高三物理二輪復(fù)習(xí)：專題4 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第1講

1、專題四專題四第一講第一講 一、選擇題(16 題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，710 小題有多個(gè)選項(xiàng)正確) 1(2014廣西四校調(diào)研)如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過M 點(diǎn)，再經(jīng)過 N 點(diǎn)。下列說法中正確的有() A粒子帶負(fù)電 B粒子在 M 點(diǎn)的動(dòng)能大于在 N 點(diǎn)的動(dòng)能 C粒子在 M 點(diǎn)的電勢(shì)能大于在 N 點(diǎn)的電勢(shì)能 D粒子在 M 點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N 點(diǎn)受到的電場(chǎng)力 答案C 解析由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線的方向可判斷粒子帶正電，A 錯(cuò)；粒子從 M 向 N 運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于順著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，粒子又是帶正電，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，則 EpMEpN，再由動(dòng)能

2、定理知， EkMB，則 C 項(xiàng)正確；由 FeE 知，電場(chǎng)強(qiáng)度恒定，故為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 3(2014河北石家莊質(zhì)檢)均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球 心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖所示，在半球面AB 上均勻分布著正電荷，總電荷量為q，球面半徑 為 R，CD 為通過半球面頂點(diǎn)與球心O 的軸線，在軸線上有M、N 兩點(diǎn)，OMON2R。已 知 M 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 E，則 N 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為() kq A 2E2R C kq E 4R2 kq B 24R kq D 2E4R 答案A 解析左半球面AB上的正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)等效為帶電荷量為2q的整個(gè)球面的電場(chǎng)和 k2q 帶電荷量為q 的的右

3、半球面的電場(chǎng)的合電場(chǎng)，則EE，E為帶電荷量為q 右 2R2 半球面在 M 點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小。帶電荷量為q 的右半球面在 M 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與帶電荷量為 k2qkq q 的左半球面 AB 在 N 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，則ENEEE，則 A 正確。 2R22R2 4(2014全國(guó))地球表面附近某區(qū)域存在大小為 150 N/C、方向豎直向下的電場(chǎng)。一質(zhì) 量為 1.00104 kg、帶電量為1.00107 C 的小球從靜止釋放，在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0 m。 對(duì)此過程，該小球的電勢(shì)能和動(dòng)能的改變量分別為(重力加速度大小取 9.80 m/s2，忽略空氣 阻力)() A1.50104J 和 9.95103J C1

4、.50104J 和 9.65103J 答案D 解析該題考查電場(chǎng)中的功能關(guān)系，要明確不同力做功，涉及不同形式能的變化，W Ep，WqEd1.50104J，所以 Ep1.50104J，據(jù)動(dòng)能定理，qEdmgd Ek，Ek9.65103J，D 正確。功能關(guān)系是高考考查的重點(diǎn)，要注意電場(chǎng)力做正功電 勢(shì)能減小，即 WEp。 5(2014黑龍江齊齊哈爾二模)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，ABCD 且 A、B、C、D 位 于同一半徑為 r 的圓上，在 C 點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷，電荷量為Q?，F(xiàn)從 A 點(diǎn)將一質(zhì)量為 m、 電荷量為q 的點(diǎn)電荷由靜止釋放，該點(diǎn)電荷沿光滑絕緣軌道ADB 運(yùn)動(dòng)到 D 點(diǎn)時(shí)的速度大 小為 4 g

5、r，規(guī)定電場(chǎng)中 B 點(diǎn)的電勢(shì)為零，重力加速度為g。則在Q 形成的電場(chǎng)中() 7mgr AD 點(diǎn)的電勢(shì)為 q BA 點(diǎn)的電勢(shì)高于 D 點(diǎn)的電勢(shì) CO 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是 A 點(diǎn)的 2倍 D點(diǎn)電荷q 在 D 點(diǎn)具有的電勢(shì)能為 7mgr 答案A 解析在 C 點(diǎn)固定一電荷量為Q 的點(diǎn)電荷，A、B 相對(duì) CD 線左右對(duì)稱，則 AB B1.50104J 和 9.95103J D1.50104J 和 9.65103J 0V，點(diǎn)電荷q 從 A 點(diǎn)由靜止釋放以后沿光滑軌道ADB 運(yùn)動(dòng)到 D 點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理 1EpD 可得： mgrW 電 mv20， 得 W電7mgr， 由 W電EpAEpD， 得 EpD7

6、mgr， 由 D ， 2q 7mgrkQkQkQ 得 D， 則 DA， A 正確， B、 D 錯(cuò)誤； 由場(chǎng)強(qiáng)公式 E 2 可知： EA， E ， 0 qrr2 2r2 E02EA，則 C 錯(cuò)誤。 6(2014天津)如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電 容器 C 的極板水平放置。 閉合電鍵 S， 電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)， 帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)。 如果僅改變下列某一條件，更多資料：4008782223 油滴仍能靜止不動(dòng)的是() A增大 R1的阻值 C增大兩板間的距離 答案B 解析本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析和帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡，解答關(guān)鍵是分析電容 qU 器兩端電壓變

7、化情況。帶電粒子原來平衡mg。當(dāng)增大 R1阻值時(shí)，電路的總電阻增大， d 電路總電流減小，內(nèi)壓減小，路端電壓 U 增大，帶電粒子向上加速，A 錯(cuò)，增大 R2，路端 qU 電壓不變，油滴級(jí)靜止，B 正確；增大兩板間距離，0，C 不正確，幾種特殊電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度、等勢(shì)面的分布是歷 年高考考查的重點(diǎn)，復(fù)習(xí)過程中要特別注意。 10 (2014貴州六校聯(lián)考)如圖所示， 一個(gè)電荷量為Q 的點(diǎn)電荷甲固定在粗糙絕緣水平 面上 O 點(diǎn)，另一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為 m 的點(diǎn)電荷乙，從 A 點(diǎn)以初速度 v0沿它們的連線 向甲運(yùn)動(dòng)，到B 點(diǎn)時(shí)速度減小到最小值v，已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B 間距離為 L0，靜

8、電力常量為 k，則下列說法中正確的是() AOB 間的距離為 kQq mg mg B在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場(chǎng)中，B 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 q C點(diǎn)電荷乙在 A 點(diǎn)的電勢(shì)能小于在 B 點(diǎn)的電勢(shì)能 mv2mv2 0 D在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A、B 間的電勢(shì)差 UAB 2q 答案AB kQq 解析因在 B 點(diǎn)速度最小，有F 庫(kù) 2 mg，解得r r kQq，故A 正確。由點(diǎn)電 mg Qmg 荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得 B 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小 Ek 2 ，故 B 正確。兩帶電體之間是吸引力， 則電場(chǎng)力 rq 對(duì)乙做正功，所以電勢(shì)能減小，故 C 錯(cuò)誤。乙電荷從 A 運(yùn)動(dòng)到 B 的過程中，據(jù)動(dòng)能定理有 11 WmgL0 mv2 mv

9、2，在此過程中電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為 WqUAB，解得 UAB 22 0 11 mgL0 mv2 mv2 22 0，故 D 錯(cuò)誤。 q 二、非選擇題 11(2014安徽)如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為 d，上極板正中有一小孔。質(zhì)量為 m、電荷量為q 的小球從小孔正上方高 h 處由靜止開始 下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)， 重力加速度為 g)。求： (1)小球到達(dá)小孔處的速度； (2)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量； (3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。 mghdChd 答案(1) 2gh(2)(3)

10、 qh 解析(1)由 v22gh，得 v 2gh (2)由動(dòng)能定理，mg(hd)qU0 mghd 得 U q mghdC 所以 QCU q (3)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度 U q mgma d 1 2由 h gt1 2 0vat2 hd 得 tt1t2 h 2h g 2h g 12(2014和平區(qū))如圖所示為示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、 板長(zhǎng)為 L，初速變?yōu)?0 的電子經(jīng)電壓為 U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏 轉(zhuǎn)電場(chǎng)，設(shè)電子質(zhì)量為m、更多資料：4008782223 電荷量為 e。 (1)求經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v 的大??； (2)要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度

11、最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多少？ 答案(1) 2eU12d2U1 (2) 2mL 1 解析(1)根據(jù)動(dòng)能定理：eU1 mv2 2 解出 v 2eU1 m d1 (2)偏轉(zhuǎn)角度最大，即： at2 22 又 Lvt eU2 a dm 2d2U1 解出：U2 2L mg 13(2014浙江名校聯(lián)考)如圖所示，CD 左側(cè)存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向左的 q 勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q 的光滑絕緣小球，從底邊BC 長(zhǎng) L，傾角 53的直 角三角形斜面頂端 A 點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)到斜面底端C 點(diǎn)后進(jìn)入一細(xì)圓管內(nèi)(C 處為一 小段長(zhǎng)度可忽略的圓弧，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑)，恰能到達(dá)D 點(diǎn)，隨后從D 離開后落回 到斜面 P 點(diǎn)，重力加速度為 g(sin530.8，cos530.6)。 (1)求 DA 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 UDA； (2)求圓管半徑 r； (3)求小球從 D 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 P 點(diǎn)的時(shí)間 t。 mgLL 答案(1)(2)(3) q6 2L 7g WDA 解析(1)WADmgLUDA q 或 UDAEL mgL UDA q (2