高考物理二轮复习专题三电场与磁场电场与磁场的理解教案

图3

答案 A

解析 设x轴的正方向代表电场强度的正方向,两负点电荷所在位置分别为A、B点,等量负点电荷电场线分布如图所示.①在A点左侧电场线水平向右,场强为正,离A点越近,场强越大;②在A到O之间,电场线向左,场强为负,离A越近,场强越大;③在O到B之间,电场线向右,场强为正,离B越近,场强越大;④在B点右侧,电场线水平向左,场强为负,离B越近,场强越大.综上所述,只有选项A符合题意.

4.(2019·福建厦门市第一次质量检查)如图4所示,菱形ABCD的对角线相交于O点,两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点,且OM=ON,则( )

图4

A.B、D两处电势相等

B.把一个带正电的试探电荷从A点沿直线移动到B点的过程中,电场力先做正功再做负功 C.A、C两处场强大小相等、方向相反

D.同一个试探电荷放在A、C两处时电势能相等 答案 A

5.(多选)(2019·全国卷Ⅱ·20)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则( ) A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小 B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合

C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能

D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 答案 AC

解析 在两个等量同种点电荷的电场中,一带同种电荷的粒子在两点电荷的连线上自M点(非两点电荷连线的中点)由静止开始运动,粒子的速度先增大后减小,选项A正确;仅在电场力作用下运动,带电粒子的动能和电势能之和保持不变,粒子运动到N点时动能不小于零,则粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能,选项C正确;若静电场的电场线不是直线,带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合,选项B错误;若粒子运动轨迹为曲线,根据粒子做曲线运动的条件,可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行,选项D错误.

6.(多选)(2019·广东珠海市质量监测)如图5,空间有平行于纸面的匀强电场,处于该电场中的直角三角形ABC直角边BC=20cm,∠A=60°,AD是∠A的角平分线.若在直角顶点B处有一个射线源,能朝空间各方向射出动能为1000eV的电子,则能在顶点A和C分别探测到动能为1100eV和900eV的电子,本题中运动的电子仅需考虑匀强电场的电场力,则( )

图5

A.AB间的电势差UAB=100V B.该匀强电场的场强E=1000V/m C.电场强度的方向沿A指向D D.整个三角形内,顶点C的电势最高 答案 ABC

解析 从B到A由动能定理可得:-eUBA=1100eV-1000eV,可得UBA=-100V,所以UAB=100V,故A正确;由题可知BC间的电势差UBC=100V,所以AC间的电势差为UAC=200V,由几何知识可得AC在AD方向上的投影是AB在AD方向上的投影的2倍,这就说明电场的方向一定沿

着AD,并且由A指向D,故C正确;AB在AD上的投影AB′=AB·cos30°=BC·tan30°·cos30°100

=BC·sin30°=10cm,所以电场强度的大小为:E=V/m=1 000 V/m,故B正确;分析可

0.1知,整个三角形内,顶点A的电势最高,故D错误.

7.电磁炮是一种理想兵器,它的主要原理如图6所示.1982年澳大利亚国立大学成功研制出能把2.2g的弹体(包括金属杆MN的质量)加速到10km/s的电磁炮.若轨道宽2m,长100m,通过金属杆的电流恒为10A,不计轨道摩擦,则( )

图6

A.垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5T B.垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5×10T C.该电磁炮工作时磁场力的最大功率为1.1×10kW D.该电磁炮装置对磁场方向和电流方向的关系没有要求 答案 C

4

4

v2-v02?10×103?22

解析 由运动学公式v-v0=2ax,可得弹体的加速度大小a== m/s=

2x2×100

2

2

5×10 m/s;弹体所受安培力为F=BIL,由牛顿第二定律可得:BIL=ma,解得:B==2.2×10×5×10

T=55T,选项A、B错误;速度最大时磁场力的功率最大,Pm=BIL·vm=

10×255×10×2×10W=1.1×10kW,选项C正确;磁场方向和电流方向决定安培力方向,选项D错误.

8.(多选)(2019·山东烟台市上学期期末)如图7所示,一平行板电容器的A、B两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点.下列说法正确的是( )

4

4

-3

5

52

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