物理大二輪高考復(fù)習(xí)第三板塊驗(yàn)收評(píng)價(jià)-對(duì)標(biāo)“四翼”考法查驗(yàn)薄弱環(huán)節(jié)

第三板塊驗(yàn)收評(píng)價(jià)一對(duì)標(biāo)“四翼”考法，查驗(yàn)薄弱環(huán)節(jié)

一、基礎(chǔ)性考法評(píng)價(jià)

1.（2022?福州模擬）如圖所示，電工穿上用銅絲編織的防護(hù)服進(jìn)行高

壓帶電作業(yè)時(shí)，防護(hù)服能保護(hù)電工的安全，其原因是（）

A.防護(hù)服用銅絲編織不易拉破，對(duì)人體起到保護(hù)作用

B.編織防護(hù)服的銅絲電阻小，對(duì)人體起到保護(hù)作用

C.人體被防護(hù)服所包裹，人體電勢(shì)為零，對(duì)人體起到保護(hù)作用

D.人體被防護(hù)服所包裹，人體場(chǎng)強(qiáng)為零，對(duì)人體起到保護(hù)作用

解析：選D人體被金屬絲做成的防護(hù)服所包裹，則人體處于靜電屏蔽狀態(tài)，人體場(chǎng)強(qiáng)

為零，對(duì)人體起到保護(hù)作用。故D正確。

2.某靜電場(chǎng)沿X軸方向的電勢(shì)分布如圖所示,下列關(guān)于0?刈之間沿X

方向的電場(chǎng)強(qiáng)度描述正確的是（規(guī)定電場(chǎng)沿X正方向時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度取正

值)(

E

O?1×2*Eo

A

解析：選D根據(jù)伊X圖像可知在0?B間電勢(shì)不變，圖線的斜率等于零，則場(chǎng)強(qiáng)為零，

表示在0?XI間X正方向不存在電場(chǎng)，在X1?X2間電勢(shì)降低，則在Xl?X2間存在著沿X正方

向的電場(chǎng)，根據(jù)什X圖像的斜率不變，則場(chǎng)強(qiáng)不變。故D正確。

3.（多選汝口圖所示為實(shí)驗(yàn)室電磁炮的模型圖。在傾角，=37。的絕緣斜面上固定兩條不計(jì)

電阻、間距d=lm的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌處在垂直斜面向下的3=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)

軌下端接有電動(dòng)勢(shì)￡=24V、內(nèi)阻r=lC的電源，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為0?10。，

允許通過的最大電流為5A。導(dǎo)軌上放置一連同金屬桿尸Q在內(nèi)的質(zhì)量機(jī)=1kg的電磁炮，

金屬桿尸。垂直兩金屬導(dǎo)軌放置，金屬桿電阻RO=2。，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,設(shè)最

大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。閉合開關(guān)S,使電磁炮在導(dǎo)軌上靜止，則變阻器連入電路的阻

解析：選BC電磁炮靜止在導(dǎo)軌上時(shí)受重力、支持力、安培力和摩擦力，其中摩擦力

可能沿導(dǎo)軌向上，也可能沿導(dǎo)軌向下，由平衡條件可知，"gsinθ±f=BId,又/≤∕ππg(shù)cosθ,

解得2.2AW/W3.8A,由閉合電路歐姆定律得解得黑∩≤Λ≤TTΩ,選項(xiàng)B、

K（）~rr~τ,κIVIi

由于距離不同，所以這些小電容器的電容不同。此時(shí)傳感器給所有的小電容器充電達(dá)到某一

電壓值，然后開始放電，其中電容值較小的小電容器放電較快，于是根據(jù)放電快慢的不同，

就可以探測(cè)到同樣的位置，從而形成指紋的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)以上信息，下列說法中正確的是

（）

A.在峪處形成的小電容器電容較大

B.在峪處形成的小電容器放電較慢

C.在喳處形成的小電容器充電后帶電量較大

D.潮濕的手指對(duì)指紋識(shí)別沒有任何影響

解析：選C在峪處形成的小電容器，極板與指紋間距離d較大，電容較小，所帶電荷

量較小，則放電較快，A、B錯(cuò)誤；在墻處形成的小電容器，極板與指紋間距離d較小，電

容較大，充電后帶電量較大，C正確；潮濕的手指與傳感器之間有水填充，改變了原來(lái)匹配

成平行板電容器的電容，所以對(duì)指紋識(shí)別會(huì)產(chǎn)生影響，D錯(cuò)誤。

5.（2022f?島模擬）（多選）如圖甲所示，空間同時(shí)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，

磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,一質(zhì)量為機(jī)，電荷量為g的帶正電小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。

現(xiàn)在將磁場(chǎng)方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30。，同時(shí)給小球一個(gè)垂直磁場(chǎng)方向斜向下的速度如圖乙所

示。則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

EBEB

甲乙

A.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加了鬻

D.小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)歷時(shí)就

解析：選AD小球在復(fù)合場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，只受兩個(gè)力作用，

即重力和電場(chǎng)力且兩者平衡。當(dāng)把磁場(chǎng)順時(shí)針方向傾斜30。，且給小球

一個(gè)垂直磁場(chǎng)方向的速度°,則小球受到的合力等于洛倫茲力，與速度

方向垂直，所以帶電小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；由于帶電

小球在垂直于紙面的傾斜平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中受到電場(chǎng)力要

做功，所以機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球從開始到最低點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為W=EgRSin

30。=喑4所以電勢(shì)能的增加量為罄々選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)間為

4r=2?'選項(xiàng)D正確。

6.利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。用絕緣輕質(zhì)絲線把底部長(zhǎng)為

L.電阻為R、質(zhì)量為m的U形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用輕質(zhì)導(dǎo)線連接線框與

電源，導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)。當(dāng)有拉力產(chǎn)作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí)，拉力顯示器可以直

接顯示力敏傳感器所受的拉力。當(dāng)線框接入恒定電壓為?時(shí)，拉力顯示器的示數(shù)為B；接

入恒定電壓為E2時(shí)（電流方向與電壓為El時(shí)相反），拉力顯示器的示數(shù)為尸2。已知尸1＞尸2,

則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（）

K（Fl-F2）似八一出）

A'L（EX-EZ）B，I（EI+瓦）

3+尸2）K（FI+凡）

L（E1-Ei）UEi+Ei）

解析：選B當(dāng)線框接入恒定電壓為El時(shí)，拉力顯示器的示數(shù)為尸1,則Fi=ιng+B^L;

接入恒定電壓為E2時(shí)（電流方向與電壓為El時(shí)相反），拉力顯示器的示數(shù)為F2,則F2=mg

-?L;聯(lián)立解得B=鬻言名選項(xiàng)B正確。

^L（E?-ΓE2）

7.（多選）勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一與電場(chǎng)方向平行的扇形AOB區(qū)域，如圖所

示，圓心角0=120。，半徑R=Im,其中C、F將圓弧A5四等分。

己知仰=9V,QB=O,僅＞=3V,以下說法正確的是（）

A.°o=6VB.ψF=3N

C.電場(chǎng)方向沿40連線方向D.場(chǎng)強(qiáng)大小為3V∕m

解析：選ABC連接A5、OC.OD、OF,交點(diǎn)分別為人H,G,

?OIG為等邊三角形，ZkOAAAoBG為等腰三角形，如圖所示，由

幾何關(guān)系可得A∕=∕G=GB,即人G為AB的三等分點(diǎn)，由于勻強(qiáng)電

場(chǎng)電勢(shì)均勻變化，可得的=6V,0G=3V,故OF為電勢(shì)3V的等勢(shì)面，

由幾何關(guān)系可得￡＞/連線垂直于04,與OF平行，為電勢(shì)6V的等勢(shì)面，即9O=6V,PF=

3V,故A、B正確；電場(chǎng)方向垂直于等勢(shì)面指向電勢(shì)較低一側(cè)，故沿Ao連線方向，C正確;

場(chǎng)強(qiáng)大小為E=-^=6V∕m,D錯(cuò)誤。

K

8.（多選）如圖所示，均勻帶電的半圓環(huán)在圓心0點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E、電

勢(shì)為外把半圓環(huán)分成AB、BC、CZ）三等份。下列說法正確的是（）

A.BC部分在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為與

P

B.8C部分在0點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小靖

C.BC部分在。點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為

D.BC部分在。點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為為

解析：選AD如圖所示，8、C兩點(diǎn)把半圓環(huán)等分為三段。設(shè)每

段在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E'。AB段和Q9段在。處產(chǎn)生的

場(chǎng)強(qiáng)夾角為120。，它們的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E',則整個(gè)半圓環(huán)在。點(diǎn)的

E

合場(chǎng)強(qiáng)：E=2E,,則：E1=5；故圓弧3C在圓心。處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為

E

3。電勢(shì)是標(biāo)量，設(shè)圓弧BC在圓心。點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為“，則有3φ'

=φ,員4φ'=/,故選A、Do

9.如圖所示，真空中有一個(gè)半徑r=0?5m的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3=2X10-3τ,方向垂直于紙面向外，》軸與圓

形磁場(chǎng)相切于坐標(biāo)系原點(diǎn)0,在x=0.5m和X=1.5m之間的區(qū)域內(nèi)有

一個(gè)方向沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E=L5X1（）3N∕C,

在X=1.5m處豎有一個(gè)與X軸垂直的足夠長(zhǎng)的熒光屏，一粒子源在O點(diǎn)沿紙平面向各個(gè)方

向發(fā)射速率相同、比荷1×IO9C/kg的帶正電的粒子，若沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子

恰能從磁場(chǎng)最右側(cè)的4點(diǎn)沿X軸正方向垂直進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用

和其他阻力。求：

（1）粒子源發(fā)射的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大?。?/p>

（2）沿?軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出到打到熒光屏上的時(shí)間（計(jì)算結(jié)果保留兩

位有效數(shù)字）；

（3）從。點(diǎn)處射出的粒子打在熒光屏上的縱坐標(biāo)區(qū)域范圍。

解析：（1）由題意可知，粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R=r=0?5m,

由quB=nr^,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)O=笠丁

代入數(shù)據(jù)解得V=LOXlO6m/so

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

L,2πR兀、__

G=WX才=WXlO6s

粒子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度為以所以在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

X

Z2=~=1.0×10-6S

總時(shí)間f=fl+f2=。+1)×IO-6s≈1.8×10-6So

(3)從O點(diǎn)沿X軸正方向直接射入電場(chǎng)的粒子，在電場(chǎng)中的加速

度大小

。=必=1.5義IO12m∕s2

m

2l22

在電場(chǎng)中側(cè)移：j∣=∣αh=∣×1.5×10×Qχ*∣θ6^m=0.75m

打在屏上的縱坐標(biāo)為0.75m;

經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從坐標(biāo)為(0,1m)的點(diǎn)平行于X軸方向射入電場(chǎng)的粒子打在屏上的縱坐標(biāo)為

1.75m;其他粒子也是沿X軸正方向平行的方向進(jìn)入電場(chǎng)，進(jìn)入電場(chǎng)后的軌跡都平行，故帶

電粒子打在熒光屏上的縱坐標(biāo)區(qū)域?yàn)?.75m≤j≤1.75mo

答案：(l)1.0×IO6m/s(2)1.8×10-6s

(3)0.75m≤j≤1.75m

二'綜合性考法評(píng)價(jià)

io.［電容器和電勢(shì)、電勢(shì)能的綜合K多選)如圖所示，兩塊正對(duì)平行-------2

??p

金屬板M、N與電源相連，N板接地，在距兩板等距離的尸點(diǎn)固定一個(gè)?

帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，如果M板向上平移一小段距離，貝!|()

A.點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力變小

B.M板帶的電荷量增加

C.尸點(diǎn)的電勢(shì)升高

D.點(diǎn)電荷在尸點(diǎn)具有的電勢(shì)能增加

解析：選AD兩板電壓不變，M板上移，d增大，由E=，知E變小，由尸=Eg知電

場(chǎng)力變小，A正確；由電容的決定式C=U下知，M板上移，電容減小，由。=CU可知,

。變小，B錯(cuò)誤；N板接地電勢(shì)為零，φp=UPN=ETPN,E變小，則9“降低，C錯(cuò)誤；由

Ep=q(pp,因?yàn)閝vθ,φp>09%變小，則EP變大，D正確。

IL［電場(chǎng)與圓周運(yùn)動(dòng)'功能關(guān)系的綜合］

(2022?全國(guó)乙卷)(多選)一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測(cè)裝置，由兩個(gè)β+d

同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板(半徑分別為R和R+d)和探測(cè)器組成，其橫截-ζz?AA

城子。探測(cè)器

面如圖(a)所示，點(diǎn)O為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其圖(a)

到。點(diǎn)的距離成反比，方向指向。點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過，到達(dá)探測(cè)器。

不計(jì)重力。粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)，圓的圓心為0、半徑分別為n、r2(K<r1<r2<R+rf);粒子

3從距。點(diǎn)0的位置入射并從距。點(diǎn)ri的位置出射；粒子4從距。點(diǎn)r∣的位置入射并從距

。點(diǎn)「2的位置出射，軌跡如圖(b)中虛線所示。貝!!()

./Qi./01

T

粒f?探測(cè)器曲子/探測(cè)器面子,探測(cè)器粒］?探測(cè)器

圖(b)

A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能

D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能

解析：選BD在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到O點(diǎn)的距離成反比，可設(shè)

為Er=鼠帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有g(shù)Eι="Γ1,gE2

=/n—,可得%ι√=吟g=fi?2,即粒子1入射時(shí)的動(dòng)能等于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能，故C

錯(cuò)誤；粒子3從距。點(diǎn)門的位置入射并從距。點(diǎn)ri的位置出射，做向心運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正

功，則動(dòng)能增大，粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的小，同理可知，粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比

它出射時(shí)的大，故A錯(cuò)誤，B正確；粒子3做向心運(yùn)動(dòng)，有qE2>1n%,可得.中〈紇'?=)

2

mvl,粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能，故D正確。

12.［電磁場(chǎng)與電阻定律、歐姆定律的綜合|(多選)電磁泵在生產(chǎn)、

科技中得到了廣泛應(yīng)用。如圖所示，泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體，成邊長(zhǎng)為

Li,兩側(cè)端面是邊長(zhǎng)為心的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為p,

在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電導(dǎo)率為。(電阻率的倒數(shù)),泵體所在處

有方向垂直向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,把泵體的上下兩表面接在電壓為。的電源上

(內(nèi)阻不計(jì))，貝!|()

A.泵體上表面應(yīng)接電源負(fù)極

B.通過泵體的電流/=經(jīng)

C.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可獲得更大的抽液高度

D.增大液體的電導(dǎo)率可獲得更大的抽液高度

解析：選CD當(dāng)泵體上表面接電源的正極時(shí)，電流從上向下流過泵體，這時(shí)液體受到

的磁場(chǎng)力水平向左，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻：R=z?=lχ#

?σL?L2OL?

因此流過泵體的電流∕=UZ4b,故B錯(cuò)誤；增大磁感應(yīng)強(qiáng)度5,液體受到的磁場(chǎng)力變大，因

此可獲得更大的抽液高度，故C正確；若增大液體的電導(dǎo)率，可以使電流增大，液體受到的

磁場(chǎng)力變大，因此可獲得更大的抽液高度，故D正確。

13.［安培力與電路的綜合］如圖所示，電阻為4K的金屬圓環(huán)固定于XXdXX

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，a、b、c、d是圓環(huán)的四等廠一、、\

X/X×?X

分點(diǎn)。直流電源（圖中未畫出）的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為將a、C兩點(diǎn)與??c

直流電源相接，圓環(huán)受到的安培力大小為Fi5將。、方兩點(diǎn)與直流電源

相接，圓環(huán)受到的安培力大小為尸2。不考慮連接電源與圓環(huán)的導(dǎo)線的電XXbx×

阻及圓環(huán)的形變，下列判斷正確的是（）

解析：選D當(dāng)電源接在a、C兩點(diǎn)時(shí)回路中的總電流為∕ι=7Γ?-=?,設(shè)圓環(huán)的半

"十"并LK.

徑為r,利用左手定則可判斷圓環(huán)的αdc部分與而C部分所受安培力方向相同，故圓環(huán)受到

RFrF

的安培力Fi=BIι,2r=;同理，當(dāng)電源接在。兩點(diǎn)時(shí)回路中的總電流為，2=^"j"R升I—=

4E

俞，利用左手定則可判斷圓環(huán)的GdC）部分與必部分所受安培力方向相同，故圓環(huán)受到的安

培力尸2=引2@=吟彩f,則有亮=壺=羊，即IV￡4,故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、

B、C錯(cuò)誤。

14.［帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)］如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在與水平

方向成45。、大小為El的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為機(jī)、帶電荷量為+g的小球從A（-L,L）點(diǎn)靜

止釋放，穿過y軸后，在y軸和豎直線PQ之間的第一象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Bi,

整個(gè)第一象限內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,且ETEI,\隹，小球在里面恰

好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在y軸與尸。之間的第四象限內(nèi)有一豎直向上，大小為氏=誓的勻

*1

強(qiáng)電場(chǎng)；而在一、四象限尸。的右側(cè)是一大小為52=得虛、方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)。已知P0與X軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為GL0）。求：

(1)小球第一次進(jìn)入第一象限時(shí)的速度大??；

(2)小球第二次通過PQ的坐標(biāo)；

(3)從開始釋放到第二次通過一共經(jīng)歷的時(shí)間。

解析：(1)因?yàn)樾∏蛟趛軸與PQ之間的第一象限內(nèi)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則：Ezq=mg

因?yàn)榧?乎Ei,故Eiq=Smg,

對(duì)小球在A點(diǎn)受力分析可得，mg與Elg的合力大小為，"g,且合力方向水平向右；

所以對(duì)小球在第二象限有：

2^L=V2-02,得。=也證。

⑵對(duì)小球在第一象限有：

mv2—mv

Eιq=mg,qvB?=~^^,得：r?=^^^=L

所以小球運(yùn)動(dòng):個(gè)圓周垂直X軸向下進(jìn)入第四象限，在勻強(qiáng)電場(chǎng)心和重力Wlg的共同作

用下先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)再做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度為：Eι,q-mg=maf得：a=g

然后小球再次從X軸上(L,0)點(diǎn)垂直向上進(jìn)入第一象限，由幾何關(guān)系可得，小球第二次在

勻強(qiáng)磁場(chǎng)Bi里面向右偏轉(zhuǎn)J第一次通過虛線尸。；隨后小球向左偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾

何關(guān)系可知，偏轉(zhuǎn)120。后第二次通過尸。；

ftlV2

在句強(qiáng)磁場(chǎng)52里面，由gv82=-^?,

過mvl

得：0_*2_2

所以由幾何關(guān)系得：j=∏sin60°+2r2cos30O=√3L

即第二次通過PQ的坐標(biāo)為(IL√3?)o

(3)小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)Ei中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

t產(chǎn)=、件

g?∣g

小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)Bi中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

__5___52mn5πIT

’2=踵71=Tr"=T^?∕?

小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)E3中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

1?12πmπIT

A=gT2=3?而=§y面

所以從開始釋放小球到第二次通過PQ一共經(jīng)歷的總時(shí)間為：t^=ti+t2+ti+t4=

答案：(l)√iiL(2)(∣L,√3L)

⑶(3+碧)?/v

15.［帶電粒子在組合場(chǎng)、交變場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)］如圖甲所示，水

平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比：：：：：：了「

荷E=Wc∕kg的正電荷置于電場(chǎng)中的。點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過??MllIlEIW

ntJm

XlOFS后，電荷以研＞=1.5XHAm/s的速度通過MN進(jìn)入其上“?"

甲

方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度〃按圖乙所示規(guī)律作周期性變化。圖乙中磁場(chǎng)

以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時(shí)為E=O時(shí)刻。求:

0.3

0

3,JL紅也17π√(×ιo5s)

：15：3515

-0.5

乙

⑴勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

(2)Z=y×IOFS時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離;

(3)如果在O點(diǎn)右方J=68Cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)

動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。(sin37。=0.60,cos37°=0.80)

解析：(1)電荷在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為￡1,有笠0=31,

Eq=ma9

解得E=$=產(chǎn)X.V/m。

(2)當(dāng)磁場(chǎng)垂直紙面向外時(shí)，電荷運(yùn)動(dòng)的半徑r∣=寫i=5cm,周期Γ,=?=?×10^5s,

當(dāng)磁場(chǎng)垂直紙面向里時(shí)，電荷運(yùn)動(dòng)的半徑門屈=3cm,周期B=證=WXIOs,

電荷從磁場(chǎng)返回電場(chǎng)到再次進(jìn)入磁場(chǎng)所用時(shí)間為2∕∣=-^×10^5s,

故從f=0時(shí)刻電荷做周期性運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示。

4TT

10~5s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離?d=2（∏-rι）=4Cmo

4TT

（3）電荷從第一次通過MN開始，其運(yùn)動(dòng)的周期為T=MXlO-5s,

根據(jù)電荷的運(yùn)動(dòng)情況可知，電荷到達(dá)擋板前運(yùn)動(dòng)的完整周期數(shù)為15個(gè),

電荷沿MN運(yùn)動(dòng)的距離s=15Ad=60cm,

故最后8cm的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，有∏÷rιcosα=8cm,

解得cosa=0.6,則a=530,1

故電荷運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間人=f∣+157+糅7ι=啜滬XlO-s。Jr,/

答案：（1產(chǎn)IO4V/m（2）4cm

Tr

⑶甯×10-sS

三、應(yīng)用'創(chuàng)新性考法評(píng)價(jià)

16.（2022?山東先島模擬）心臟除顫器的工作原理是用較強(qiáng)的脈沖電流，

通過心臟以消除心律失常，使之恢復(fù)竇性心律，該方法也可稱為電擊除顫。

工作時(shí)向儲(chǔ)能電容器充電，使電容器獲得一定的儲(chǔ)能，對(duì)心顫患者皮膚上

的兩個(gè)電極板放電，讓一部分電荷通過心臟，刺激心顫患者的心臟，使之

恢復(fù)正常跳動(dòng)。如圖是一次心臟除顫器的模擬治療，該心臟除顫器的電容

器電容為14μF,充電至IokV電壓，如果電容器在2ms時(shí)間內(nèi)完成放電，放電結(jié)束時(shí)電容

器兩極板間的電勢(shì)差減為零，下列說法正確的是（）

A.這次放電過程中通過人體組織的電流恒為70A

B.這次放電有0.14C的電荷量通過人體組織

C.若充電至5kV,則該電容器的電容為7μF

D.人體起到絕緣電介質(zhì)的作用

解析：選B根據(jù)C=S可知該電容器所帶電荷量在放電過程中逐漸減小，電壓也在逐

漸減小，所以電流逐漸減小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)C=號(hào)可知充電至IOkV時(shí)電容器帶的電荷量

為Q=CU=I4X10=χi0χi03c=o.i4C,故這次放電過程中有0.14C的電荷量通過人體

組織，故B正確；電容器在充電過程中，電容器的電容不變，仍然為14μF,故C錯(cuò)誤；人

體為導(dǎo)體，故D錯(cuò)誤。

17.（多選）某同學(xué)用如圖1所示裝置研究帶電小球在重力場(chǎng)和電場(chǎng)中具有的勢(shì)能E（重力

勢(shì)能、電勢(shì)能之和）情況。兩個(gè)帶同種電荷的小球1、2放在豎直放置的絕緣圓筒中，1固定

在圓筒底部，2從靠近1位置處釋放，測(cè)出3的位置X和速度，利用能量守恒可以得到勢(shì)能

E-x圖像。圖2中I是小球E-x圖像，II是計(jì)算機(jī)擬合的圖線I的漸近線，實(shí)驗(yàn)中一切摩擦

可忽略，小球的電荷量不會(huì)發(fā)生變化，g=10m∕s2,則2小球（）

6.010.020.01∕cm

圖2

A.上升過程速度一直變大

B.上升過程速度先變大后變小

C.質(zhì)量為0.5kg

D.從x=6.0Cm處運(yùn)動(dòng)至X=20.0Cm處電勢(shì)能減少0.3J

解析：選BCD上升過程系統(tǒng)能量守恒E+Ek=Es,結(jié)合圖像可知，上升過程中勢(shì)能

先變小后變大，因此，小球2的動(dòng)能先變大后變小，速度也先變大后變小，A錯(cuò)誤，B正確；

根據(jù)庫(kù)侖定律Fc=，F(xiàn),可知，當(dāng)L8時(shí)，F(xiàn)c-O,系統(tǒng)勢(shì)能的變化量主要取決于重力做

XE

功?E=mg?x,即由此可知小球2的重力等于圖中漸近線的斜率，結(jié)合圖像可知

mg=竽J=5N,解得∕n=0.5kg,C正確；從x=6.0cm處運(yùn)動(dòng)至X=20.0Cm過程中，

根據(jù)系統(tǒng)能量守恒AEk=-AE=-0.4J,根據(jù)動(dòng)能定理可得WG+W電=ΔEk,又因?yàn)閃G=

—∕ng?x=-0.7J,解得卬電=0.3J,從x=6.0Cm處運(yùn)動(dòng)至x=20.0Cm過程中，電場(chǎng)力做正

功0.3J,電勢(shì)能減少0.3J,D正確。

18.如圖所示的坐標(biāo)系中，有兩個(gè)半徑均為r的圓形線圈必、L2,分

別垂直于y軸和X軸放置，其圓心Oi和O2的坐標(biāo)分別為（0,√3r）.（√3B2）

r,0）,給線圈I4通電流3∕o（從上向下看為逆時(shí)針方向），給線圈心通電流爪

4/。（從右向左看為逆時(shí)針方向）。據(jù)相關(guān)電磁學(xué)理論可以知道，圓環(huán)形電F限F

流在其中心軸線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8=其中〃為真空磁導(dǎo)率，/為環(huán)中電流,

2(r2+Z?

r為圓環(huán)半徑，Z為中心軸線上任意一點(diǎn)到圓環(huán)圓心的距離。據(jù)此可推算出兩通電線圈在坐

標(biāo)原點(diǎn)O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向分別為（）

A.若，方向指向第一象限B.鬻，方向指向第二象限

Of

C.?τ,方向指向第三象限D(zhuǎn).2綽，方向指向第四象限

16r7

解析：選A根據(jù)B=W”,可知:線圈心在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：Bl=

2（r2+Z?

—3'/°a3=噤,由右手螺旋定則可知方向沿y軸正方向，線圈心在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)

2[r2+（?∕3r）2]2'

強(qiáng)度為：B2=—也叱~尸喂方向沿X軸正方向，和外方向垂直，所以。點(diǎn)的磁感

2[r2+（√3r）?「

應(yīng)強(qiáng)度為B='BF+B?=舞,方向指向第一象限，A正確。

19.（多選）如圖所示，水平固定一截面為正方形的絕緣方管，其長(zhǎng)

度為L(zhǎng),空間存在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度-?____一……*

為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小L

球從左側(cè)管口無(wú)初速度釋放，已知小球與管道各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為"，小球運(yùn)動(dòng)到

右側(cè)管口處時(shí)速度為該過程中（）

A.洛倫茲力對(duì)小球做功為IWBL

B.電場(chǎng)力對(duì)小球做功為gEL

C.系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

D.系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為qEL-^mv2

解析：選BD小球向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力的方向垂直于紙

面向里，與運(yùn)動(dòng)的方向垂直，洛倫茲力不做功，故A錯(cuò)誤；小球受到的電場(chǎng)力大小為尸=Eq,

方向向右，小球運(yùn)動(dòng)的方向也向右，所以電場(chǎng)力做的功W=FL=EgL,故B正確；小球在運(yùn)

動(dòng)的過程中，受到向下的重力、向右的電場(chǎng)力、垂直于紙面向里的洛倫茲