2019屆高考物理復(fù)習(xí)專題練習(xí)：專題4電場(chǎng)和磁場(chǎng)1

1、訓(xùn)練 8 電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、選擇題（本大題共 8 小題，每小題 8 分，共 64 分第 15 題只有一項(xiàng)符合題目要求， 第 68 題有多項(xiàng)符合題目要求.）1.2016 全國(guó)卷川 關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說法正確的是（）A .兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交B .電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直C.同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D .將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功解析：本題考查電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn)以及電場(chǎng)力做功正負(fù)的判斷方法，意在考查學(xué)生 對(duì)電場(chǎng)基本概念、基本規(guī)律的理解能力.電場(chǎng)中等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，故電勢(shì)不同的等勢(shì)面不可能相交，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與

2、等勢(shì)面處處垂直，B 項(xiàng)正確；電場(chǎng)強(qiáng)度與等勢(shì)面的疏密程度有關(guān)，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；電勢(shì)較高點(diǎn)與電勢(shì)較低點(diǎn)的電勢(shì)差大于 0，由 W= qU 知，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力做負(fù)功，D 項(xiàng)錯(cuò).答案：B2.如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于 Q 點(diǎn)，電子在庫(kù)侖力作用下做順時(shí)針方向以Q 點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)，線段 MN 為橢圓的長(zhǎng)軸，則電子在運(yùn)動(dòng)過程中（）A .在 M 點(diǎn)的速率最小B .在電子從 M 點(diǎn)向 N 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能減小C.電子從 N 點(diǎn)向 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)庫(kù)侖力做負(fù)功D .電子在橢圓上經(jīng)過 N 點(diǎn)時(shí)所受電場(chǎng)力最小解析：電子從 M 運(yùn)動(dòng)到 N 的過程中，庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，電子的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，所以電子在 M 點(diǎn)的

3、動(dòng)能最大，速率最大，在 N 點(diǎn)的電勢(shì)能最大，故 A、B 均錯(cuò)誤；電子 從 N 運(yùn)動(dòng)到 M 的過程中，庫(kù)侖力對(duì)電子做正功，電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，故C 錯(cuò)誤；在整個(gè)橢圓軌跡中，N 點(diǎn)到 Q 點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)，根據(jù)庫(kù)侖定律： F = k*護(hù)，則電子在 N 點(diǎn)時(shí)所 受電場(chǎng)力最小，故 D 正確.答案：D3 .如圖所示，M、N 是兩塊水平放置的平行金屬板，Ro為定值電阻，Ri、R2為可變電阻，開關(guān) S 閉合.質(zhì)量為 m 的帶正電荷的微粒從 P 點(diǎn)以水平速度 vo射入金屬板間，沿曲線打在N板上的 O 點(diǎn).若經(jīng)下列調(diào)整后，微粒仍從P 點(diǎn)以水平速度 vo射入，則關(guān)于微粒打在 N 板上的位置說法正確的是（）A

4、.保持開關(guān) S 閉合，增大 Ri，微粒打在 O 點(diǎn)左側(cè)B .保持開關(guān) S 閉合，增大 R2,微粒打在 O 點(diǎn)左側(cè) C.斷開開關(guān) S, M 極板稍微上移，微粒打在 O點(diǎn)右側(cè)D .斷開開關(guān) S, M 極板稍微下移，微粒打在 O 點(diǎn)右側(cè) 答案：A4.（2014 山東高考）小22emg&mvmA .在點(diǎn)電荷一 Q 形成的電場(chǎng)中，A、B 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為B .在小金屬塊由 A 向 C 運(yùn)動(dòng)的過程中，電勢(shì)能先增大后減小kQq卩 mgD從 B 到 C 的過程中，小金屬塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能1解析：小金屬塊從 A 到 B 過程，由動(dòng)能定理得： qUABemgA-mv 0,得 A、B 兩2q力一直做正

5、功，電勢(shì)能一直減小，故B 錯(cuò)誤；由題意知，從 A 到 B 的過程中，金屬塊做加速運(yùn)動(dòng)，從 B 到 C 的過程中做減速運(yùn)動(dòng)，在 B 點(diǎn)金屬塊所受的滑動(dòng)摩擦力與庫(kù)侖力平衡，則有 卩 mkQr?，得 r ,，kQmg 故 C 正確；從 B 到 C 的過程中，小金屬塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì) 能和內(nèi)能，故 D 錯(cuò)誤.答案：C6.（2015 江蘇高考）如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為 E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abed，水平邊 ab 長(zhǎng)為 s,豎直邊 ad 長(zhǎng)為 h.質(zhì)量均為 m、帶電荷量分別為+ q 和一 q 的兩粒子，由 a、e 兩點(diǎn)先后 沿 ab 和 ed方向以速率 v進(jìn)入矩形區(qū)域（兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)

6、在電場(chǎng)中）不計(jì)重力，若兩粒子軌 跡恰好相切，則vo等于（）B.fD.：qEmhqE解析:根據(jù)對(duì)稱性,1兩粒子軌跡的切點(diǎn)位于矩形區(qū)域abed 的中心，則在水平方向有 s=12h=vot，在豎直方向有答案：B5.如圖所示，Q 的點(diǎn)電荷固定在 0 點(diǎn)，現(xiàn)有一質(zhì)量為mh，故選項(xiàng) B 正確，選項(xiàng) A、C、D 錯(cuò)誤.由靜止沿它們的連線向右運(yùn)動(dòng)， 知小金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0、A、B、C 為一粗糙絕緣水平面上的三點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，一電荷量為m,電荷量為一 q 的小金屬塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從 A 點(diǎn) 到 B 點(diǎn)時(shí)速度最大，其大小為 Vm.小金屬塊最后停止在 C 點(diǎn)已eAB 間距離為 L,靜電力常量為 k

7、,則（）-Q -QO A H C2qC. OB 間的距離為22emglL mvm點(diǎn)間的電勢(shì)差 UAB=，故 A 錯(cuò)誤；小金屬塊由 A 點(diǎn)向 C 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)A.sC.42qEmhmh2 賽，解得vo= f兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示.c 是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d 點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d 到正電荷的距離相等，則（）A . a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比 b 點(diǎn)的大B.a 點(diǎn)的電勢(shì)比 b 點(diǎn)的高C.c 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比 d 點(diǎn)的大D.c 點(diǎn)的電勢(shì)比 d 點(diǎn)的低解析：根據(jù)電場(chǎng)線的分布圖，a、b 兩點(diǎn)中，a 點(diǎn)的電場(chǎng)線較密，貝 U a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，選項(xiàng) A 正確.沿電場(chǎng)線的

8、方向電勢(shì)降低，d 關(guān)于正電荷對(duì)稱，正電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為 0，在 d 點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理, 強(qiáng)度比 d 點(diǎn)的大，選項(xiàng) C 正確.c、d 兩點(diǎn)中 c 點(diǎn)離負(fù)電荷的距離更小， 選項(xiàng) D 正確.答案：ACD7.地球表面附近存在微弱電場(chǎng)，該電場(chǎng)在較小區(qū)域內(nèi)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，N/C、方向豎直向下，如圖所示是為研究這種電場(chǎng)而抽成的真空區(qū)域，位于畫出）打出的電子可以運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，已知電子電荷量為一 1.6X1019則（）A . A 點(diǎn)電勢(shì)高于 B 點(diǎn)電勢(shì)B .電子從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng) C.電子在 A 點(diǎn)動(dòng)能小于 B 點(diǎn)動(dòng)能D .電子在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒解析：沿電場(chǎng)

9、線方向電勢(shì)降低，故 A 點(diǎn)電勢(shì)低于 B 點(diǎn)電勢(shì)，故 A 錯(cuò)誤；電子在勻強(qiáng)電場(chǎng) 中運(yùn)動(dòng)，受到的電場(chǎng)力不變，故做勻變速運(yùn)動(dòng)，故B 正確；電子在從 A 運(yùn)動(dòng)到 B 的過程中，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，故 C 正確；電場(chǎng)力做正功，故機(jī)械能不守恒，故 D 錯(cuò)誤.答案：BC8.如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方0 點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度 vi從 M 點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá) N 點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到 M 點(diǎn)，此時(shí)速度為 V2（V2VI）.若 小物體電荷量保持不變，0M = ON，則（）2 | 2V1十 V24g小物體的電勢(shì)能逐漸減小電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功 小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)

10、力均是先增大后減小a 點(diǎn)的電勢(shì)低于 b 點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤.由于 c、 c、d 兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反；兩負(fù)電荷在c 點(diǎn)的電場(chǎng)c 點(diǎn)電勢(shì)比 d 點(diǎn)低，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為150A 處的電子槍（未-31A .小物體上升的最大高度為B .從 N到 M的過程中， C.從 M 到 N 的過程中， D .從 N 到 M 的過程中, 解析：設(shè)斜面傾角為 0,上升過程沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng).因?yàn)?0M = ON，則 M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相等，小物體從 M 到 N、從 N 到 M 電場(chǎng)力做功均為 0.上滑和下滑經(jīng)過同一個(gè)位置時(shí),垂直斜面方向上電場(chǎng)力的分力相等，則經(jīng)過相同的一小段位移在上滑和下滑過程中

11、電場(chǎng)力分力對(duì)應(yīng)的摩擦力所做的功均為相等的負(fù)功，所以上滑和下滑過程克服因電場(chǎng)力而產(chǎn)生的摩擦 力所做的功相等，并設(shè)為 W1在上滑和下滑過程，對(duì)小物體，摩擦力做功相等，則應(yīng)用動(dòng)能定2 2V1V2理分別有：mgLsinBWf W1= m和 mgLsin0Wf W1= m*2，以上兩式相減可得 h =Lsin02 2V1+ V2=4g, A 正確；由 OM = ON,可知電場(chǎng)力對(duì)小物體先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增 大，B、C 錯(cuò)；從 N 到 M 的過程中，小物體受到的電場(chǎng)力垂直斜面的分力先增大后減小，而 重力分力不變，則摩擦力先增大后減小，在此過程中小物體到O 的距離先減小后增大，根據(jù)庫(kù)侖定律可知

12、小物體受到的電場(chǎng)力先增大后減小，D 正確.答案：AD二、計(jì)算題(本大題共 2 小題，共 36 分需寫出規(guī)范的解題步驟)9.2015 安徽高考 在 xOy 平面內(nèi)，有沿 y 軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，iy-：口2氐-3捕場(chǎng)強(qiáng)大小為 E(圖中未畫出)，由 A 點(diǎn)斜射出質(zhì)量為 m、帶電荷量為+ q 的粒子，B 和 C 是 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，如圖所示，其中I。為常數(shù)粒子所受重力忽略不計(jì)求：(1) 粒子從 A 到 C 過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功；(2) 粒子從 A 到 C 過程所經(jīng)歷的時(shí)間；(3) 粒子經(jīng)過 C 點(diǎn)時(shí)的速率.解析：WAC= qE(yA yc)= 3qEIo(2)根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，粒子在x 方

13、向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知軌跡最高點(diǎn)D 在y 軸上，可令 rAD= toB= T,則tBC= T由 qE = ma 得12又 yo= ?aT1 yo+ 3lo= 2a(2T)t = 3PqE粒子在 DC 段做類平拋運(yùn)動(dòng)，于是有2Io= vex(2T) vcy= a(2T)2mlo則 ATC 過程所經(jīng)歷的時(shí)間2解得 T=17qElo2mvc=+ vCy=答案：(1 網(wǎng)曰0(2)3譜.丿110 如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.電荷量為 e,在 xOy 平面的 ABCD 區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為 電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為 L 的正方形(不計(jì)電子所受重力)在沿 y 軸上根據(jù)

14、牛頓第二定律可得：eE = ma12L Ly 軸方向上運(yùn)動(dòng)的位移為Ay2at2=，顯然假設(shè)成立所以電子在 ABCD 區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間t=卄 t2+13=2-電子離開時(shí)的位置坐標(biāo)為(一 2L, L)(2)設(shè)釋放點(diǎn)在電場(chǎng)區(qū)域I中，其坐標(biāo)為(x, y)，在電場(chǎng)I中電子被加速到 V1，然后進(jìn)入電場(chǎng)n12121eE L2L2做類平拋運(yùn)動(dòng)，并從 D 點(diǎn)離開，有 eEx=mv2，y=?at2=丁扁審)2解得 xy=7，即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足此方程的點(diǎn)即為所求釋放點(diǎn)的位置.答案：2； (-2L,丁)L2(2)所有釋放點(diǎn)的位置在 xy=曲線上已知電子的質(zhì)量是 m, E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和n,兩(1)在該區(qū)域 AB 邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子在 電子離開 ABCD 區(qū)域的位置；在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置