2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識(shí)回顧 電場和磁場.doc

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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識(shí)回顧 電場和磁場 1.如圖所示是一對不等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布圖，圖中兩點(diǎn)電荷連線長度為2r，左側(cè)點(diǎn)電荷帶電荷量為＋2q，右側(cè)點(diǎn)電荷帶電荷量為－q，P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對稱．由圖可知(　　) A．P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 B．M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度 C．把同一試探電荷放在N點(diǎn)，其所受電場力大于放在M點(diǎn)所受的電場力 D．兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為2k 解析：選B.P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．根據(jù)電場線疏密程度反映電場強(qiáng)度大小可知，M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度，選項(xiàng)B正確．把同一試探電荷放在N點(diǎn)，其所受電場力小于放在M點(diǎn)所受的電場力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為E＝k＋k＝3k，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2.(多選)一長為L、質(zhì)量為m的水平通電直導(dǎo)體棒緊靠豎直粗糙絕緣面放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)體棒，與水平方向成θ角斜向上，其剖面圖如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒中通有大小為I的圖示電流時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)體棒與絕緣面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，已知絕緣面對導(dǎo)體棒的摩擦力為f、彈力為N，則(　　) A．f＝mg＋BILcos θ　　　　　　 B．f＝μBILsin θ C．N＝BILsin θ D．N＝BIL 解析：選AC.導(dǎo)體棒受重力mg、安培力FA、絕緣面的彈力N和靜摩擦力f而處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以摩擦力不能用f＝μN(yùn)計(jì)算，B錯(cuò)誤；由左手定則可知安培力FA＝BIL.方向與豎直方向成θ角向右下方，由圖知f＝mg＋BILcos θ，N＝BILsin θ，A、C正確，D錯(cuò)誤． 3．如圖所示是某新型發(fā)電機(jī)的部分原理圖，其發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管，管道長為a、寬為b、高為c，上下面是電阻可不計(jì)的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S、定值電阻R相連，前后面是絕緣板，加有垂直絕緣板的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，管道內(nèi)的導(dǎo)電液體(含大量正、負(fù)離子)的電阻率為ρ，在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下以速率v0做穩(wěn)恒流動(dòng)，液體所受摩擦阻力恒定，則開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強(qiáng)的改變量為(　　) A. B. C. D. 解析：選B.開關(guān)閉合前，當(dāng)離子所受洛倫茲力與電場力平衡時(shí)，液體穩(wěn)恒流動(dòng)，兩導(dǎo)體板間的電壓恒定，滿足Bqv0＝q，令開關(guān)閉合前后，管道兩端的壓強(qiáng)差分別為p1、p2，液體所受摩擦阻力為f，則閉合前有p1bc＝f，閉合后有p2bc＝f＋BIc，而I＝、r＝ρ，聯(lián)立以上各式可得開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強(qiáng)的改變量為Δp＝p2－p1＝，B對． 4.(多選)如圖所示，在光滑水平面上相距x＝6L的A、B兩點(diǎn)分別固定有帶正電的點(diǎn)電荷Q1、Q2，與B點(diǎn)相距2L的C點(diǎn)為A、B連線間電勢的最低點(diǎn)．若在與B點(diǎn)相距L的D點(diǎn)以水平向左的初速度v0釋放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，設(shè)滑塊始終在A、B兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是(　　) A．滑塊從D運(yùn)動(dòng)到C的過程中，動(dòng)能一定越來越大 B．滑塊從D點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度先減小后增大 C．滑塊將以C點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng) D．固定在A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電荷量之比為Q1∶Q2＝4∶1 解析：選ABD.由于C點(diǎn)是A、B連線間電勢的最低點(diǎn)，B、C間電場線方向由B指向C，在滑塊從D運(yùn)動(dòng)到C的過程中，電場力一直做正功，所以滑塊的動(dòng)能一定越來越大，選項(xiàng)A正確；滑塊從C向A運(yùn)動(dòng)的過程中，電場力做負(fù)功，所以此時(shí)滑塊受到的電場力方向水平向右，因此可判斷滑塊在C點(diǎn)受到的電場力一定為零，所以滑塊受到的電場力先向左逐漸減小到零，后向右逐漸增大，因此其加速度也是先向左逐漸減小到零，后向右逐漸增大，選項(xiàng)B正確；依題意，C兩側(cè)電場不對稱，滑塊不可能以C點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由題意可知，點(diǎn)電荷Q1、Q2在C點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，因此有k＝k，整理可得Q1∶Q2＝4∶1，選項(xiàng)D正確． 5. 如圖，第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；第二、三、四象限存在方向垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，其中第二象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，第三、四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．一帶正電的粒子，從P(－d,0)點(diǎn)沿與x軸正方向成α＝60角平行xOy平面入射，經(jīng)過第二象限后恰好由y軸上的Q點(diǎn)(圖中未畫出)垂直y軸進(jìn)入第一象限，之后經(jīng)第四、三象限重新回到P點(diǎn)，回到P點(diǎn)的速度方向與入射時(shí)相同．不計(jì)粒子重力，求： (1)粒子從P點(diǎn)入射時(shí)的速度v0； (2)第三、四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B′. 解析：本題考查帶電粒子在電磁復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)． (1) 設(shè)粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，在第二象限做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，圓心為O1 qv0B＝m　rsin α＝d 設(shè)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為yQ yQ＝r－ 粒子在第四、三象限中做圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知，粒子射入第四象限和射出第三象限時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角相同，則β＝α＝60 設(shè)粒子由x軸上S點(diǎn)離開電場，粒子在S點(diǎn)的速度為v qEyQ＝mv2－mv v＝ 解得v0＝ (2)設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，S點(diǎn)橫坐標(biāo)為xS yQ＝t xS＝v0t 解得xS＝，粒子在S點(diǎn)速度為v，在第四、三象限中運(yùn)動(dòng)半徑為r′，圓心為O2，則 qvB′＝m xS－xP＝2r′sin β 解得B′＝2.4B 答案：(1)　(2)2.4B 6．如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，與兩板及左側(cè)邊緣線相切．一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)邊緣O1點(diǎn)以某一速度射入，恰沿直線通過圓形磁場區(qū)域，并從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0.若撤去磁場，粒子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，則經(jīng)時(shí)間打到極板上． (1)求兩極板間電壓U. (2)若兩極板不帶電，保持磁場不變，該粒子仍沿中心線O1O2從O1點(diǎn)射入，欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？ 解析：(1)設(shè)粒子從左側(cè)O1點(diǎn)射入的速度為v0，極板長為L，粒子在初速度方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則： L∶(L－2R)＝t0∶ 解得：L＝4R 粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)： L－2R＝v0 a＝ R＝a()2 在復(fù)合場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 則q＝qv0B 聯(lián)立各式解得：＝　U＝ (2)若撤去電場，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，設(shè)其軌道半徑為r，粒子恰好打到上極板左邊緣時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角為α， 由幾何關(guān)系可知： β＝π－α＝45　r＋r＝R 由牛頓第二定律得：qvB＝m 解得：v＝ 故使粒子在兩板左側(cè)飛出的條件為 0＜v＜ 答案：(1)　(2)0＜v＜ 7. 在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，第三象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，在y軸上的C點(diǎn)(沒畫出)固定有一點(diǎn)電荷(點(diǎn)電荷對y軸左側(cè)不起作用)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子由第二象限的點(diǎn)A(－a，a)處由靜止釋放(不計(jì)重力)，粒子恰好垂直y軸進(jìn)入第四象限并在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后又恰好能擊中A點(diǎn)，已知靜電力常量為k，求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。? (2)C點(diǎn)的坐標(biāo)； (3)點(diǎn)電荷的電荷量Q. 解析：(1)設(shè)粒子進(jìn)入磁場中的速度為v，則由動(dòng)能定理知 qEa＝mv2 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由圖知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝a 由洛倫茲力提供向心力知Bqv＝m 聯(lián)立解得B＝. (2)由圖知粒子從D到A做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，y)，則粒子在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R＝y(tǒng)＋a 由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知a＝vt，R＋y－a＝t2 聯(lián)立可得y＝，即C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，)． (3)由(2)知粒子在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 R＝y(tǒng)＋a＝ 粒子在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由庫侖力提供向心力，即k＝m 所以Q＝，即點(diǎn)電荷的電荷量Q為，且?guī)ж?fù)電． 答案：(1)　(2)(0，)　(3)　負(fù)電