《2018-2019高考物理二輪復習 專題限時訓練8 電場與磁場的基本性質》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019高考物理二輪復習 專題限時訓練8 電場與磁場的基本性質（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題限時訓練8 電場與磁場的基本性質
時間：45分鐘
一、單項選擇題
1．(2018·石家莊模擬)如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標系．一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設Q與x軸之間的夾角為θ.實驗測得sinθ與x之間的關系如圖乙所示．已知該處地磁場方向水平，磁感應強度大小為B0.下列說法正確的是( B )
A．P的右端為S極
B．P的中軸線與地磁場方向垂直
C．P在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B0
D．x0處合磁場的磁感應強度大小為2B0
解析：x趨向無窮大時，小磁針N極所指的方向為地球的磁場的方向，所以
2、根據(jù)題圖可知，x趨向無窮大時，sinθ趨向1，則θ趨向90°，即小磁針的方向與x軸垂直，所以P的中軸線沿東西方向，與地磁場方向垂直，故B正確；當x非常小時，小磁針的N極指向x軸正方向，由圖可知，開始時N極背離O點，所以O點處的磁極是N極，故A錯誤；由乙圖可知，x0處sinθ＝，則θ＝45°，設P在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為BP，則有tan45°＝，所以BP＝B0，故C錯誤；x0處合磁場的磁感應強度大小為B＝＝B0，故D錯誤．
2.有兩根長直導線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導線的截面圖．在圖中所示的平面內(nèi)，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩根導線附近的兩點，它們在兩導線連線的
3、中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關于線段MN上各點的磁感應強度的說法中正確的是( D )
A．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相同
B．導線a、b互相排斥
C．在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零
D．在線段MN上只有一點的磁感應強度為零
解析：根據(jù)安培定則判斷得知，兩根通電導線產(chǎn)生的磁場方向均沿逆時針方向，由于對稱，兩根導線分別在M點和N點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，方向如圖所示，分析得θ1＝θ2＝θ3＝θ4，矢量相加可知M、N點的磁感應強度大小相等，方向相反，選項A錯誤；依據(jù)左手定則可知，同向電流的導體出現(xiàn)相互吸引，異向電流
4、的導體出現(xiàn)相互排斥，因此B錯誤；線段MN中點O的磁感應強度為零，選項C錯誤，D正確．
3.(2018·益陽模擬)如圖所示，兩個質量分別為0.1 g和0.2 g的帶電小球A和B，帶電量分別為q1和q2，兩球用絕緣細線懸于同一水平天花板上，靜止后它們恰好位于同一水平高度上，兩細線與豎直方向的夾角分別為α、β，兩帶電小球均可視為點電荷．關于兩球的電性及夾角的大小，下列說法中正確的是( D )
A．兩球帶同種電荷，若q1q2，則α>β
C．兩球帶異種電荷，若q1β
解析：
5、兩個球相互吸引，一定是帶異種電荷；對兩個球分別受力分析，如圖所示：
mA＝
mB＝
由于mAβ.
4.(2018·衡水模擬)如圖所示，一均勻帶正電絕緣細圓環(huán)水平固定，環(huán)心為O點．帶正電的小球從O點正上方的A點由靜止釋放，穿過圓環(huán)中心O，并通過關于O與A點對稱的A′點．取O點為重力勢能零點．關于小球從A點運動到A′點的過程中，小球的加速度a、重力勢能EpG、機械能E、電勢能Ep電隨位置變化的情況，下列說法中正確的是( D )
A．從A到O的過程中a一定先增大后減小，從O到A′的過程中a一定先減小后增大
B．從A到O的過程中EpG小于零，從O到A′的過程
6、中EpG大于零
C．從A到O的過程中E隨位移增大均勻減小，從O到A′的過程中E隨位移增大均勻增大
D．從A到O的過程中Ep電隨位移增大非均勻增大，從O到A′的過程中Ep電隨位移增大非均勻減小
解析：圓環(huán)中心的場強為零，無窮遠處場強也為零，則小球從A到圓環(huán)中心的過程中，場強可能先增大后減小，也可能一直減小，則小球所受的電場力可能先增大后減小，方向豎直向上；也可能一直減小，方向向上，由牛頓第二定律可知，重力不變，則加速度可能先減小后增大，也可能一直增大，故選項A錯誤；小球從A到圓環(huán)中心的過程中，重力勢能EpG＝mgh，小球穿過圓環(huán)中心到A′的過程中，EpG＝－mgh，故選項B錯誤；小球從A到
7、圓環(huán)中心的過程中，電場為非勻強電場，電場力做負功，但不是均勻變化的，機械能減小，但不是均勻減小，小球穿過圓環(huán)中心到A′的過程中，同理，故選項C錯誤；由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強電場，小球下落的過程中，電場力做功與下落的高度之間是非線性關系，電勢能變化與下落高度之間也是非線性關系，故選項D正確．
5.(2018·湖北武漢調研)已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同．如圖所示，半徑為R的球體上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在過球心O的直線上有A、B兩個點，O和B、B和A間的距離均為R.現(xiàn)以OB為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔，若靜電力常量為k，球的體積公式為V＝
8、πr3，則A點處場強的大小為( B )
A. B. C. D.
解析：由題意知，半徑為R的均勻帶電體在A點產(chǎn)生的場強E整＝＝.挖出的小球半徑為，因為電荷均勻分布，其帶電荷量Q′＝Q＝.則其在A點產(chǎn)生的場強E挖＝＝＝.所以剩余空腔部分電荷在A點產(chǎn)生的場強E＝E整－E挖＝－＝，故B正確．
6.一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動．取該直線為x軸，起始點O為坐標原點，其電勢能Ep與位移x的關系如圖所示．下列圖象中合理的是( D )
解析：在粒子運動中的某一小段位移Δx內(nèi)電場力做功qEΔx.由功能關系知ΔEp＝－qE·Δx，即＝－qE，Ep－x圖線斜
9、率的絕對值表示電場力，故由圖線可知E逐漸減小，A錯誤；因粒子僅受電場力作用，由qE＝ma可知a也逐漸減小，D正確；再由動能定理有ΔEk＝qE·Δx，即＝qE，Ek－x圖線的斜率也表示電場力，則Ek－x圖線應是一條斜率逐漸減小的曲線，B錯誤；由v2＝2ax有v＝，可知v－x圖線應是一條曲線，故C錯誤．
二、多項選擇題
7.如圖所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，A在上方，B在下方，現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上，已知A和電源正極相連，二極管具有單向導電性，一帶電小球沿AB中心水平射入，打在B極板上的N點，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動A板來改變兩極板AB間距(兩極板仍平行)，則下列說法正
10、確的是( BC )
A．若小球帶正電，當AB間距增大時，小球打在N的右側
B．若小球帶正電，當AB間距減小時，小球打在N的左側
C．若小球帶負電，當AB間距減小時，小球可能打在N的右側
D．若小球帶負電，當AB間距增大時，小球可能打在N的左側
解析：若小球帶正電，當AB間距增大時，由于二極管的單向導電性，平行板電容器帶電量不變，AB兩極板之間電場強度不變，小球所受向下的電場力不變，向下的加速度不變，小球仍打在N點，選項A錯誤；若小球帶正電，當AB間距減小時，平行板電容器AB兩極板之間電場強度增大，小球所受向下的電場力增大，向下的加速度增大，小球打在N的左側，選項B正確；若小球帶負
11、電，當AB間距減小時，平行板電容器AB兩極板之間電場強度增大，小球所受向上的電場力增大，向下的加速度減小，小球可能打在N的右側，選項C正確；若小球帶負電，當AB間距增大時，由于二極管的單向導電性，平行板電容器帶電量不變，AB兩極板之間電場強度不變，小球所受向上的電場力不變，小球仍打在N點，選項D錯誤．
8．如圖甲所示，揚聲器中有一線圈處于磁場中，當音頻電流信號通過線圈時，線圈帶動紙盆振動，發(fā)出聲音．俯視圖乙表示處于輻射狀磁場中的線圈(線圈平面即紙面)，磁場方向如圖中箭頭所示，在圖乙中( BC )
A．當電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里
B．當電流沿順時針方向時，
12、線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外
C．當電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里
D．當電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外
解析：將圓形線圈看作由無數(shù)小段直導線組成，由左手定則可以判斷，當電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，選項B正確、A錯誤；當電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，選項C正確、D錯誤．
9．(2018·衡水調研)美國物理學家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，準確地測定了電子的電荷量．如圖所示，平行板電容器兩極板M、N與電壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d.現(xiàn)有一質量為m的帶電油滴在極
13、板間勻速下落，則( AC )
A．此時極板間的電場強度E＝
B．油滴帶電荷量為
C．減小極板間電壓，油滴將加速下落
D．將極板N向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動
解析：極板間電壓為U，間距為d，是勻強電場，故場強E＝，故A正確；油滴受重力和電場力，處于平衡狀態(tài)，故mg＝q，解得q＝，故B錯誤；減小極板間電壓，場強減小，電場力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故C正確；將極板N向下緩慢移動一小段距離，板間距增加，場強減小，電場力減小，電場力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故D錯誤．
10．(2018·秦皇島模擬)如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個帶電量為＋
14、Q的小球P.帶電量分別為－q和＋2q的小球M和N，由絕緣細桿相連，靜止在桌面上．P與M相距L，P、M和N視為點電荷，下列說法正確的是( BD )
A．M與N的距離大于L
B．P、M和N在同一直線上
C．在P產(chǎn)生的電場中，M、N處的電勢相同
D．M、N及細桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零
解析：M、N處于靜止狀態(tài)，M、N及細桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零，選項D正確；P、M和N若不在同一直線上，M、N整體受到的不是共點力，就會發(fā)生轉動而不能靜止，選項B正確；P、M和N在同一直線上，M、N所受合力為零，由庫侖定律FPM＝FPN得：k＝k，解得x＝(－1)L≈0.4L，選項A錯誤；沿電場線的方向
15、電勢降低，在P產(chǎn)生的電場中，M處的電勢高于N處的電勢，選項C錯誤．
三、計算題
11.音圈電機是一種應用于硬盤、光驅等系統(tǒng)的特殊電動機．如圖是某音圈電機的原理示意圖，它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構成，線圈邊長為L，匝數(shù)為n，磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應強度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場忽略不計．線圈左邊始終在磁場外，右邊始終在磁場內(nèi)，前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等．某時刻線圈中電流從P流向Q，大小為I.
(1)求此時線圈所受安培力的大小和方向．
(2)若此時線圈水平向右運動的速度大小為v，求安培力的功率．
解析：(1)由左手定則可以判斷出線圈所受安培力的方
16、向水平向右．
由于線圈與磁場垂直，故線圈所受安培力的大?。篎安＝nIBL.
(2)此時安培力的功率：P＝F安v＝nIBLv.
答案：(1)nIBL 水平向右 (2)nIBLv
12．(2018·汕頭模擬)在絕緣水平面上，存在著一電場，電場強度方向平行于水平面，其電勢φ隨位置x變化如圖所示，xAO＝xOB＝x0，一質量為m，帶電量為－q的小滑塊(可視為質點)以某一初速度從A點出發(fā)，沿AB直線向B運動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為初動能的n倍(n>1)，到達B點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f，求：
(1)小滑塊在A點時的初速度．
(2)OB兩點間的電勢差UOB.
(3)小滑塊運動的總路程s.
解析：(1)小滑塊從A滑到B，因電場力不做功，由動能定理得－2fx0＝0－mv
因此小滑塊在A點時的初速度vA＝2.
(2)小滑塊第一次從A滑到O，由動能定理得
－fx0＋qUOA＝nmv－mv
因此UOB＝UOA＝＝.
(3)小滑塊最終停在O點，由動能定理得
應有－fs＋qUOA＝0－mv
小滑塊運動的總路程：s＝＝(2n＋1)x0.
答案：(1)2 (2) (3)(2n＋1)x0
9
2018-2019高考物理二輪復習 專題限時訓練8 電場與磁場的基本性質
