
新高考物理二轮复习精选练习专题8电场与磁场(含解析).doc
65页专题八、电场与磁场第一部分 织网点睛,纲举目张1.电场强度的三个公式2.电场能的性质3.等势面与电场线的关系(1)电场线总是与等势面垂直,且从电势高的等势面指向电势低的等势面2)电场线越密的地方,等差等势面也越密3)沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,电场力一定做功4.电容、电容器(1)电容:①定义式:C=或C=;②决定式:C=2)平行板电容器的两类动态分析两种情况电路结构动态分析电容器始终接在恒压电源上U不变d↑→C↓→Q↓d↑→E↓S↑→C↑→Q↑电容器充电后断电Q不变d↑→C↓→U↑→E不变S↑→C↑→U↓→E↓5.磁场的叠加及安培力(1)地磁场的分布:北半球,竖直分量向下;南半球,竖直分量向上;地球上各处,水平分量向北;赤道上空,磁感应强度水平向北2)磁场的叠加:几根通电导线的磁场的叠加——安培定则(右手螺旋定则),磁感应强度垂直于半径线;遵循矢量叠加3)安培力6.带电粒子在磁场中的受力情况(1)磁场只对不沿磁感线运动的电荷有力的作用,对静止的电荷或沿磁感线运动的电荷无力的作用2)洛伦兹力的大小和方向:其大小为F=qvBsin θ,注意:θ为v与B的夹角;F的方向由左手定则判定,四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向。
3)洛伦兹力做功的特点:由于洛伦兹力始终和速度方向垂直,所以洛伦兹力永不做功第二部分 实战训练,高考真题演练1.(2022新高考海南卷)某带电体周围的电场线和等势面如图所示,设A点的电场强度为EA,电势为φA,B点的电场强度为EB,电势为φB,则有A. EA>EB, B. EA<EB C.,φA>φB D. φA<φB【参考答案】BD【名师解析】图中带箭头的实线表示电场线,虚线为等势面根据电场线的疏密表示电场强度,可知EA<EB,选项B正确;根据沿电场线方向电势降低,可知φA<φB,选项D正确2.. (2022新高考江苏卷)如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )A. 在移动过程中,O点电场强度变小B. 在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大C. 在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功D. 当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点【参考答案】D【命题意图】本题考查静电场及其相关知识点解题思路】O是等量同种电荷连线的中点,场强为0,将A处的正点电荷沿OA方向移至无穷远处,在移动过程中,O点电场强度变大,选项A错误;在移动过程中,C点出的场强EC变小,由F=qEC可知C点的正电荷所受静电力变小,选项B错误;由于A点电场方向沿OA方向,移动过程中,移动电荷所受静电力做正功,选项C错误;A点电场方向沿OA方向,沿电场线方向电势降低,移动到无穷远处时,O点的电势高于A点电势,选项D正确。
3. (2022高考上海物理学科水平测试)水平面上有一带电量为Q的均匀带电圆环,圆心为O,其中央轴线上距离O点为d的位置处也有带电量为q的点电荷若点电荷受到的电场力为F,则F k(k为静电力恒量)(选填:“>”、“<”或“=”)静电力恒量k的单位为 (用“SI单位制”中的基本单位表示)参考答案】< kg·m3·s-4·A-2 【命题意图】本题考查库仑定律+矢量合成+国际单位制+微元法+模型思维【名师解析】把均匀带电圆环平均分成N小段,每一小段都可以看出点电荷,电荷量为q’=Q/N设q’与点电荷q之间的连线和带电圆环圆心与点电荷q之间的连线之间的夹角为θ,由库仑定律,q’与点电荷q之间的库仑力大小为F’=k点电荷q受到的总库仑力大小为F=NF’cosθ=N k cosθ= k cos3θ由于cosθ<1,所以F<k由库仑定律,F=k,可得k=用“SI单位制”中的基本单位表示力F的单位是kg·m/s2,距离r的单位为m,电荷量的单位为A·s,所以静电力恒量k的单位为=kg·m3·s-4·A-24. (2022高考辽宁物理)如图所示,带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的a点,其正上方L处固定一电荷量为的球2,斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。
此时弹簧的压缩量为,球2、3间的静电力大小为迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动为重力加速度,球的大小可忽略,下列关于球3的说法正确的是( )A. 带负电B. 运动至a点的速度大小为C. 运动至a点的加速度大小为D. 运动至ab中点时对斜面的压力大小为【参考答案】BCD【命题意图】本题考查库仑定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点.【名师解析】根据题图几何关系可知三小球构成一个边长为L的等边三角形,小球1和3之间的力大于小球2和3之间的力,弹簧处于压缩状态,故小球1和3之间的作用力一定是斥力,由于小球1带正电,所以小球3带正电,选项A错误;小球3运动至a点时,弹簧的伸长量等于,根据对称性可知,小球2对小球3做功为0;弹簧弹力做功为0,故根据动能定理有,解得,选项B正确;小球3在b点时,设小球3的电荷量为q,根据库仑定律和平衡条件,得设弹簧的弹力为F,根据受力平衡,沿斜面方向有 ,解得 小球3运动至a点时,弹簧伸长量等于,根据对称性,利用牛顿第二定律可得,解得,选项C正确;当小球3运动至ab中点时,弹簧弹力为0,此时小球2对小球3的力为斜面对小球的支持力为根据牛顿第三定律可知,小球对斜面的压力大小为,选项D正确。
5. (2022高考河北)如图,真空中电荷量为和的两个点电荷分别位于点与点,形成一个以MN延长线上点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零),为MN连线上的一点,S为等势面与直线MN的交点,为等势面上的一点,下列说法正确的是( )A. 点电势低于点电势 B. 点电场强度方向指向O点C. 除无穷远处外,MN直线上还存在两个电场强度为零的点 D. 将正试探电荷从T点移到P点,静电力做正功【参考答案】B【命题意图】本题考查静电场及其相关知识点名师解析】在直线MN上,左边正电荷在M右侧电场强度水平向右,右边负电荷在直线MN上电场强度水平向右,根据电场的叠加可知MN间的电场强度水平向右,沿着电场线电势逐渐降低,可知点电势高于等势面与MN交点处电势,则点电势高于点电势,故A错误;由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量,可知在N左侧电场强度不可能为零,则N右侧,设MN距离为,根据可知除无穷远处外,直线MN电场强度为零的点只有一个,故C错误;由A选项分析可知:点电势低于电势,则正电荷在点的电势能低于在电势的电势能,将正试探电荷从T点移到P点,电势能增大,静电力做负功,故D错误;设等势圆的半径为,AN距离为x,MN距离为,如图所示根据点电荷电势公式:结合电势的叠加原理,、满足,解得,由于电场强度方向垂直等势面,可知T点的场强方向必过等势面的圆心,O点电势可知,可知T点电场方向指向O点,故B正确。
6. (2022山东物理) 半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着电量为Q的正电荷点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点,O点的电场强度刚好为零圆环上剩余电荷分布不变,q为( )A. 正电荷, B. 正电荷,C. 负电荷, D. 负电荷,【参考答案】C【命题意图】本题考查电场叠加及其相关知识点名师解析】取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷,根据对称性可知,圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和,如图所示,因为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有由图可知,两场强的夹角为,则两者的合场强为根据O点的合场强为0,则放在D点的点电荷带负电,大小为根据,联立解得,故选C7. (2022·全国理综乙卷·19) 如图,两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个项点上L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点则( )A. L和N两点处的电场方向相互垂直B. M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零【参考答案】AB【名师解析】两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O,N点处于两负电荷连线的中垂线上,则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O,则N点的合场强方向由N指向O,同理可知,两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L,L点处于两正电荷连线的中垂线上,两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L,则L处的合场方向由O指向L,由于正方向两对角线垂直平分,则L和N两点处的电场方向相互垂直,故A正确;正方向底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左,而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右,由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远,则M点的场方向向左,故B正确;由图可知,M和O点位于两等量异号电荷的等势线上,即M和O点电势相等,所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做功为零,故C错误;由图可知,L点的电势低于N点电势,则将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功不为零,故D错误。
8.(2022年6月浙江选考)如图为某一径向电场示意图,电场强度大小可表示为, a为常量比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动不考虑粒子间的相互作用及重力,则A.轨道半径r小的粒子角速度一定小B.电荷量大的粒子的动能一定大C.粒子的速度大小与轨道半径r一定无关D.当加垂直纸面磁场时,粒子一定做离心运动【参考答案】BC【命题意图】本题考查牛顿运动定律、电场力、圆周运动、洛伦兹力、动能及其相关知识点解题思路】粒子在半径为r的圆轨道运动,qE=mω2r,将代入,得ω2=,由此可知,轨道半径r小的粒子角速度一定大,A错误;由qE=mv2/r,解得q=Ek,即电荷量大的粒子的动能一定大,B正确;由qE=mv2/r,可知v2=qa/m,即粒子的速度大小与轨道半径r一定无关,C正确;若加垂直纸面向外的磁场时,带电粒子所受洛伦兹力指向圆心,则粒子做向心运动,D错误9.(2022年6月浙江选考)如图所示,带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场,板长为L(不考虑边界效应)t=0时刻,M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子,垂直M板向右的粒子,到达N板时速度大小为;平行M板向下的粒子,刚好从N板下端射出。
不计重力和粒子间的相互作用,则A.M板电势高于N板电势B.两个粒子的电势能都增加C.粒子在两板间的加速度为D.粒子从N板下端射出的时间【参考答案】C【命题意图】本题考查带电粒子在两极板之间的匀强电场中的运动解题思路】根据题述,垂直M板向右运动的粒子,到达N板时速度大小为,可知电场对带电粒子做正功,由于不知粒子电性,不能判断出M板电势高于N板电势,A错误;电场对两带电粒子都做正功,两个粒子的电势能都减小,B错误;两个带电粒子由M板运动到N,电场力做功相同,两粒子运动到N板时速度大小相同对平行M板向下运动的粒子,将运动到N板下端的速度分解可得,垂直于N板的速度分量为v0,平行于N板。












