2019届高考物理二轮复习 第一部分 专题三 电场与磁场 第一讲 电场与磁场的基本性质课后“高仿”检测卷.doc

专题三第一讲 电场与磁场的基本性质课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练明规律1(2016全国卷)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功解析：选B在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，将负试探电荷从电势高的等势面移到电势低的等势面时，电场力做负功，选项D错误。2多选(2018全国卷)如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是()Aa的质量比b的大B在t时刻，a的动能比b的大C在t时刻，a和b的电势能相等D在t时刻，a和b的动量大小相等解析：选BD经时间t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则xaxb，根据xat2t2知，mamb，故A错误。电场力做功WaWb，由动能定理知，a的动能比b的动能大，故B正确。a、b处在同一等势面上，根据Epq，a、b的电势能绝对值相等，符号相反，故C错误。根据动量定理知a、b的动量大小相等，故D正确。3.多选(2017全国卷)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra，a)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W、W和W。下列选项正确的是()AEaEb41BEcEd21CWW31 DWW13解析：选AC设点电荷的电荷量为Q，根据点电荷电场强度公式Ek，rarb12，rcrd36，可知，EaEb41，EcEd41，选项A正确，B错误；将一带正电的试探电荷由a点移动到b点做的功Wq(ab)3q(J)，试探电荷由b点移动到c点做的功Wq(bc)q(J)，试探电荷由c点移动到d点做功Wq(cd)q(J)，由此可知，WW31，WW11，选项C正确，D错误。4多选(2018全国卷)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是()A平面c上的电势为零B该电子可能到达不了平面fC该电子经过平面d时，其电势能为4 eVD该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍解析：选AB因等势面间距相等，由UEd得相邻虚线之间电势差相等，由a到d，eUad6 eV，故Uad6 V；因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，又b2 V，则c0，各虚线电势如图所示，故A正确。因电子的速度方向未知，若不垂直于等势面，如图中实线所示，电子可能到达不了平面f，故B正确。电子经过平面d时，电势能Eped2 eV，故C错误。由a到b，WabEkbEka2 eV，所以Ekb8 eV；由a到d，WadEkdEka6 eV，所以Ekd4 eV；则Ekb2Ekd，根据Ekmv2知vbvd，故D错误。5多选(2018全国卷)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则()A流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0解析：选AC外磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知在b点：B0B0B1B2在a点：B0B0B1B2由上述两式解得B1B0，B2B0，故A、C正确。6.多选(2014全国卷)如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()A电子与正电子的偏转方向一定不同B电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小解析：选AC根据左手定则，电子、正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项A正确；根据qvB，得r，若电子与正电子在磁场中的运动速度不相等，则轨迹半径不相同，选项B错误；对于质子、正电子，它们在磁场中运动时不能确定mv的大小，仅依据运动轨迹无法判断粒子是质子还是正电子，故选项C正确；粒子的mv越大，轨道半径越大，而mv，粒子的动能大，其mv不一定大，选项D错误。二、名校模拟重点演练知热点7.(2019届高三濮阳模拟)把一根绝缘导线PQ弯成两个半圆形状，每个半圆的半径都为R，放置在粗糙的水平桌面上，在桌面上加有竖直向下且磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示(俯视图)。现给导线通入由P到Q的电流，并逐渐增大电流强度，导线PQ始终处于静止状态，则下列说法正确的是()A增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的摩擦力增大B增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的压力增大C当电流强度为I时，导线PQ受到的安培力为2BIRD当电流强度为I时，导线PQ受到的安培力为BIR解析：选A在桌面方向上，导线受到安培力和静摩擦力而平衡，增大电流强度的过程中，安培力增大，故静摩擦力也增大，A正确；在竖直方向上导线受到重力和支持力而平衡，与电流强度无关，故增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的压力不变，B错误；导线PQ在磁场中的有效长度为L4R，故当电流为I时，导线PQ受到的安培力为FBIL4BIR，C、D错误。8(2018湖北重点高中联考)如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成53角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成37角。关于a、b两点场强Ea、Eb及电势a、b的关系，正确的是()A25Ea9Eb，abB16Ea9Eb，abC9Ea25Eb，abD9Ea16Eb，ab解析：选D设a、b两点到点电荷的距离分别为ra和rb。根据几何知识得：rbra，根据点电荷场强公式Ek，得：EaEb，由题图可知，该电场是由负点电荷产生的，故在点电荷的周围越靠近场源电势越低，则有ab，故D正确。9(2018甘肃河西五市一模)如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有一B点，该处有带正电液滴不断地由静止开始下落(不计空气阻力，每滴液滴的质量、电荷量均相同)，液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，且前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落的带电液滴对下落液滴的影响，则下列说法正确的是()A第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，都能到达A球B当液滴下落到重力与电场力大小相等时，开始做匀速运动C能够下落到A球的所有液滴在下落过程中达到最大动能时的位置均相同D除第一滴外所有液滴下落过程中电势能均在增加解析：选D液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，所以A球电荷量Q逐渐增加，以后的液滴下落过程中受到重力和电场力共同作用，当电荷量Q增加到一定程度后，液滴将不能到达A球，故A项错误。液滴受到的电场力是变力，当液滴下落到重力等于电场力位置时，速度最大，以后将减速下落，故B项错误。设速度最大处液滴距A球的距离为R，有mgk，可以看出随Q逐渐增加，R也逐渐增加，故C项错误。除第一滴外所有液滴下落过程中，电场力对液滴做负功，所以液滴下落过程中电势能增加，故D项正确。10(2018西北师大附中模拟)如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，两板间有一个带负电的试探电荷固定在P点。静电计的金属球与电容器的负极板连接，外壳接地。以E表示两板间的场强，表示P点的电势，Ep表示该试探电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动，将正极板缓慢向右平移一小段距离(静电计带电量可忽略不计)，各物理量变化情况描述正确的是()AE增大，降低，Ep减小，增大BE不变，降低，Ep增大，减小CE不变，升高，Ep减小，减小DE减小，升高，Ep减小，减小解析：选C将正极板适当向右水平移动，两板间的距离减小，根据电容的决定式C可知，电容C增大，因平行板电容器充电后与电源断开，则电容器的电量Q不变，由C得知，板间电压U减小，因此夹角减小，再依据板间场强E，可见E不变；P点到正极板距离减小，且正极板接地，由公式UEd得知，P点的电势增加；负电荷在P点的电势能减小；故A、B、D错误，C正确。11(2019届高三江西八校联考)如图所示，一均匀带正电的无限长绝缘细杆水平放置，细杆正上方有A、B、C三点，三点均与细杆在同一竖直平面内，且三点到细杆的距离满足rArBrC，则()AA、B、C三点电势ABC，A、B、C三点电场强度方向相同，故A、C错误；将一正电荷从A点移到C点，电场力做正功，电势能减小，故B错误；在A点，若电子(不计重力)以一垂直于纸面向外的速度飞出，若速度大小满足eEAm，则电子做匀速圆周运动，若不满足，电子做离心运动或向心运动，故D正确。12.如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd。bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直线框平面向里，线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡。则在此过程中线框位移的大小x及方向是()Ax，方向向上Bx，方向向下Cx，方向向上Dx，方向向下解析：选B线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡，安培力为：FBnBIl，且开始的方向向上，然后方向向下，大小不变。设在磁场反向之前弹簧的伸长量为x，则反向之后弹簧的伸长量为(xx)，则有：kxnBIlG0k(xx)nBIlG0解得：x，且线框向下移动。故B正确。13多选(2018榆林模拟)在下列图中图甲、图乙是电荷量相等的两点电荷，图丙、图丁中通电导线电流大小相等，竖直线为两点电荷、两通电导线的中垂线，O为连线的中点。下列说法正确的是()A图甲和图丁中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最小B图甲和图丁中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等C图乙和图丙中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最大D图乙和图丙中，在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度相等解析：选AD在题图甲中根据场强公式：Ek以及场强的合成可以知道O点场强为零；在题图丁中根据安培定则以及场强的合成可以知道O点磁感应强度为零，都是最小的，故选项A正确。题图甲和题图丁中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度只是大小相等，但是方向不同，故选项B错误。在题图乙中，在中垂线上O点场强最大，但是在连线上O点场强最小，故选项C错误。根据场强的合成，可以知道在题图乙和题图丙中，在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度大小相等，方向相同，故选项D正确。14.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中Ox2段是关于直线xx1对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是()Ax1处电场强度最小，但不为零B粒子在Ox2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动C在O、x1、x2、x3处电势0、1、2、3的关系为3201Dx2x3段的电场强度大小和方向均不变解析：选D根据图像的斜率表示电场力，在x1处斜率为零即电场力为零，所以在此处的场强为零，故A错误；由图像斜率可知，在Ox1段斜率减小，即电场力减小，同理可知，x1x2段电场力增大，所以粒子在Ox2段做非匀变速直线运动，故B错误；根据负电荷在电势低的地方电势能更大，可知，321，根据对称性可知，02，所以3201，故C错误；由于x2x3的斜率不变，即电场力不变，所以电场强度不变，故D正确。15多选(2018榆林模拟)如图甲所示，倾角30的光滑绝缘固定斜杆底端固定一电荷量为2104 C的正点电荷Q，将一带正电小球(可视为点电荷)从斜杆的底端(但与Q未接触)由静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图像如图乙所示，其中线1为重力势能随位移变化图像，线2为动能随位移变化图像(静电力常量k9109 Nm2/C2，g10 m/s2)，则()A小球向上运动过程中的加速度先增大后减小B小球向上运动过程中的速度先增大后减小C由图线1可求得小球的质量m4 kgD斜杆底端至小球速度最大处，由底端正点电荷Q形成的电场的电势差U2.35105 V解析：选BC由图线2得知，小球的速度先增大后减小，根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜杆向上先做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜杆向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零，故选项A错误，B正确；由线1可得Epmghmgssin ，代入数据可以得到：m kg4 kg，故选项C正确；由线2可得，当带电小球运动至1 m处动能最大为27 J，此时重力沿杆向下的分力与库仑力平衡，mgsin k，解得q1.11105 C，根据动能定理有：mghqUEkm0 ，代入数据得：U4.23106 V，故选项D错误。