2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題訓(xùn)練：電場(chǎng)與磁場(chǎng)的理解（含答案）

答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的理解一、選擇題1．某平面區(qū)域內(nèi)一靜電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖中虛線所示，相鄰的等勢(shì)線電勢(shì)差相等，一負(fù)電荷僅在靜電力作用下由a運(yùn)動(dòng)至b，設(shè)粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度分別為、，電勢(shì)分別為、，該電荷在a、b兩點(diǎn)的速度分別為、，電勢(shì)能分別為、，則（）A． B．C． D．2．某靜電場(chǎng)方向平行于x軸，x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度隨位置的變化關(guān)系如圖所示，規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向。若取x0處為電勢(shì)零點(diǎn)，則x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨位置的變化關(guān)系可能為（）A．B．C．D．3．一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說(shuō)法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB．坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為2VC．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的小7eVD．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為16eV4．如圖，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為的小球在A點(diǎn)以一定的初動(dòng)能豎直向上拋出，小球運(yùn)動(dòng)到豎直方向最高點(diǎn)C時(shí)的沿場(chǎng)強(qiáng)方向位移是，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的一半（重力加速度為g），下列說(shuō)法正確的是（）A．場(chǎng)強(qiáng)大小為B．A、C豎直方向的距離為的2倍C．小球從C點(diǎn)再次落回到與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)時(shí)，水平位移是D．小球從C點(diǎn)落回到與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功大小為5．如圖，圓心為O的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，ab和cd為圓的兩條直徑，。將一電荷量為q的正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W（）；若將該電荷從d點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功也為W。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等B．電場(chǎng)強(qiáng)度方向由a指向dC．a(chǎn)、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于D．將該電荷從d點(diǎn)移到圓周上不同點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功最大值為W6．如圖所示，在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條垂直紙面方向的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，a、b中電流垂直紙面向外，c中電流垂直紙面向里。通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足，其中k為比例系數(shù)，I為電流強(qiáng)度，r為該點(diǎn)到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離。若已知a和b中的電流在c處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則三角形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是（）A．B0垂直于cO向左 B．2B0垂直于cO向左C．B0垂直于cO向右 D．2B0垂直于cO向右7．如圖所示，紙面內(nèi)有一直角三角形abc區(qū)域，∠=30°，abc區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子自ab中點(diǎn)P沿Pb方向射入磁場(chǎng)后，恰好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)。已知bc長(zhǎng)為l，帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量大小為q，不計(jì)粒子重力，以下判斷正確的是（）A．粒子帶正電B．粒子速度的大小為C．帶電粒子的速度只要小于，粒子就將從ac邊射出磁場(chǎng)區(qū)域D．帶電粒子由P到c過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為8．如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，ab是圓O的直徑，c是圓周上一點(diǎn)，cO⊥ab，P、Q是圓周上離ab的距離均為的兩點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子以一定大小的速度從P點(diǎn)沿平行于ab的方向射入磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)恰好經(jīng)過(guò)O、c等點(diǎn)。現(xiàn)保持粒子的速度大小、方向不變，讓粒子從點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A． B． C． D．9．（多選）如圖甲所示，過(guò)均勻帶電金屬球的球心O建立一維坐標(biāo)系。以無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，x軸上的電勢(shì)φ分布如圖乙所示。已知，下列說(shuō)法正確的是（）A．該帶電體帶負(fù)電B．x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度比x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度小C．電子在x1處的電勢(shì)能比在x2處的大D．將質(zhì)子從x1處移到x2處，電場(chǎng)力做正功10．（多選）真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和粒子都從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)相同加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出后都打在同一個(gè)與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)（三種粒子重力均不計(jì)）。下列說(shuō)法中正確的是（）A．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B．三種粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向相同C．在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)D．三種粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等11．（多選）如圖所示，該圖像為軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與各點(diǎn)位置坐標(biāo)關(guān)系圖像。取軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向，無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。A、B、C三點(diǎn)均在軸上，坐標(biāo)如圖。由C點(diǎn)靜止釋放一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷，下列判斷正確的是（）A．該點(diǎn)電荷沿軸正方向運(yùn)動(dòng) B．該點(diǎn)電荷在坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)能最小C．A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為V D．軸上坐標(biāo)原點(diǎn)電勢(shì)最低12．（多選）如圖所示，ΔABC是圓的內(nèi)接直角三角形，∠BCA=26.5°，O為圓心，半徑R=0.05m，有一勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓周平面平行（圖中未畫(huà)出）。位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為8eV、電荷量為＋e的粒子，粒子會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，其中到達(dá)B點(diǎn)的粒子動(dòng)能為12eV，到達(dá)C點(diǎn)的粒子動(dòng)能為16eV，取O點(diǎn)電勢(shì)為零。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，已知sin53°=0.8.則（）A．A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為16VB．B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為4VC．粒子在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為4eVD．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100V/m13．（多選）空間存在一沿x軸方向的靜電場(chǎng)，一正電荷由O點(diǎn)開(kāi)始僅在電場(chǎng)力的作用下沿x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中電荷的電勢(shì)能關(guān)于位移x的變化規(guī)律如圖所示，電荷運(yùn)動(dòng)到x3處時(shí)速度為0。其中圖像0~x2為頂點(diǎn)在x的開(kāi)口向上的拋物線，x2以后的圖線為傾斜的直線。則下列說(shuō)法正確的是（）A．電荷由x2位置運(yùn)動(dòng)到x3的位置做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．x1處的電勢(shì)最低、x3處的電勢(shì)最高C．電荷的初動(dòng)能為EP3-EP2D．該電場(chǎng)沿x軸的正方向14．（多選）勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，cd、cb分別垂直于x軸、y軸，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為4V、8V、10V?，F(xiàn)使一電荷量為q=-2×10-5C、質(zhì)量的帶電粒子從O點(diǎn)垂直ab斜向上運(yùn)動(dòng)，恰好通過(guò)b點(diǎn)。已知該粒子僅受電場(chǎng)力作用，則（）A．坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為8VB．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為C．該粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程，電場(chǎng)力做的功為4×10-5JD．該粒子在O點(diǎn)的速度大小為15．（多選）如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，電容器上極板與一靜電計(jì)相連，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略。一質(zhì)量為m的帶電微粒靜止于電容器的中點(diǎn)P，P點(diǎn)與上、下極板間距離均為d，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．微粒一定帶正電B．若電容器上極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，電容器電容增大，靜電計(jì)指針張角變小C．若先把電容器上極板豎直向下移動(dòng)后，再將微粒由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間，微粒到達(dá)上極板D．若先把電容器上極板豎直向下移動(dòng)后，再將微粒由靜止釋放，微粒運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后打在極板上并被捕獲，微粒與極板作用過(guò)程中所受合外力的沖量大小為16．（多選）圖1的平行金屬板M、N間加有圖2所示的交變電壓，是M、N板間的中線，當(dāng)電壓穩(wěn)定時(shí)，板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)。時(shí)，比荷為的帶電粒子甲從O點(diǎn)沿方向、以的速率進(jìn)入板間，時(shí)飛離電場(chǎng)，期間恰好不與極板相碰。若在時(shí)刻，帶電粒子乙以的速率沿從O點(diǎn)進(jìn)入板間，已知乙粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也恰好不與極板碰撞，不計(jì)粒子受到的重力，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．T時(shí)刻，乙粒子離開(kāi)電場(chǎng)B．乙粒子的比荷為C．甲、乙兩粒子通過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的位移大小之比為2：3D．甲、乙兩粒子通過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的位移大小之比為1：217．（多選）如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，圖中虛線為磁場(chǎng)的邊界，其中bc段是半徑為R的四分之一圓弧，ab、cd的延長(zhǎng)線通過(guò)圓弧的圓心，Ob長(zhǎng)為R。一束質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子，在紙面內(nèi)以不同的速率從O點(diǎn)垂直ab射入磁場(chǎng)，已知所有粒子均從圓弧邊界射出，其中M、N是圓弧邊界上的兩點(diǎn)，不計(jì)粒子間的相互作用和重力。則下列分析中正確的是（）A．從M點(diǎn)射出粒子的速率一定小于從N點(diǎn)射出粒子的速率B．從M點(diǎn)射出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定小于從N點(diǎn)射出粒子所用時(shí)間C．所有粒子所用最短時(shí)間為D．所有粒子所用最短時(shí)間為18．（多選）如圖所示，在直角三角形CDE區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為直角邊CD的中點(diǎn)，∠C=30°，CD=2L，一束相同的帶負(fù)電粒子以不同的速率從P點(diǎn)垂直于CD射入磁場(chǎng)，粒子的比荷為k，不計(jì)粒子間的相互作用和重力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．速率不同的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B．從CD邊飛出的粒子最大速率為C．粒子從DE邊飛出的區(qū)域長(zhǎng)度為L(zhǎng)D．從CE邊飛出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為二、解答題19．如圖甲所示，電子槍的金屬絲K連續(xù)不斷地逸出電子，電子初速度不計(jì)，經(jīng)M、N兩金屬板之間的電場(chǎng)加速后，沿A、B兩水平金屬極板間的中心線OP射入極板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，。A、B兩板間的距離為d，兩板間的電勢(shì)差uAB隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，圖中U1已知，uAB的變化的周期為3t0。兩板間的電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，時(shí)刻射入A、B兩極板間的電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中經(jīng)4t0后從極板右側(cè)射出。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為-e，重力不計(jì)，打到極板上的電子均被吸收，不計(jì)電子之間的相互作用力。（1）求A、B金屬板的長(zhǎng)度L；（2）求時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，從極板右側(cè)射出時(shí)相對(duì)中線OP在豎直方向的位移偏移量y；（3）僅上下調(diào)整A、B兩水平極板的位置，保證電子仍然能沿OP方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，要使從極板右側(cè)射出的電子速度均水平，求A、B兩板間的最小距離d1。20．如圖所示為一臺(tái)利用可折疊光屏制成的質(zhì)譜儀原理圖，可折疊光屏可以繞垂直于紙面且過(guò)P點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使光屏、兩部分互相垂直?，F(xiàn)有電荷量相同、質(zhì)量不同的離子由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電壓為的電場(chǎng)加速后，通過(guò)狹縫O垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后離子打在光屏上，已知光屏部分在上，，，。求：（1）打在光屏上M、P兩點(diǎn)的離子質(zhì)量之比；（2）若離子打在光屏上N點(diǎn)，該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。21．如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)且足夠長(zhǎng)，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板。現(xiàn)有一質(zhì)子束（質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子）從M板上的A點(diǎn)垂直磁場(chǎng)方向連續(xù)不斷地射入條形區(qū)域，入射方向與M板的夾角θ=60°，當(dāng)條形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度較大時(shí)，M板出現(xiàn)兩個(gè)亮斑，緩慢減小條形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，直至M板上的亮斑相繼消失，N板上恰好出現(xiàn)兩個(gè)亮斑。已知質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)質(zhì)子所受重力以及質(zhì)子