新高考物理二輪復習十電場與磁場精練9

2022屆新高考物理二輪復習

專題十電場與磁場專題精練9（解析版）

一、選擇題

1.如圖所示（a）的直線AB是電場中的一條電場線，沿與直線AB成6=37。角的方向

建立直線坐標3,令原點。處電勢為零，則Ox坐標軸上的電勢夕與x坐標關系為過原

點的直線，如圖（b）,直線上P點坐標已標注在圖中，下列說法正確的是（）

A.電場方向由8指向AB.電場為點電荷產(chǎn)生的電場

C.原點。處場強大小為2xl02V/mD.原點O處場強大小為L6xl02V/m

2.下列說法正確的是（）

A.電流通過導體的熱功率與電流大小成正比

B.電源的電動勢在數(shù)值上等于電源在搬運單位電荷時非靜電力所做的功

C.電阻率是反映材料導電性能的物理量，僅與材料種類有關，與溫度、壓力和磁場等

外界因素無關

D.電容是表征電容器容納電荷本領的物理量，由C=^可知電容的大小是由。（帶電

量）或U（電壓）決定的

3.下列說法中，正確的是（）

A.由公式后=挈可知，在離點電荷非常近的地方（10）,電場強度E可達無窮大

r

B.由公式fip,4可知，負電荷在電勢低的地方具有的電勢能大

C.由，產(chǎn)Ed可知，勻強電場中的任意兩點〃、h間的距離越大，則兩點間的電勢差也

一定越大

D.由公式C=5可知，若電容器所帶電量。為零，則該電容器的電容C為零

4.如下幾個電場線分布圖中，表示勻強電場的是（）

A.B.

------------------>

------------------>

C.D.E

------------------?

------------------?

5.如圖所示，長直導線M、N垂直紙面放置兩導線中電流大小相等，方向相反.P是

M、N連線中垂線上的一個點，PM=PN=—MN.已知尸點的磁感應強度大小為綜,

3

若讓導線N中的電流反向，大小不變，則P點的磁感應強度為（）

P

8—1,-..........⑨

MN

且6

2綜，方向水平向左TB（>,方向水平向右

AC.6B.6

D.

3方向水平向左3B0,方向水平向右

6.質量為m的帶電小球射入勻強電場后，以方向豎直向上、大小為2g的加速度向下運

動，在小球下落〃的過程中（）

A.小球的電勢能增加了叫〃

B.小球的動能減少了

C.電場力做負功

D.小球的重力勢能減少了

7.兩個點電荷放在8、C兩點，它們形成的電場中，電場線分布如圖中實線所示，在

兩點電荷的連線上還有A、。兩點，且A8=BC=C￡>,下列說法中正確的是（）

A.兩個點電荷為異種電荷B.電荷在A點所受電場力可能為零

C.。點和A點電勢相等D.沿8C中垂線移動電荷，電場力不做功

8.如圖所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點，兩球靜止

時，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為a、夕，且夕〉a。若同時

剪斷兩根細線，空氣阻力不計，兩球帶電荷量不變，則（）

A.a、人兩球飛行的水平距離相等B.a,方兩球同時落地

C.6球的電荷量比a球的大D.。球的質量比b球的大

9.如圖所示，4、B、C、。為邊長為/的正四面體的四個頂點，M、N分別為CD邊、BC

邊的中點。將帶電量均為+Q的同種點電荷分別固定在A、B兩頂點處，則下列說法正

確的是（）

r

D

A.N點處的電場強度大小為鋰絲

B.C點與。點處的電場強度相同

C.C、D、M三點的電勢大小關系為%=%>8.”

D.將一帶電量為+4的試探電荷從C點沿直線移至D點過程中其電勢能先增大后減小

10.如圖所示，空間存在水平向右、電場強度大小為E的勻強電場，一個質量為相、電

荷量為+4的小球，從A點以初速度即豎直向上拋出，經(jīng)過一段時間落回到與A點等高

的位置B點（圖中未畫出），重力加速度為g。下列說法正確的是（）

E：

呵：

A"

A.小球運動到最高點時距離A點的高度為粵

2g

2ciEv

B.小球運動到最高點時速度大小為△■上n

mg

c.小球運動過程中最小動能為）?任飛

2（m2g2+q2E2）

D.A、B兩點之間的電勢差粵?

mg

11.如圖所示，真空中有一勻強電場（圖中未畫出），電場方向與圓周在同一平面內(nèi)，

△A8C是圓的內(nèi)接直角三角形，ZBAC=63.5°,。為圓心，半徑R=5cm。位于A處的粒

子源向平面內(nèi)各個方向發(fā)射初動能均為8eV、電荷量+e的粒子，這些粒子會經(jīng)過圓周上

不同的點，其中到達B點的粒子動能為12eV,到達C點的粒子電勢能為-4eV（取。點

電勢為零）。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，sin37*0.6。下列說法正確的是（）

A.i/CA=-8V

B.電場方向由A指向B

C.勻強電場的場強大小為IV/cm

D.經(jīng)過圓周上的所有粒子當中，最大動能可能為17eV

12.如圖所示，兩個完全相同、所在平面互相垂直的導體圓環(huán)P、Q中間用絕緣細線連

接，通過另一絕緣細線懸掛在天花板上，當P、Q中同時通有圖示方向的恒定電流時，

關于兩圓環(huán)的轉動（從上向下看）以及細線中張力的變化，下列說法正確的是（）

A.P順時針轉動，Q逆時針轉動

B.P逆時針轉動，Q順時針轉動，轉動時兩細線張力均不變

C.P與天花板連接的細線張力不變

D.P與天花板連接的細線和與Q連接的細線張力均增大

二、解答題

13,將一電荷量為1.5x1。6c的點電荷放人電場中某點，受到的電場力為3X10-3N,求:

（1）該點電場強度的大??；

（2）若僅換一個電荷量為3x10《C的點電荷放在相同位置，它所受電場力的大小。

14.如圖所示，橫截面積為￡=In?的正方形線圈，放在磁感應強度為緯=17的勻強磁

場區(qū)域的正中央，勻強磁場區(qū)域為面積5=2m2的正方形，線圈平面與磁場垂直。求：

（1）線圈的磁通量0°；

（2）若將磁感應強度大小為=1T增加到B=4T,磁場的方向及其他條件均不變，線圈

平面的磁通量的變化量△中;

（3）保持磁感應強度大小為綜=17的勻強磁場區(qū)域的面積及磁感應強度不變，如圖所

示現(xiàn)換用一個正方形磁場區(qū)域的外接圓線圈圍住磁場區(qū)域，線圈平面與磁場垂直，求外

接圓線圈的磁通量中…

15.如圖所示裝置中，AB是兩個豎直放置的平行金屬板，板間距離為4兩板間電壓

為U,圖中矩形區(qū)域C￡>ON中分布著勻強電場，電場方向水平向左，在NC邊。位置

固定一點電荷?，F(xiàn)一離子從E點靜止釋放，經(jīng)加速電場加速后從F點離開加速電場，

沿圖中虛線垂直從P點進入矩形區(qū)域。已知0F=0P=NQ=2d,PN=3d,離子的質量為M、

電荷量為q（q>0），離子的重力不計且忽略點電荷在平行金屬板AB和矩形區(qū)域內(nèi)電場

作用。試求：

（1）離子離開加速電場的速度大小；

（2）NC邊上。位置固定的點電荷的電性和電荷量；

（3）若離子恰好能打在。點上，求矩形區(qū)域COQV內(nèi)勻強電場場強的大小。

QD

加速I

A'電場⑵

16.如圖所示，長/=lm的輕質細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球,

小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角6=37°,已知小球所帶電荷

量4=以10-競，勻強電場的電場強度E=3X10'N/C,取重力加速度g=10m/s2,

sin37°=0.6,8s370=0.8。則:

(1)帶電小球的比荷旦為多少；

m

(2)若剪斷細繩，則小球做什么運動？加速度為多少?

參考答案

1.C

【詳解】

AB.沿著x正方向電勢逐漸降低可知，又沿著x軸方向的電場強度大小相等，可知該電場

為勻強電場，電場方向有A指向8,故AB錯誤；

CD.由圖（b）可知。點的場強大小為

A（P2

E==———~?V/m=2xlOV/m

cos6!\r0.8x2x10'

故C正確，D錯誤。

故選C。

2.B

【詳解】

A.根據(jù)

P=PR

可知，電流通過導體的熱功率與電流大小平方成正比，選項A錯誤：

B.根據(jù)

E=—

q

可知，電源的電動勢在數(shù)值上等于電源在搬運單位電荷時非靜電力所做的功，選項B正確;

C.電阻率是反映材料導電性能的物理量，與材料種類有關，還與溫度、壓力和磁場等外界

因素有關，故C錯誤；

D.電容是表征電容器容納電荷本領的物理量，電容的大小是由內(nèi)部結構決定的，與電容器

帶電量。以及兩板間電壓U無關，選項D錯誤.

故選B。

3.B

【詳解】

A.在離點電荷非常近的地方（10）,。不能再視為點電荷，公式E="將不再適用，此

r

處電場強度E并不是無窮大，故A錯誤；

B.由公式Ep,q可知，負電荷在電勢低的地方具有的電勢能大，故B正確；

C.由兒產(chǎn)Ed可知，勻強電場中的任意兩點“、b間在沿電場線方向的距離越大，則兩點間

的電勢差才一定越大，故C錯誤；

D.電容器的電容C由電容器本身決定，與是否帶電無關，故D錯誤。

故選B。

【詳解】

勻強電場是方向相同等間距的平行線。A是等量異種點電荷形成的電場，B是等量同種點電

荷形成的電場，C是正的點電荷形成電場，ABC在形成的電場大小和方向都有變化不是勻

強電場，只有D是方向相同等間距的平行線，是勻強電場，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

5.D

【詳解】

由題意可得，兩直線電流在P點產(chǎn)生的磁感應強度，如圖所示，Bi是N直線電流在P點的

磁感應強度，BN是M直線電流在P點的磁感應強度，合磁感應強度為Bo,方向豎直向下，

0-

；B

因PM=PN="MN,設W4MPN=a,由幾何關系，則有

3

則有/MPN=120°ZBIPBM=60°,所以有

若讓導線N中的電流反向，大小不變，N直線電流在P點產(chǎn)生的磁感應強度為比，如圖所

示,由幾何關系可知/&P8M=120。，所以有

3。

方向水平向右。

ABC錯誤，D正確。

故選D。

6.B

【詳解】

AC.小球的加速度的方向向上，大小是2g,由牛頓第二定律可得

F-mg=2mg

所以電場力

F=3mg

方向向上

電場力做功-3何〃，電勢能增加3,昭〃，故AC錯誤；

B.根據(jù)動能定理

A￡K=—F^h=-2mgh

小球的動能減少了2mg/z,故B正確；

D.小球下落力的過程中，重力勢能減少mg/7,故D錯誤。

故選B,

7.A

【詳解】

A.由電場線的分布特點可知，兩個點電荷應為異種電荷，故A正確；

B.電場線的疏密程度反應電場的強弱，結合題圖可知8位置點電荷的電荷量大于C位置點

電荷的電荷量，因此A點合場強不可能為零，故B錯誤；

C.A點靠近B點的電荷，。點靠近C點的電荷，而8、C兩位置的電荷為異種電荷，因此

。點和A點電勢一定不相等，故C錯誤；

D.由題圖可知BC中垂線上電場線的切線方向不是水平的，因此沿BC中垂線移動電荷，

電場力做功，故D錯誤：

故選A?

8.BD

【詳解】

B.同時剪斷兩根細線，兩小球在豎直方向的分運動均為自由落體運動，由

.I，

h=2gt~

可知，同時落地，故B正確；

AD.兩球均受重力、庫侖力和拉力三個力作用而平衡，且兩球所受庫侖力等大反向，由力

平衡可知

F=mgtan0

其中6為細線與豎直方向的夾角，因為夕＞叫故。球的質量大于。球的質量；在水平方向

庫侖力的作用下，a球的水平加速度小于〃球，故。球飛行的水平距離小于b球，故A錯誤,

D正確；

C.兩球所受庫侖力是相互作用力，由庫侖定律無法判斷哪個球的電荷量大，故C錯誤。

故選BD。

9.AD

【詳解】

EN=JE；+E；

kQ

耳=

囹2

E-JQ-

解得

p4加0

故選項A正確;

B.C點與方點處的電場強度方向不同，故選項B錯誤;

C.M點距兩點電荷距離更近，因此C、D、M三點的電勢大小關系為%,故選

項C錯誤;

D.根據(jù)

Ep=q(p

得試探電荷在C、D、M三點的電勢能大小關系為

Epc=Ef>?<EpM

因此試探電荷從C點沿直線移至。點過程中其電勢能先增大后減小，故選項D正確

故選ADo

10.AC

【詳解】

A.小球在豎直方向做豎直上拋運動，則小球運動到最高點時距離A點的高度為

故A正確;

B.小球從被拋出到運動到最高點所用時間為

"為

g

小球在水平方向做初速度為零的勻加速運動，加速度大小為

m

小球運動到最高點時，豎直方向速度為零，水平方向速度為

atA

mg

故B錯誤；

C.小球運動過程中動能為

E=-^2+(%-g，)2

k2

由數(shù)學知識可得當時，小球的動能最小，為

q~E~+m'g'

Fm(i2E2vl

^",in-2(^￡2+mY)

故C正確；

D.小球從被拋出到運動到B點時所用時間為

水平方向的位移為

A、8兩點之間的電勢差為

故D錯誤。

故選AC。

11.ACD

【詳解】

A.根據(jù)電勢的定義可知C點的電勢

EpC-4eV“

(pc=—^―=-------=-4V

qe

所以

°oc=%_%=4v

根據(jù)勻強電場的特點，結合AOC是直徑可知

%=2%=-8V

故A正確；

BC.粒子由A-8,根據(jù)能量守恒得

EkB+E°B=—EM=12eV

所以%=0;所以。與8是等勢點，連接。8,則OB為勻強電場的等勢面，過A點作。B

的垂線交。3于。點，則4。的方向就是該電場的電場強度方向，如圖所示

4。=Rsin53°=0.04m

由于O3B是等勢面，所以

E=^-=^-V/m=100V/m

AD0.04

故B錯誤，C正確；

D.易知整個圓周上最低電勢

3nm=-5V

則最小電勢能

Epmin=-5eV

因總能量E=12eV,所以最大動能Ek=17eV,故D正確。

故選ACD。

12.AC

【詳解】

根據(jù)安培定則，P產(chǎn)生的磁場的方向垂直于紙面向外，Q產(chǎn)生的磁場水平向右，根據(jù)同名磁

極相互排斥的特點，P將順時針轉動，Q逆時針轉動：轉動后P、Q兩環(huán)的電流的方向相同，

所以兩個線圈相互吸引，細線張力減小.由整體法可知，P與天花板連接的細線張力總等于

兩環(huán)的重力之和，大小不變；BD錯誤，AC正確。

故選AC。

13.(l)2xlO3N/C；⑵6X10-3N

【詳解】

(1)根據(jù)電場強度的定義可知，該點的電場強度大小為

E—6-3x10-3

N/C=2xlO3N/C

q、1.5x10**

(2)由題意可得電場強度不變，電場力大小為

65：!

/S=^2E=3xl(rx2xl()N=6xl()-N

14.(1)IWb；(2)3Wb；(3)2Wb

【詳解】

(1)由磁通量公式可知，線圈的磁通量為

①。=8￡=1皿

(2)分析知當電場力與繩子垂直時電場強度最小，由三力平衡得

(P=BS0

又

△①二①一①q

代入數(shù)據(jù)得

△①=3%

(3)由公式可知面積指有磁場區(qū)域的面積，則可得