（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練8 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

《（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練8 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練8 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題限時(shí)訓(xùn)練8　電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì) 時(shí)間：45分鐘 一、單項(xiàng)選擇題 1．直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示．M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，將一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點(diǎn)電荷移動(dòng)到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為(　B　) A.，沿y軸正向 B.，沿y軸負(fù)向 C.，沿y軸正向 D.，沿y軸負(fù)向 解析：正點(diǎn)電荷在O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則兩負(fù)點(diǎn)電荷在G點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E1＝，方向沿y軸正方向．由對(duì)稱性知，兩負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E2＝E1＝，方向沿y軸負(fù)方向．當(dāng)把正點(diǎn)電荷放在G

2、點(diǎn)時(shí)，在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小為E3＝，方向沿y軸正方向．所以H點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小E＝E2－E3＝，方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)B正確． 2．(2019·浙江卷)當(dāng)今醫(yī)學(xué)上對(duì)某些腫瘤采用質(zhì)子療法進(jìn)行治療，該療法用一定能量的質(zhì)子束照射腫瘤殺死癌細(xì)胞．現(xiàn)用一直線加速器來(lái)加速質(zhì)子，使其從靜止開(kāi)始被加速到1.0×107 m/s.已知加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1.3×105 N/C，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10－27 kg，電荷量為1.6×10－19 C，則下列說(shuō)法正確的是(　D　) A．加速過(guò)程中質(zhì)子電勢(shì)能增加 B．質(zhì)子所受到的電場(chǎng)力約為2×10－15 N C．質(zhì)子加速需要的時(shí)間約為8×10－6 s D．加速器

3、加速的直線長(zhǎng)度約為4 m 解析：電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做正功，質(zhì)子的電勢(shì)能減少，A錯(cuò)誤；質(zhì)子受到的電場(chǎng)力大小F＝qE≈2×10－14 N，B錯(cuò)誤；質(zhì)子的加速度a＝≈1.2×1013 m/s2，加速時(shí)間t＝≈8×10－7 s，C錯(cuò)誤；加速器加速的直線長(zhǎng)度x＝≈4 m，故D正確． 3．如圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個(gè)套在此桿上的帶有同種電荷的小球，用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將A球向豎直桿方向緩慢拉動(dòng)一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡．后一平衡狀態(tài)與前一平衡狀態(tài)相比較，下列說(shuō)法正確的是(　B　) A．A、B兩

4、小球間的庫(kù)侖力變大 B．A、B兩小球間的庫(kù)侖力變小 C．A球?qū)O桿的壓力變大 D．A球?qū)O桿的壓力變小 解析： 對(duì)A球受力分析，受重力mg、拉力F、支持力N1、靜電力F1，如圖所示，根據(jù)平衡條件，x方向上有F＝F1sinθ，y方向上有N1＝mg＋F1cosθ，對(duì)B球受力分析，受重力Mg、靜電力F2、桿對(duì)其向左的支持力N2，如圖所示，根據(jù)平衡條件，x方向上有F2sinθ＝N2，y方向上有F2cosθ＝Mg，且F1＝F2，聯(lián)立得F1＝，N1＝mg＋Mg，由于重新平衡時(shí)兩球連線與豎直方向的夾角θ變小，故靜電力F1變小，水平桿對(duì)A球的支持力等于兩個(gè)球的重力之和，N1不變，由牛頓第三定

5、律可知，A球?qū)λ綏U的壓力不變，B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 4．如圖所示，質(zhì)量m＝0.5 kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°、寬度L＝1 m的光滑絕緣框架上，磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向下(磁場(chǎng)僅存在于絕緣框架內(nèi))．右側(cè)回路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝8 V、內(nèi)阻r＝1 Ω，額定功率為8 W、額定電壓為4 V的電動(dòng)機(jī)M正常工作．取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度大小g＝10 m/s2，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　C　) A．2 T B．1.73 T C．1.5 T D．1 T 解析：電動(dòng)機(jī)M正常工作時(shí)的電流I1＝＝2 A，電源內(nèi)阻上的電壓U′＝E－U＝

6、8 V－4 V＝4 V，根據(jù)閉合電路歐姆定律得干路中的電流I＝＝4 A，則通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I2＝I－I1＝2 A，導(dǎo)體棒受力平衡，有BI2L＝mgsin37°，得B＝1.5 T，故選項(xiàng)C正確． 5．如圖甲所示，PQ和MN為水平、平行放置的兩光滑金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌相距L＝1 m，導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，細(xì)繩一部分與導(dǎo)軌共面且平行，另一部分與導(dǎo)軌所在平面垂直，物體放在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1 T，方向豎直向下，開(kāi)始時(shí)繩子剛好要繃緊，現(xiàn)給導(dǎo)體棒中通入電流，使導(dǎo)體棒向左做加速運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小與導(dǎo)體棒中通入的電流大小關(guān)系如圖乙所示，重力

7、加速度大小為g＝10 m/s2.則物體和導(dǎo)體棒的質(zhì)量分別為(　A　) A．0.1 kg　0.9 kg B．0.9 kg　0.1 kg C．0.1 kg　1.0 kg D．1.0 kg　0.1 kg 解析：設(shè)物體的質(zhì)量為M，導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，細(xì)繩的拉力為T(mén)，根據(jù)題意由牛頓第二定律可知，T－Mg＝Ma，BIL－T＝ma，解得a＝I－，結(jié)合題圖乙可知，當(dāng)a1＝3 m·s－2，I1＝4 A，I0＝1 A時(shí)，a＝0，則有BI0L－Mg＝0，得M＝＝0.1 kg，m＝0.9 kg，選項(xiàng)A正確． 6．一無(wú)限大接地導(dǎo)體板MN前面放有一點(diǎn)電荷＋Q，它們?cè)谥車(chē)a(chǎn)生的電場(chǎng)可看作是在沒(méi)有導(dǎo)體板MN存在的

8、情況下，由點(diǎn)電荷＋Q與其像電荷－Q共同激發(fā)產(chǎn)生的．像電荷－Q的位置就是把導(dǎo)體板當(dāng)作平面鏡時(shí)，電荷＋Q在此鏡中的像點(diǎn)位置．如圖所示，已知＋Q所在位置P點(diǎn)到金屬板MN的距離為L(zhǎng)，a為OP的中點(diǎn)，abcd是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，其中ab邊平行于MN，則(　B　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝4k B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì) C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 D．一正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)經(jīng)b、c運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量為零 解析： 由題意可知，周?chē)臻g電場(chǎng)與等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)等效，所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝k＋k＝，A錯(cuò)誤；等量異種點(diǎn)

9、電荷周?chē)碾妶?chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖所示 由圖可知Ea>Eb，φa>φb，B正確；圖中b、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不同，C錯(cuò)誤；由于a點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)，所以一正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)經(jīng)b、c運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤． 二、多項(xiàng)選擇題 7．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)靜電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，則(　AC　) A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度大小可能先增大后減小 B．在M、N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合 C．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能 D．粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行

10、 解析：在兩個(gè)同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，一帶同種電荷的粒子在兩電荷的連線上自M點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，粒子的速度先增大后減小，選項(xiàng)A正確；帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的動(dòng)能為零，則帶電粒子在N、M兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等；僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，可知若粒子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不為零，則粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能，即粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C正確． 8．如圖所示，一軌道由兩等長(zhǎng)的光滑斜面AB和BC組成，兩斜面在B處用一光滑小圓弧相連接，P是BC的中點(diǎn)，豎直線BD右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B處可認(rèn)為處在磁場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋

11、放后能沿軌道來(lái)回運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)為小球在BD右側(cè)運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(　AD　) A．C點(diǎn)與A點(diǎn)在同一水平線上 B．小球向右或向左滑過(guò)B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道壓力相等 C．小球向上或向下滑過(guò)P點(diǎn)時(shí)，其所受洛倫茲力相同 D．小球從A到B的時(shí)間是從C到P時(shí)間的倍 解析：小球在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力、洛倫茲力和軌道支持力作用，因洛倫茲力永不做功，支持力始終與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直，也不做功，即只有重力做功，滿足機(jī)械能守恒，因此C點(diǎn)與A點(diǎn)等高，在同一水平線上，選項(xiàng)A正確；小球向右或向左滑過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度等大反向，即洛倫茲力等大反向，小球?qū)壍赖膲毫Σ坏龋x項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理小球向上或向下滑過(guò)P點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力

12、也等大反向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因洛倫茲力始終垂直BC，小球在AB段和BC段(設(shè)斜面傾角均為θ)的加速度均由重力沿斜面的分力產(chǎn)生，大小為gsinθ，由x＝at2得小球從A到B的時(shí)間是從C到P的時(shí)間的倍，選項(xiàng)D正確． 9.(2019·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，電荷量分別為q和－q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，a、b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)．則(　BC　) A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等 B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等 C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同 D．將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢(shì)能增加 解析：a、b兩點(diǎn)到兩點(diǎn)電荷連線的距離相等，且關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)對(duì)稱，可知a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相

13、等，方向相同，選項(xiàng)B、C均正確．電荷量分別為q和－q(q>0)的點(diǎn)電荷(等量異種點(diǎn)電荷)固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)a、b在兩點(diǎn)電荷q和－q連線的垂直平分面兩側(cè)，故a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電勢(shì)是標(biāo)量，將q和－q在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)分別相加，可得φb>φa，將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱．整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外．已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)

14、強(qiáng)度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外．則(　AC　) A．流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 B．流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 C．流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 D．流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 解析：由對(duì)稱性可知，流經(jīng)L1的電流在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為B1，流經(jīng)L2的電流在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等但方向相反，設(shè)其大小為B2，由磁場(chǎng)疊加原理，在a點(diǎn)：B0－B1－B2＝B0，在b點(diǎn)：B0－B1＋B2＝B0，聯(lián)立解得B1＝B0，B2＝B0，選項(xiàng)A、C正確． 三、計(jì)算題 11．如

15、圖所示，光滑絕緣水平面上方存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)．某時(shí)刻將質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的小金屬塊從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)B點(diǎn)，此時(shí)電場(chǎng)突然反向且增強(qiáng)為某恒定值，又經(jīng)過(guò)時(shí)間t小金屬塊回到A點(diǎn)．小金屬塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變．求： (1)A、B兩點(diǎn)間的距離； (2)電場(chǎng)反向后勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。? 答案：(1)t2　(2)3E 解析：(1)設(shè)t末和2t末小物塊的速度大小分別為v1和v2，電場(chǎng)反向后勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1，小金屬塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程a1＝，x＝a1t2 聯(lián)立解得x＝t2 (2)v1＝a1t　解得v1＝t 小金屬塊由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)

16、過(guò)程a2＝－ －x＝v1t＋a2t2 聯(lián)立解得E1＝3E. 12．(2019·天津卷)2018年，人類歷史上第一架由離子引擎推動(dòng)的飛機(jī)誕生，這種引擎不需要燃料，也無(wú)污染物排放．引擎獲得推力的原理如圖所示，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)(初速度忽略不計(jì))，A、B間電壓為U，使正離子加速形成離子束，在加速過(guò)程中引擎獲得恒定的推力．單位時(shí)間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為定值，離子質(zhì)量為m，電荷量為Ze，其中Z是正整數(shù)，e是元電荷． (1)若引擎獲得的推力為F1，求單位時(shí)間內(nèi)飄入A、B間的正離子數(shù)目N為多少； (2)加速正離子束所消耗的功率P不同時(shí)，引擎獲得的推力

17、F也不同，試推導(dǎo)的表達(dá)式； (3)為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使盡量大，請(qǐng)?zhí)岢鲈龃蟮娜龡l建議． 答案：(1)　(2)＝　(3)見(jiàn)解析 解析：(1)設(shè)正離子經(jīng)過(guò)電極B時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理，有ZeU＝mv2－0?、? 設(shè)正離子束所受的電場(chǎng)力為F1′，根據(jù)牛頓第三定律，有 F1′＝F1?、? 設(shè)在正離子從電極A運(yùn)動(dòng)到電極B的Δt時(shí)間內(nèi)飄入電極間的正離子個(gè)數(shù)為ΔN，由牛頓第二定律，有 F1′＝ΔNm　③ 聯(lián)立①②③式，且N＝得N＝?、? (2)設(shè)正離子束所受的電場(chǎng)力為F′，由正離子束在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有P＝F′v?、? 根據(jù)牛頓第三定律，有F′＝F，聯(lián)立①⑤式得 ＝?、? (3)為使盡量大，分析⑥式得到 三條建議：用質(zhì)量大的離子；用帶電荷量少的離子；減小加速電壓．