（浙江選考）2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)和磁場(chǎng)性質(zhì)的理解學(xué)案

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1、 第1講　電場(chǎng)和磁場(chǎng)性質(zhì)的理解 [歷次選考考情分析] 章 知識(shí)內(nèi)容 考試要求 歷次選考統(tǒng)計(jì) 必考 加試 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 靜電場(chǎng) 電荷及其守恒定律 b c 6 庫(kù)侖定律 c 11 4、13 13 3 6 電場(chǎng)強(qiáng)度 c c 13 8 6 11 電勢(shì)能和電勢(shì) b c 13 8 11 電勢(shì)差 b c 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 c 靜電現(xiàn)象

2、的應(yīng)用 b 電容器的電容 b c 7 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) b d 23 8、22 8、23 8 8、19 22 磁場(chǎng) 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng) b b 4 10 3 磁感應(yīng) 強(qiáng)度 c c 12 幾種常見的磁場(chǎng) b b 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力 c d 9、22 9、23 10 9 7 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力 c c 23 22 23 23 23 22 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) d 23 2

3、2 23 23 23 22 考點(diǎn)一　電場(chǎng)基本性質(zhì)的理解 1．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能的判斷方法 (1)電場(chǎng)強(qiáng)度 ①根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度進(jìn)行判斷； ②根據(jù)E＝進(jìn)行判斷． (2)電勢(shì) ①沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低； ②若q和Wab已知，由Uab＝判定． (3)電勢(shì)能 ①電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大； ②正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小． 2．帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問題的分析方法 (1)某點(diǎn)速度方向即為該點(diǎn)軌跡的切線方向； (2)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲)，從而分析電場(chǎng)方向或電荷的正負(fù)

4、； (3)結(jié)合軌跡、速度方向與電場(chǎng)力的方向，確定電場(chǎng)力做功的正負(fù)，從而確定電勢(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)差的變化等． 1．[庫(kù)侖定律](2018·浙江4月選考·6)真空中兩個(gè)完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點(diǎn)電荷)，分別固定在兩處，它們之間的靜電力為F.用一個(gè)不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C，此時(shí)A、B球間的靜電力為(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　設(shè)A、B兩金屬小球開始帶電荷量均為Q，距離為r，F(xiàn)＝k，用一個(gè)不帶電的金屬球C先后與A、B接觸，與A接觸完后，A、C帶電荷量均為，再與B接觸后，B、C帶電荷量均為Q，F(xiàn)′＝k＝F，因此

5、選C. 2．[電容器](2018·溫州市六校期末)目前，指紋鎖已普遍用于智能機(jī)、門卡等，其中有一類指紋鎖的主要元件為電容式傳感器，其原理是手指貼上傳感器時(shí)，皮膚表面會(huì)和傳感器上許許多多相同面積的小極板一一匹配成平行板電容器，每個(gè)小電容器的電容值僅取決于傳感器上的極板到對(duì)應(yīng)指紋表面的距離．在此過程中外接電源將為所有電容器充到一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的電壓值，然后開始用標(biāo)準(zhǔn)電流放電，再采集各電容器放電的相關(guān)信息與原儲(chǔ)存的指紋信息進(jìn)行匹配，如圖1所示．下列說法正確的是(　　) 圖1 A．濕的手不會(huì)影響指紋解鎖 B．極板與指紋嵴(凸起部分)構(gòu)成的電容器電容小 C．極板與指紋溝(凹的部分)構(gòu)成的電容

6、器充上的電荷較多 D．極板與指紋溝(凹的部分)構(gòu)成的電容器放電時(shí)間較短 答案　D 3．[電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差]如圖2所示，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑R＝0.1 m的圓，P為圓周上的一點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為θ.若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝100 V/m，則O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為(　　) 圖2 A．UOP＝－10sin θ (V) B．UOP＝10sin θ (V) C．UOP＝－10cos θ (V) D．UOP＝10cos θ (V) 答案　A 解析　由題圖可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的方向是沿y軸負(fù)方向的．沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的，所以

7、P點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)的電勢(shì)，O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差UOP為負(fù)值．根據(jù)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系UOP＝－Ed＝－E·Rsin θ＝－10sin θ (V)，所以A正確． 4．[電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能](2018·嘉興市期末)一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線(實(shí)線)和等勢(shì)線(虛線)分布如圖3所示，則下列說法正確的是(　　) 圖3 A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EA大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EB B．A點(diǎn)電勢(shì)φA高于B點(diǎn)電勢(shì)φB C．某一點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EpA一定大于在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EpB D．將某一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，路徑不同，電場(chǎng)力做功也不同 答案　A 5．[電場(chǎng)線和運(yùn)動(dòng)軌跡]如圖4所示，實(shí)線為三條未知方向的電場(chǎng)

8、線，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受電場(chǎng)力作用)，則(　　) 圖4 A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電 B．電場(chǎng)力對(duì)a做正功，a的電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力對(duì)b做負(fù)功，b的電勢(shì)能增大 C．a(chǎn)的速度將減小，b的動(dòng)能將增大 D．a(chǎn)的加速度減小，b的加速度將增大 答案　D 解析　電場(chǎng)線的方向未知，所以粒子帶電性質(zhì)不確定；從題圖中軌跡變化來看電場(chǎng)力都做正功，動(dòng)能都增大，兩帶電粒子電勢(shì)能都減小，所以選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小，所以a受力減小，加速度減小，b受力增大，加速度增大，所以選項(xiàng)D正確．

9、 考點(diǎn)二　磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用 1．求解有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)鍵 (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身決定的； (2)B＝只適用于通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)； (3)合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和(滿足平行四邊形定則)． 2．求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問題的思路 (1)選取通電導(dǎo)體棒為對(duì)象； (2)受力分析，畫受力分析圖，用左手定則判斷安培力的方向； (3)根據(jù)力的平衡條件列方程． 例1　(2018·浙江4月選考·12)在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖5所示．有一種探測(cè)的方法是，首先給金屬長(zhǎng)直管通上電流，再用可以測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向的儀器進(jìn)行以下操作：①用測(cè)量?jī)x

10、在金屬管線附近的水平地面上找到磁場(chǎng)最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為a；②在a點(diǎn)附近的地面上，找到與a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線EF；③在地面上過a點(diǎn)垂直于EF的直線上，找到磁場(chǎng)方向與地面夾角為45°的b、c兩點(diǎn)，測(cè)得b、c兩點(diǎn)距離為L(zhǎng).由此可確定金屬管線(　　) 圖5 A．平行于EF，深度為 B．平行于EF，深度為L(zhǎng) C．垂直于EF，深度為 D．垂直于EF，深度為L(zhǎng) 答案　A 解析　畫出垂直于金屬管線方向的截面，可知磁場(chǎng)最強(qiáng)的點(diǎn)a即為地面距離管線最近的點(diǎn)，作出b、c兩點(diǎn)的位置，由題意可知EF過a點(diǎn)垂直于紙面，所以金屬管線與EF平行，根據(jù)幾何關(guān)系得深度為. 6．(2

11、018·浙江4月選考·7)處于磁場(chǎng)B中的矩形金屬線框可繞軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線框中通過電流I時(shí)，如圖6所示，此時(shí)線框左右兩邊受安培力F的方向正確的是(　　) 圖6 答案　D 解析　利用左手定則，四指指向電流方向，磁感線穿過掌心，大拇指所指的方向就是受力方向，因此選D. 7．(2018·牌頭中學(xué)期中)在磁場(chǎng)中的同一位置放置一根短直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場(chǎng)方向垂直．先后在導(dǎo)線中通以不同的電流，導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力也不同，下列表示導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F與其電流I的關(guān)系圖象(a、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù))正確的是(　　) 答案　C 解析　在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)所受安培力

12、為：F＝BIL，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和導(dǎo)線長(zhǎng)度L不變，因此F與I的關(guān)系圖象為過原點(diǎn)的直線，故C正確． 8．(2018·臺(tái)州市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期末)如圖7所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，棒垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)棒通以方向由a到b、大小為I的電流時(shí)，棒處于平衡狀態(tài)，平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x1；保持電流大小不變，使棒中電流反向，則棒平衡時(shí)下列說法正確的是(　　) 圖7 A．彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為＋x1 B．彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為＋x1 C．彈簧壓

13、縮，壓縮量為－x1 D．彈簧壓縮，壓縮量為－x1 答案　A 解析　當(dāng)棒通以方向由a到b、大小為I的電流時(shí)，由左手定則可知，棒受到的安培力沿導(dǎo)軌斜向上，大小為BIL，設(shè)導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，則由平衡條件得：mgsin θ＝BIL＋kx1 當(dāng)保持電流大小不變，使棒中電流反向，由左手定則知，受到的安培力沿導(dǎo)軌斜向下，大小還是BIL 此時(shí)有mgsin θ＋BIL＝kx 得x＝＋x1 彈力沿著斜面向上，則彈簧是伸長(zhǎng)的，故選A. 考點(diǎn)三　帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．直線運(yùn)動(dòng)的兩種解題思路 (1)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律處理帶電粒子的直線運(yùn)動(dòng) 帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的

14、電場(chǎng)力與速度方向在一條直線上，帶電粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)帶電粒子的受力情況，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移、時(shí)間等． (2)用動(dòng)能定理(或動(dòng)量定理)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 要注意受力分析、過程分析，另外，電場(chǎng)力做功與重力做功均與經(jīng)過的路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)． 2．偏轉(zhuǎn)問題的解題思路 (1)條件分析：不計(jì)重力，且?guī)щ娏Ｗ拥某跛俣葀0與電場(chǎng)方向垂直，則帶電粒子將在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用而做類平拋運(yùn)動(dòng)． (2)運(yùn)動(dòng)分析：一般用分解的思想來處理，即將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿電場(chǎng)力方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和垂直電場(chǎng)力方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)． 例2　(2018·浙

15、江4月選考·11)一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)開始以－v0做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖8所示．粒子在t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，3t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，下列判斷正確的是(　　) 圖8 A．A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φB>φA>φC B．A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為EC>EB>EA C．粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)能先增加后減少 D．粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功 答案　C 解析　由題圖v－t圖象知道帶電粒子在0～t0時(shí)間內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大； 在t0～3t0時(shí)間內(nèi)做反方向加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，所以C正確，D錯(cuò)誤； 因?yàn)椴?/p>

16、知道帶電粒子電性，本題中無法判斷電勢(shì)的高低，所以A錯(cuò)誤； 圖象中斜率表示帶電粒子的加速度，Eq＝ma，可知A、B、C三點(diǎn)中EB最大，B錯(cuò)誤． 例3　如圖9甲為一對(duì)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的平行金屬板，在兩板之間加上圖乙所示的電壓．現(xiàn)沿兩板的中軸線從左端向右端連續(xù)不斷射入初速度為v0的相同帶電粒子(重力不計(jì))，且所有粒子均能從平行金屬板的右端飛出，若粒子在兩板之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T，則粒子最大偏轉(zhuǎn)位移與最小偏轉(zhuǎn)位移的大小之比是(　　) 圖9 A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 答案　C 解析　粒子在兩板之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T，在t＝nT時(shí)刻進(jìn)入的粒子的側(cè)移量最大，考慮豎直分運(yùn)動(dòng)，在

17、前半個(gè)周期是勻加速，后半個(gè)周期是勻速，設(shè)加速度為a，則偏轉(zhuǎn)位移為：ymax＝a·()2＋a··＝aT2，在t＝(n＋)T時(shí)刻進(jìn)入的粒子，考慮豎直分運(yùn)動(dòng)，在前半個(gè)周期是靜止，后半個(gè)周期是勻加速，側(cè)移量最小，為：ymin＝a·()2＝aT2，故ymax∶ymin＝3∶1，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確． 9．如圖10所示是真空中A、B兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電子由A板無初速度釋放后運(yùn)動(dòng)到B板，設(shè)電子在前一半時(shí)間內(nèi)和后一半時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1和x2，則x1與x2之比為(　　) 圖10 A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 答案　C 解析　無初速度釋放后，電子在電場(chǎng)中做初

18、速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，電子在前一半時(shí)間內(nèi)和后一半時(shí)間內(nèi)的位移之比是1∶3，選項(xiàng)C正確． 10.a、b兩離子從平行板電容器兩板間P處垂直電場(chǎng)入射，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖11.若a、b的偏轉(zhuǎn)時(shí)間相同，則a、b一定相同的物理量是(　　) 圖11 A．比荷 B．入射速度 C．入射動(dòng)能 D．電荷量 答案　A 解析　a、b兩離子豎直方向分位移相等，故：y＝··t2，由于y、E、t均相等，故比荷相等，故A正確； 水平方向位移關(guān)系是xa>xb，水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間相等，故va>vb，故B錯(cuò)誤； a、b兩離子初速度不同，質(zhì)量關(guān)系未知，無法確定初動(dòng)能

19、大小關(guān)系，故C錯(cuò)誤； a、b兩離子比荷相等，質(zhì)量關(guān)系未知，無法確定電荷量大小關(guān)系，故D錯(cuò)誤． 考點(diǎn)四　磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 1．帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題“三步法” (1)畫軌跡：即確定圓心，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡． (2)找聯(lián)系：軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)速度的聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的聯(lián)系，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與周期的聯(lián)系． (3)用規(guī)律：即牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，特別是周期公式、半徑公式． 2．半徑的確定 方法一：由物理方程求．由于Bqv＝，所以半徑R＝； 方法二：由幾何關(guān)系求．一般由數(shù)學(xué)知識(shí)(勾股定理、三角函數(shù)等)通過計(jì)算來確定． 3．時(shí)間的確定 方法一

20、：由圓心角求：t＝·T； 方法二：由弧長(zhǎng)求：t＝. 例4　如圖12所示，長(zhǎng)方形abcd區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同一帶電粒子，以速率v1沿ab射入磁場(chǎng)區(qū)域，垂直于dc邊離開磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1；以速率v2沿ab射入磁場(chǎng)區(qū)域，從bc邊離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)與bc邊夾角為150°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2.不計(jì)粒子重力．則t1∶t2是(　　) 圖12 A．2∶ B.∶2 C．3∶2 D．2∶3 答案　C 解析　根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示： 由幾何知識(shí)可知：α＝90°，β＝60°， 粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T＝，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t＝T，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)

21、間之比：＝＝＝，故C正確． 11．(多選)如圖13所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，速度相同的兩帶電粒子A、B從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，速度與磁場(chǎng)邊界的夾角為θ(θ＝60°)，已知A粒子帶負(fù)電，B粒子帶正電，且A、B粒子的質(zhì)量之比為1∶4，帶電荷量之比為1∶2，不計(jì)粒子重力，下列說法中正確的是(　　) 圖13 A．A、B粒子的軌道半徑之比為2∶1 B．A、B粒子回到邊界時(shí)，速度大小、方向都相同 C．A、B粒子回到邊界時(shí)的位置離O點(diǎn)的距離之比為2∶1 D．A、B粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同 答案　BD 解析　由洛倫茲力提供向心力qBv＝m得到r＝，所以＝×＝，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．

22、據(jù)左手定則，A、B粒子的電性相反，偏轉(zhuǎn)方向相反，由于洛倫茲力不做功，所以速度大小不變，根據(jù)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，A、B的方向都是與邊界成60°角斜向右下，所以B選項(xiàng)正確．由幾何關(guān)系能求得粒子回到邊界時(shí)到出發(fā)點(diǎn)的距離d＝2rsin θ，所以＝＝，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝×＝，所以＝×＝×＝，所以選項(xiàng)D正確． 12．如圖14，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q且不計(jì)重力的粒子，以速度v沿與半徑PO夾角θ＝30°的方向從P點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入，最后粒子垂直于MN射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(　　) 圖14 A. B. C. D

23、. 答案　B 解析　粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系，知圓心角為30°，粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡的半徑為：r＝2R① 根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有：qvB＝m得半徑為：r＝② 聯(lián)立①②得：B＝，故B正確． 專題強(qiáng)化練 1．(2016·浙江4月選考·7)關(guān)于電容器，下列說法正確的是(　　) A．在充電過程中電流恒定 B．在放電過程中電容減小 C．能儲(chǔ)存電荷，但不能儲(chǔ)存電能 D．兩個(gè)彼此絕緣又靠近的導(dǎo)體可視為電容器 答案　D 解析　由電容器的充、放電曲線可知，充電過程中，電流不斷減小，A錯(cuò)誤；電容是電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，不隨充、放電過程變化，B錯(cuò)誤；電容器中的電場(chǎng)具有電場(chǎng)

24、能，所以C錯(cuò)誤；兩個(gè)彼此絕緣又靠近的導(dǎo)體是可以儲(chǔ)存電荷的，可視為電容器，D正確． 2．中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在公元1086年寫的《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了：“方家(術(shù)士)以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖1所示．結(jié)合上述材料，下列說法正確的是(　　) 圖1 A．地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理南極附近 B．結(jié)合地球自轉(zhuǎn)方向，可以判斷出地球是帶正電的 C．地球表面任意位置的磁場(chǎng)方向都與地面平行 D．因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯 答案　D 3．如圖2所示，一導(dǎo)線繞制的線圈中放一枚小

25、磁針，當(dāng)線圈中通以電流時(shí)，小磁針將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則下列判斷正確的是(　　) 圖2 A．為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，線圈平面應(yīng)南北放置 B．為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，線圈平面應(yīng)東西放置 C．若線圈平面南北放置，通電后再次穩(wěn)定時(shí)，小磁針轉(zhuǎn)過180°角 D．若線圈平面東西放置，通電后再次穩(wěn)定時(shí)，小磁針轉(zhuǎn)過90°角 答案　A 4．(2018·名校協(xié)作體)如圖3所示，在粗糙絕緣的水平地面上放置一帶正電的物體甲，現(xiàn)將另一個(gè)也帶正電的物體乙沿著以甲為圓心的豎直平面內(nèi)的圓弧由M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，若此過程中甲始終保持靜止，甲、乙兩物體可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說法正確的是(　　) 圖3 A．甲對(duì)地面的壓力先增大后減小

26、 B．甲受到地面的摩擦力大小不變 C．甲受到地面的摩擦力先增大后減小 D．乙的電勢(shì)能先增大后減小 答案　A 5．(2018·溫州市十五校聯(lián)合體期末)兩個(gè)點(diǎn)電荷a、b周圍的電場(chǎng)線分布情況如圖4所示，虛線為帶電粒子c穿越該電場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，該粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受電場(chǎng)力作用，由圖可判斷(　　) 圖4 A．a(chǎn)、b帶等量異號(hào)電荷 B．a(chǎn)、b帶同號(hào)電荷，a的電荷量大于b的電荷量 C．粒子c帶正電，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能先減小后增大 D．粒子c帶負(fù)電，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能先增大后減小 答案　D 6．(2018·杭州市五校聯(lián)考)兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖5中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ

27、連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)．一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則(　　) 圖5 A．q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢(shì)能逐漸減小 C．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小 D．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零 答案　B 7．(2018·湖州、衢州、麗水高三期末)如圖6(a)所示為兩個(gè)帶電物體，甲固定在絕緣水平面上，乙從甲右側(cè)某處?kù)o止釋放后的v－t圖象如圖(b)所示，則(　　) 圖6 A．兩個(gè)物體帶同種電荷 B．兩個(gè)物體帶異種電荷 C．兩個(gè)物體帶電荷量一定相等 D．兩個(gè)物體帶電荷量一定不等

28、 答案　B 8．(2018·諸暨中學(xué)段考)如圖7所示，a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示．一帶正電粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直紙面向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向(　　) 圖7 A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 答案　A 解析　此帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力，磁場(chǎng)為4根長(zhǎng)直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則，a在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向左，b在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上，c在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向左，d在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，所以合磁場(chǎng)方向水平向左．根據(jù)左手定則，此帶正電粒子在合磁場(chǎng)中

29、所受洛倫茲力方向向上． 9．(2018·新力量聯(lián)盟期末)老師在課堂上做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：裝置如圖8所示，在容器的中心放一個(gè)圓柱形電極B，沿容器邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極A，把A和B分別與直流電源的兩極相連，然后在容器內(nèi)放入導(dǎo)電液體，將該容器放在磁場(chǎng)中，液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來．關(guān)于這種現(xiàn)象下列說法正確的是(　　) 圖8 A．液體旋轉(zhuǎn)是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象 B．液體旋轉(zhuǎn)是因?yàn)槭艿桨才嗔ψ饔? C．僅將電流方向改為反向，液體旋轉(zhuǎn)方向不變 D．僅將磁場(chǎng)方向改為反向，液體旋轉(zhuǎn)方向不變 答案　B 10．(2018·新高考聯(lián)盟聯(lián)考)高大建筑上都有一豎立的避雷針，用以把聚集在云層中的電荷導(dǎo)入大地．在赤道某

30、地兩建筑上空，有一團(tuán)帶負(fù)電的烏云經(jīng)過其正上方時(shí)，發(fā)生放電現(xiàn)象，如圖9所示，則此過程中地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力的方向是(　　) 圖9 A．向東 B．向南 C．向西 D．向北 答案　C 11．如圖10所示，豎直放置的兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩極板間同一等高線上有兩質(zhì)量相等的帶電小球a、b(均可以看成質(zhì)點(diǎn))．將小球a、b分別從緊靠左極板和兩極板正中央的位置由靜止釋放，它們沿圖中虛線運(yùn)動(dòng)，都能打在右極板上的同一點(diǎn)．則從釋放小球到剛要打到右極板的運(yùn)動(dòng)(過程)中，下列說法正確的是(　　) 圖10 A．它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間ta>tb B．它們的電荷量之比qa∶qb＝1∶2 C．

31、它們的電勢(shì)能減少量之比ΔEa∶ΔEb＝4∶1 D．它們的動(dòng)能增加量之比ΔEk1∶ΔEk2＝4∶1 答案　C 解析　小球運(yùn)動(dòng)過程只受重力和電場(chǎng)力作用，故粒子豎直方向做加速度a＝g的勻加速運(yùn)動(dòng)，水平方向做加速度a′＝的勻加速運(yùn)動(dòng)；由兩小球豎直位移相同可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，即ta＝tb，所以，＝＝＝2∶1，故A、B錯(cuò)誤；由電勢(shì)能減少量等于電場(chǎng)力做的功可得：ΔEa∶ΔEb＝qaEsa水平∶qbEsb水平＝4∶1，故C正確；由動(dòng)能定理可知：小球動(dòng)能增加量等于重力勢(shì)能和電勢(shì)能減小量之和；又有兩小球重力勢(shì)能減小量相等，由C項(xiàng)可知：動(dòng)能增加量之比不可能為4∶1，故D錯(cuò)誤． 12．(2018·臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)

32、如圖11所示，絕緣水平面上有A、B、C、D四點(diǎn)，依次相距L，若把帶電金屬小球甲(半徑遠(yuǎn)小于L)放在B點(diǎn)，測(cè)得D點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；現(xiàn)將不帶電的相同金屬小球乙與甲充分接觸后，再把兩球分置于A、C兩點(diǎn)，此時(shí)D點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(　　) 圖11 A.E B.E C．E D.E 答案　D 解析　根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝，則B點(diǎn)電荷在D的電場(chǎng)強(qiáng)度為EB＝＝＝E；當(dāng)將不帶電的相同金屬小球乙與甲充分接觸后，再把兩球分置于A、C兩點(diǎn)，則兩球的帶電荷量均為，那么A處的小球在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度EA＝＝，而C處的小球在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度EC＝；由于兩球在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，因此它們?cè)贒點(diǎn)處的電

33、場(chǎng)強(qiáng)度大小為E合＝＋＝＝E，故D正確． 13．如圖12所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P、Q四點(diǎn)，它們分別位于矩形的四個(gè)頂點(diǎn)上．電子分別由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和Q點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的正功相同，已知N、P、Q中有兩點(diǎn)電勢(shì)是18 V、10 V．則(　　) 圖12 A．不可能求出M點(diǎn)電勢(shì) B．N點(diǎn)電勢(shì)是18 V C．P點(diǎn)電勢(shì)是10 V D．Q點(diǎn)電勢(shì)是10 V 答案　D 解析　電子分別由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和Q點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力所做的正功相同，說明N、Q兩點(diǎn)電勢(shì)相等，且高于M點(diǎn)的電勢(shì)，故四點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是φM<φN＝φQ<φP，所以φP＝18 V，φN＝φQ＝10 V，B、C錯(cuò)誤，D正確；由于QM平

34、行且與PN長(zhǎng)度相同，所以UQM＝UPN＝8 V，可得φM＝2 V，A錯(cuò)誤． 14．(2018·臺(tái)州市高三期末)如圖13所示，三根長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線的橫截面在空間構(gòu)成等邊三角形，電流的方向垂直紙面向里．電流大小均為I，其中A、B電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，導(dǎo)線C位于水平面處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)線C受到的靜摩擦力是(　　) 圖13 A.B0IL，水平向左 B.B0IL，水平向右 C.B0IL，水平向左 D.B0IL，水平向右 答案　D 15．如圖14所示，以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)有一粒子發(fā)射源，沿半徑AO方向發(fā)射出

35、速率不同的同種粒子(重力不計(jì))，垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，下列說法正確的是(　　) 圖14 A．速率越大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng) B．速率越小的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng) C．速率越大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度越大 D．速率越小的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度越大 答案　B 解析　粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則有Bqv＝m，解得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝，設(shè)磁場(chǎng)圓形區(qū)域半徑為r，如圖所示， 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角為2θ，由幾何關(guān)系得：tan θ＝，所以v越大，則R大，則tan θ越小，故θ也越小，而周期T＝，即不同速率的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同．則粒子在磁

36、場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，所以速率越大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角越小，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，故A錯(cuò)誤，B正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度ω＝＝，所以不同速率粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度相等，故C、D錯(cuò)誤． 16．(2018·諸暨中學(xué)段考)如圖15所示，在水平地面上方有一沿水平方向且垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將一帶電小球以一定初速度v0豎直上拋，小球能上升的最大高度為h，設(shè)重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是(　　) 圖15 A．h一定大于 B．h一定等于 C．h一定小于 D．h可能等于 答案　C 解析　如果沒有磁場(chǎng)，小球?qū)⒆鲐Q直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度：h＝，

37、當(dāng)加上磁場(chǎng)后，小球在運(yùn)動(dòng)過程中，除受重力外，還要受到洛倫茲力作用，小球在向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度不為零，動(dòng)能不為零，因此小球上升最大高度小于，故C正確． 17．(2018·牌頭中學(xué)期中)電磁炮是一種理想兵器，它的主要原理如圖16所示，1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)成功研制出能把2.2 g的彈體(包括金屬桿MN的質(zhì)量)加速到10 km/s的電磁炮．若軌道寬2 m，長(zhǎng)100 m，通過金屬桿的電流恒為10 A，不計(jì)軌道摩擦，則(　　) 圖16 A．垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5.5 T B．垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5.5×104 T C．該電磁炮工作時(shí)磁場(chǎng)力的最大功率為1.1×104 kW D．該電磁炮裝置中對(duì)磁場(chǎng)方向和電流方向的關(guān)系沒有要求 答案　C 解析　由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2ax＝v2－v02可得彈體的加速度為a＝＝ m/s2＝5×105 m/s2；彈體所受安培力為F＝BIL，由牛頓第二定律可得：BIL＝ma，解得：B＝＝ T＝55 T，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；速度最大時(shí)磁場(chǎng)力的功率最大：Pm＝BIL·vm＝55×10×2×104 W＝1.1×104 kW，選項(xiàng)C正確；電磁炮裝置中必須使得磁場(chǎng)方向和電流方向決定的安培力方向與炮彈沿導(dǎo)軌的加速度方向一致，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 20