通用版2019版高考物理二轮复习第二部分第一板块第1讲抓住“两类场的本质”理解电磁场的性质讲义含解析.pdf

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1、抓住“两类场的本质”理解电、磁场的性质抓住“两类场的本质”理解电、磁场的性质 考法 学法 根据近几年的高考试题来看，电场、磁场的性质一直是考查的热点。多数情 况下， 高考对该部分内容以选择题的形式考查， 难度中等。 主要考查内容有 ： 描述电场性质的物理量：电场强度、电势；平行板电容器的电容；描述 电场的工具：电场线和等势面；描述磁场性质的物理量：磁感应强度。用 到的思想方法有：理想模型法；比值定义法；控制变量法；对称法； 合成法；分解法；整体法和隔离法；等效思想；分解思想。 提能点一 “吃透”电场强度和电势概念，理解电场的性质基础保分类考点 练练就能过关 知能全通 1类比法、对称法求解叠加场

2、的场强 (1)类比法 ： 当空间某一区域同时存在两个或两个以上的电场(由各自独立的场源电荷所 激发)时，某点场强 E 等于各电场的场强在该点的矢量和，遵循平行四边形定则，可以类比 力的合成与分解。 (2)对称法： 2电势高低的三种判断方法 根据电场线方向判断沿电场线方向电势逐渐降低 根据场源电荷的正负判断 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电 势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低 根据电场力做功判断 根据UAB，UABAB，将WAB、q的正负号代入，由UAB WAB q 的正负判断A、B的高低 3电荷电势能大小判断的“四法” 做功判断法电场力做正功，电势能减小；电

3、场力做负功，电势能增大 电荷电势法正电荷在电势越高的地方电势能越大， 负电荷在电势越低的地方电势能越大 能量守恒法 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，两种能量 之和不变，所以电荷动能增加时，其电势能减小；反之，其电势能增大 公式法 将q、的大小、正负号一起代入公式Epq，Ep数值(包含正负号)越大， 表示电势能越大 4.电势差的三种计算方法 (1)UABAB。 (2)UAB，适用于任何电场。 WAB q (3)UEd，适用于匀强电场。 题点全练 1.(2018全国卷)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别 为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm。小球c

4、所受库仑力的合力的方向平行于a、b的 连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则( ) Aa、b的电荷同号，k Ba、b的电荷异号，k 16 9 16 9 Ca、b的电荷同号，k Da、b的电荷异号，k 64 27 64 27 解析 ： 选 D 由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线， 根据受力分析知， a、b的电荷异号， 根据库仑定律，a对c的库仑力为Fak0，b qaqc ac2 对c的库仑力为Fbk0。设合力向左，如图所示，根据相似 qbqc bc2 三角形，得，联立以上各式得k，D 正 Fa ac Fb bc| qa qb| ac3 bc3 64 27 确。 2 多

5、选(2018石家庄质检)如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固 定一个点电荷，所带电荷量分别为q、q、q、q，E、F、O分别为AB、BC、AC 的中点。下列说法正确的是( ) AE点电势低于F点电势 BF点电势等于E点电势 CE点电场强度与F点电场强度相同 DF点电场强度大于O点电场强度 解析：选 BD 根据对称性可知，E、F两点电势相等，A 项错误，B 项正确；根据对称性 及电场强度的叠加原理可知，E点和F点电场强度大小相等而方向不同，O点的电场强度为零， F点的电场强度大于零，C 项错误，D 项正确。 3.(2018菏泽模拟)如图所示为某电场中x轴上电势随x变 化的图像，一个带电粒子仅受电

6、场力作用在x0处由静止释放，沿x 轴正方向运动， 且以一定的速度通过xx2处， 则下列说法正确的是 ( ) Ax1和x2处的场强均为零 Bx1和x2之间的场强方向不变 C粒子从x0 处运动到xx2过程中，电势能先增大后减小 D粒子从x0 处运动到xx2过程中，加速度先减小后增大 解析 ： 选 D x图像中图线的斜率表示场强，斜率绝对值的大小表示场强的大小，斜 率的正负表示场强的方向，题图中x1和x2之间的场强大小先减小后增大，场强方向先沿x 轴负方向后沿x轴正方向，A、B 项错误；粒子由x0 处由静止沿x轴正方向运动，表明粒 子运动方向与电场力方向相同，则从x0 到xx2的过程中，电场力先做正

7、功后做负功， 电势能先减小后增大，C 项错误 ； 因从x0 到xx2过程中，场强先减小后增大，即粒子所 受的电场力先减小后增大，因此粒子的加速度先减小后增大，D 项正确。 4多选(2018全国卷)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处 于匀强电场中， 电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d 连线的中点。一电荷量为q(q0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1； 若该粒子从c点移动到d点， 其电势能减小W2。 下列说法正确的是( ) A此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行 B若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为W 1W2 2 C若c、d之间的距离为L，则该电场

8、的场强大小一定为W 2 qL D若W1W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差 解析：选 BD 结合题意，只能判定ab，cd，但场强方向不能得出，故 A 错 误；场强的方向沿cd时，才有场强E，故 C 错误；由于M、N分别为ac和bd的中点， W2 qL 对于匀强电场，M，N， 则UMN， 可知该粒子从M点移动到N ac 2 bd 2 UabUcd 2 点的过程中， 电场力做功W， 故 B 正确 ； 若W1W2， 则abcd， 变形得a W1W2 2 cbd，即UacUbd，而UaM，UbN，可知UaMUbN，故 D 正确。 Uac 2 Ubd 2 提能点二 “公式法”“结

9、论法”破解平行板电容器问题基础保分类考点 练练就能过关 知能全通 1公式法分析平行板电容器的两类动态问题 公式C C E rS 4kd Q U U d 情形始终连接电源充电后断开电源 不变量UQ d变大C变小，Q变小，E变小C变小，U变大，E不变 r变大C变大，Q变大，E不变C变大，U变小，E变小 S变大C变大，Q变大，E不变C变大，U变小，E变小 2.熟记二级结论 (1)在直流电路中，电容器相当于断路，其两端电压等于与之并联的支路两端电压。 (2)电容器所带的电荷量恒定不变时，极板间的电场强度与极板间距离无关。 题点全练 1 (2018北京高考)研究与平行板电容器电容有关因素的实验 装置如图

10、所示。下列说法正确的是( ) A实验前， 只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带 电 B实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 解析：选 A 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，在b板上将 感应出异种电荷，故 A 正确 ； 实验中，b板向上平移，正对面积S变小，由C知，电 rS 4kd 容C变小，由C 知，Q不变，U变大，因此静电计指针的张角变大，故 B 错误；插入有机 Q U 玻璃板，相对介电常数r变大，由C知，电容C变大，由C 知，

11、Q不变，U变小， rS 4kd Q U 因此静电计指针的张角变小，故 C 错误 ； 只增加极板带电量，电容C不变，静电计指针的张 角变大，是由于U变大导致的，故 D 错误。 2(2018江苏高考)如图所示，水平金属板A、B分别与电 源两极相连， 带电油滴处于静止状态。 现将B板右端向下移动一 小段距离， 两金属板表面仍均为等势面， 则该油滴( ) A仍然保持静止 B竖直向下运动 C向左下方运动 D向右下方运动 解析 ： 选 D 开始时油滴处于静止状态，有mgq，B板右端 U d 下移时，U不变，d变大， 电场力Fq变小，mgF； 并且A、B两 U d 板之间的等差等势面右端将均匀地顺次向下移动

12、， 又电场强度垂直于等势面，可得油滴的受 力如图所示，mg与F的合力方向为向右下方，故油滴向右下方运动，D 正确。 3多选(2019 届高三上饶六校联考)一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作 了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示。瓶的外壁涂有一层导电涂 层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中 间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d，相对介电常数为r。若发现在某段时间t内有大 小为I的电流从下向上流过电流计，设电源电压恒为U，则下列说法中正确的是( ) A瓶内液面升高了 B瓶内液面降低了 C电容器在这段时间内放电 D瓶内液面高度在时间

13、t内变化了2kdIt Urr 解析：选 BCD 根据公式C，当d、r不变时，CS，而正对面积S正比于液 rS 4kd 面高度h。某段时间t内电流计中有从下向上流过的电流，说明电容器在该段时间内放电， 电容器所带的电荷量QCU在减小， 由电源电压U恒定， 可知电容C在减小， 则h也在减小， 即瓶内的液面降低了，故 A 错误，B、C 正确；时间t内电容器放电，释放的电荷量 Q UCIt，C，解得 h，故 D 正确。 rS 4kd r2rh 4kd 2kdIt Urr 4多选如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向 电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路)连接，电源负 极接地。初

14、始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容 器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是( ) A减小极板间的正对面积，带电油滴会向上运动，且P点的电势会降低 B将上极板下移，则P点的电势不变 C将下极板下移，则P点的电势升高 D无论哪个极板上移还是下移，带电油滴都不可能向下运动 解析：选 CD 二极管具有单向导电性，闭合开关后电容器充电，电容器的电容 C Q U ，极板间的电场强度E ，整理得E，油滴静止，则qEmg，减小极板间的 rS 4kd U d 4kQ rS 正对面积S，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，所以电场强度E变大，油滴所 受电场力变大，油滴会向上运动，P点与下

15、极板的距离不变，E变大，则P点的电势升高， 故 A 错误；将上极板向下移动，d变小，电容器两极板间的电场强度E 变大，P点与下极 U d 板的距离不变，P点的电势升高， 故 B 错误 ； 将下极板向下移动，d变大， 由C可知，C rS 4kd 变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由E可知电容器两极板间的 4kQ rS 电场强度不变，P点与下极板的距离变大，P点与下极板间的电势差变大，P点的电势升高， 故 C 正确；上极板上移或下极板下移时，d变大，由 C 项分析知电容器两极板间的电场强度 不变，油滴所受电场力不变，油滴静止不动，上极板下移或下极板上移时，d变小，由 B 项 分析知电

16、场力变大，电场力大于重力，油滴所受合力向上，油滴向上运动，故 D 正确。 提能点三 四“两”“拨”磁场基础保分类考点 练练就能过关 知能全通 1掌握“两个力” (1)安培力：FBIL(IB)。 (2)洛伦兹力：FqvB(vB)，永不做功。 2用准“两个定则” (1)对电流周围的磁场方向判定用安培定则。 (2)对安培力和洛伦兹力的方向判定用左手定则。 3画好“两个图形” (1)对安培力作用下的平衡、运动问题画好受力图。 (2)对带电粒子的匀速圆周运动问题画好几何图形。 4熟记“两个等效模型” (1)变曲为直 ： 图甲所示通电导线，在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为ac直 线电流。 (2)化

17、电为磁：环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁铁，如图乙。 题点全练 1多选(2018全国卷)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝 缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们 相对于L2对称。 整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向 外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则 ( ) 1 3 1 2 A流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 7 12 B流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 1 12 C流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 1

18、 12 D流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 7 12 解析 ： 选 AC 外磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知，在b点 ： B0B0B1B2，在a点：B0B0B1B2， 由上述两式解得B1B0，B2 1 2 1 3 7 12 B0，故 A、C 正确。 1 12 2 多选(2017全国卷)如图， 三根相互平行的固定长直 导线L1、L2和L3两两等距， 均通有电流I，L1中电流方向与L2中的 相同，与L3中的相反。下列说法正确的是( ) AL1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 BL3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直 CL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用

19、力大小之比为 11 3 DL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为133 解析：选 BC 由安培定则可判断出L2在L1处产生的磁场(B21)方向垂直L1和L2的连线 竖直向上，L3在L1处产生的磁场(B31)方向垂直L1和L3的连线指向右下方，根据磁场叠加原 理，L3和L2在L1处产生的合磁场(B合 1)方向如图 1 所示，根据左手定则可判断出L1所受磁 场作用力的方向与L2和L3所在平面平行，选项 A 错误；同理，如图 2 所示，可判断出L3所 受磁场(B合 3)作用力的方向(竖直向上)与L1、L2所在平面垂直，选项 B 正确 ； 同理，如图 3 所示，设一根长直导线在另一根导线处

20、产生的磁场的磁感应强度大小为B，根据几何知识可 知，B合 1B，B合 2B，B合 3B，由安培力公式FBIL可知，L1、L2和L3单位长度所受3 的磁场作用力大小之比为 11，选项 C 正确，D 错误。3 3.如图所示，两平行导轨与水平面的夹角37， 导轨间距为 L1.0 m，匀强磁场 的磁感应强度B可调，方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L，质量 为m0.2 kg，水平放置在导轨上，与导轨接触良好而处于静止状态，金属杆与导轨间的动摩 擦因数0.5， 通有图示方向的电流， 电流大小I2.0 A， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 则磁感应强度的最大值和最小值分别为( ) A1.0 T,0

21、B1.0 T,0.6 T C1.0 T,0.2 T D0.6 T,0.2 T 解析 ： 选 C 由左手定则知安培力的方向沿斜面向上， 因mgsin 1.2 N，fm mgcos 0.8 N，所以当磁感应强度B最小时，安培力F1BminIL0.4 N，即Bmin0.2 T；当B最大时，安培力F2BmaxIL2.0 N，即Bmax1.0 T，C 对。 4.有一匀强磁场的方向与xOy坐标平面平行， 一通电直导线与x 轴平行放置时， 导线受到的安培力为F。若将该导线做成 圆环，放 3 4 置在xOy坐标平面内， 如图所示， 并保持通电的电流不变， 两端点a、b 连线也与x轴平行， 则 圆环受到的安培力

22、大小为( ) 3 4 AF B.F 2 3 C.F D.F 2 2 3 3 2 3 解析：选 C 根据安培力公式FBIL，安培力F与导线的有效长度L成正比；若将该导 线做成 圆环，由L 2R，解得圆环的半径R， 圆环a、b两点之间的有效距离 3 4 3 4 2L 3 3 4 LR。由 ，解得FF，选项 C 正确。2 2 2 L 3 F L F L 2 2 3 提能点四 “三定四写”破解带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题重难增分类考点 讲练结合过关 研一题 多选如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(图中未 画出)，O为圆心，P为边界上的一点。 相同的带电粒子a、b(不计重力) 从P点先后射

23、入磁场，粒子a正对圆心射入， 速度方向改变 60后离开 磁场，粒子b射入磁场时的速度方向与粒子a射入时的速度方向成 60角，已知它们离开磁场的位置相同，下列说法正确的是( ) A两粒子的速度之比为 va vb 1 2 B两粒子在磁场中运动的时间之比为 ta tb 1 3 C两粒子在磁场中运动的半径之比为 ra rb 1 2 D两粒子在磁场中运动的轨迹长度之比为 sa sb 2 3 解析 作出带电粒子a、b在磁场中运动的轨迹，如图所示，根 据几何关系可知，两粒子运动的轨迹半径之比 ， 由r可得， ra rb 2 1 mv qB 两粒子的速度之比为 ；两粒子在磁场 中运动的轨迹对应的圆心角 va

24、vb 2 1 之比为 ， 根据T，tT可得，两粒子在磁场中运动的 a b 1 3 2m qB 2 时间之比为 ，根 据运动的轨迹长度svt，两粒子在磁场中运动的 ta tb 1 3 轨迹长度之 比为 ，B、D 正确，A、C 错误。 sa sb 2 3 答案 BD 悟一法 “三定四写”求解粒子在磁场中的圆周运动问题 1一定圆心O (1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可过入射点和出射点分别作入射方 向和出射方向的垂线， 两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心O(如图甲所示， 图中P为入射点， M为出射点)。 (2)已知入射点和出射点的位置及入射方向时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连 接入

25、射点和出射点，作该线的垂直平分线，两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心O(如图乙 所示，P为入射点，M为出射点)。 2二定半径R (1)公式法R。 mv qB (2)几何法一般由三角关系及圆的几何知识来计算确定。 3三定圆心角 圆心角等于粒子的速度偏向角， 也等于弦与切线的夹角(弦切角)的2倍， 即 2tt，或 (l为对应的圆弧弧长)。 2 T l R 4四写方程 基本方程qvBm， v2 R 半径公式R， mv qB 周期公式T(与速度无关)， 2R v 2m qB 运动时间t T。 s v 2 通一类 1.如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、 方向垂直纸面向里的匀强磁场，M、N

26、是磁场边界上两点且M、N连 线过圆心O， 在M点有一粒子源，可以在纸面内沿各个方向向磁场 里发射质量为m、 电荷量为q、 速度大小均为v的带正电粒子， qBR 2m 不计粒子的重力，若某一个粒子在磁场中运动的时间为t，则该粒子从M点射入磁场 R 2v 时，入射速度方向与MN间夹角的正弦值为( ) A. B. 1 2 3 5 C. D. 2 2 4 5 解析 ： 选A 粒子在磁场中运动的轨迹半径r ，由于该粒 mv qB R 2 子在磁场中运动的时间tT， 可作出该粒子在磁场中 R 2v r v 1 2 运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，MOP为正三角形，粒子从M 点射入的速度方向与MN的夹角

27、为 30，夹角正弦值为 ，A 正 1 2 确。 2.如图所示，在直角坐标系xOy中，x轴上方有匀强磁场，磁 感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外。 许多质量为m、电 荷量为q的粒子，沿纸面内x轴负方向与y轴正方向之间各个方向 以相同的速率v从原点O射入磁场区域。 不计粒子重力及粒子间的 相互作用。选项图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中正 (已知R mv qB) 确的是( ) 解析 ： 选 D 粒子在以x轴为边界的匀强磁场中做匀速圆周运 动，粒子从x轴进入磁场后再离开， 粒子在进、 出磁场时， 速度v 与x轴的夹角相同， 根据左手定则和R知， 当粒子沿x轴负方向 mv q

28、B 运动时， 其轨迹如图所示， 是一个完整的圆， 随着粒子入射方向向y 轴正方向转动过程中，此圆以O为中心沿顺时针方向转动，当粒子沿y轴正方向射入时，其 轨迹为一个半圆，两图形的相交部分是粒子不能经过的地方，故 D 正确。 专题强训提能 1多选如图所示，匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸 面内的平行四边形，电场强度的方向与纸面平行。已知A、B两点的电势分 别为A12 V、B6 V，则C、D两点的电势可能分别为( ) A9 V,15 V B9 V,18 V C0,6 V D6 V,0 解析：选 AC 已知四边形ABCD为平行四边形，则AB与CD平行且等长，因为匀强电场 的电场强度的方向与纸

29、面平行， 所以UABUDC6 V， 分析各选项中数据可知， A、 C 正确， B、 D 错误。 2.已知长直通电导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与 电流成正比，与该点到导线的距离成反比。如图所示，4根电流相等的 长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O 为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸 面向外，则长直通电导线a、b、c、d在O点产生的合磁场的磁感应强度B( ) A大小为零 B大小不为零，方向由O指向d C大小不为零，方向由O指向c D大小不为零，方向由O指向a 解析 ： 选 D a、c中电流方向相同，由安培定则可知，两导

30、线在O处产生的磁场的磁感 应强度大小相等、方向相反，合矢量为零；b、d中电流方向相反，由安培定则可知，两导 线在O处产生的磁场的磁感应强度方向均由O指向a，故 D 选项正确。 3(2018天津高考)如图所示，实线表示某电场的电场线(方向 未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹， 设M 点和N点的电势分别为M、N， 粒子在M和N时加速度大小分别为aM、 aN， 速度大小分别为vM、vN， 电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是 ( ) AvMvN，aMaN BvMvN，MN CMN，EpMEpN DaMaN，EpMEpN 解析：选 D 电场线密的地方场强大，粒子受到的电场

31、力大，所以aMN，故 B、C 错误；又由Epq和能量守 恒知， 带负电的粒子在电势越低的位置， 具有的电势能越大， 而动能越小， 即EpMvN， 故 A 错误，D 正确。 4多选如图所示，Q1、Q2为两个带等量正电的点电荷，在两 者的电场中有M、N和O三点， 其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连 线的中点)，N为过O点的垂线上的一点。则下列说法中正确的是 ( ) A在Q1、Q2连线的中垂线位置可以画出一条电场线 B若将一个带正电的点电荷分别放在M、N和O三点，则该点电荷在M点时的电势能最 大 C若将一个带电荷量为q的点电荷从M点移到O点，则电势能增加 D若将一个带电荷量为q的点电荷从N点移到

32、O点，则电势能增加 解析：选 BC 根据等量同种正点电荷形成的电场在点电荷连线和中垂线上的电场强度 和电势的特点可知，A 错误；M、N、O三点电势大小的关系为MON，可判定带正电的 点电荷在M点时的电势能最大， B 正确 ； 从M点到O点电势降低， 故电场力对带电荷量为q 的点电荷做负功，则电势能增加，C 正确；从N点到O点电势升高，故电场力对带电荷量为 q的点电荷做正功，则电势能减少，D 错误。 5.在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可视为质点的金属小 球， 小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上， 小球D位于三角形的 中心，如图所示。现让小球A、B、C都带电荷量为Q的正电荷，让小 球D

33、带电荷量为q的负电荷，若四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为( ) A. B. 1 3 3 3 C3 D. 3 解析 ： 选 D 设等边三角形的边长为a，由几何知识可知，BDacos 30 a，以 2 3 3 3 小球B为研究对象，由平衡条件可知，cos 302，解得 ，D 项正确。 kQ2 a2 kQq BD2 Q q 3 6.质量为m、长度为l的金属棒MN两端由绝缘等长轻质细线水 平悬挂，处于竖直向下的匀强磁场中， 磁感应强度大小为B。 开始时 细线竖直， 当金属棒中通以恒定电流后， 金属棒从最低点开始向右摆 动，若已知细线与竖直方向的最大夹角为60，如图所示，则 金属棒中的电流( )

34、 A方向由M向N，大小为 3mg 3Bl B方向由N向M，大小为 3mg 3Bl C方向由M向N，大小为 3mg Bl D方向由N向M，大小为 3mg Bl 解析：选 B 由题意知，金属棒受到向右的安培力，根据左手定则，可判断金属棒中的 电流方向由N向M；金属棒所受安培力的方向垂直于MN和磁场方向向右，由于金属棒向上 运动的过程中重力和安培力做功，细线的拉力不做功，设细线的长度为x，由功能关系得： BIlxsin mg(xxcos )0，解得：I，B 正确。 3mg 3Bl 7.如图所示，a、b、c、d、O五点均在匀强电场中，它们刚好是一个 半径为R m 的圆的四个等分点和圆心O，b、c、d三

35、点的电势如图所示。 1 5 已知电场线与圆所在平面平行，关于电场强度的大小和方向，下列说 法正确的是( ) A电场强度的方向由O指向b点 B电场强度的方向由O指向d点 C电场强度的大小为 10 V/m D电场强度的大小为 10 V/m5 解析 ： 选 D 由匀强电场中平行线上等间距点间的电势差相等可得，O 点的电势为 6 V， 如图所示，O、d连线的中点e处的电势为 8 V， 连接c、e， 过O作ce的垂线交ce于f，则ce为等势线，电场线垂直于ce向下，即电 场强度的方向由f指向O点，连接c、O，由Oc m，eO 1 5 m，得ec m，由相似三角形得Of m，O、f间的电势差为 2 V，则

36、电场强 1 10 5 10 OceO ec 5 25 度大小为E 10 V/m，选项 D 正确。 U d 5 8多选(2018全国卷)如图，一平行板电容器连接在直流电源 上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使 它们分别静止于电容器的上、下极板附近， 与极板距离相等。 现同时释放a、b， 它们由静止开始运动。 在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平 面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是( ) Aa的质量比b的大 B在t时刻，a的动能比b的大 C在t时刻，a和b的电势能相等 D在t时刻，a和b的动量大小相等 解析：选 BD 经时间t

37、，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则xaxb， 根据xat2t2知，mamb，故 A 错误 ； 电场力做功WaWb，由动能定理知，a的动能比b 1 2 qE 2m 的动能大，故 B 正确；a、b处在同一等势面上，根据Epq，a、b的电势能绝对值相等， 符号相反，故 C 错误；根据动量定理知a、b的动量大小相等，故 D 正确。 9.在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m 的带电小球由MN上方的A点以大小为v的初速度水平抛出，从B点进 入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB2BC， 如图所示，由此可 知 ( ) A小球带正电 B电场力

38、大小为 2mg C小球从A点到B点与从B点到C点的运动时间相等 D小球从A点到B点与从B点到C点的速度变化不同 解析：选 D 根据小球从B点进入电场的轨迹可以看出，小球所受的电场力竖直向上， 即小球带负电，选项 A 错误 ； 因为到达C点时速度水平，所以小球在C点时的速度等于在A 点时的速度，因为AB2BC，设B、C间竖直距离为h，则A、B间竖直距离为 2h，小球由A 点到C点根据动能定理有mg3hEqh0，即Eq3mg，选项 B 错误 ； 小球从A点到B点的 过程中，在竖直方向上的加速度大小为g，方向竖直向下，所用时间为t12，从B 4h g h g 点到C点的过程中，在竖直方向上的加速度大

39、小为a22g，方向竖直向上，故所 Eqmg m 用时间t2 ，故t12t2，选项 C 错误；小球从A点到B点与从B点到C点的过程 2h 2g h g 中速度变化大小都等于 2，但方向相反，选项 D 正确。gh 10.(2019 届高三九江模拟)如图所示，A是带电量为Q、半径 为R的绝缘球体， 且电荷均匀分布(均匀分布电荷的绝缘球体在空间产 生对称的电场，场强大小只和到球心的距离有关)。B为带电量为q的带电体，可视为点电荷， 已检测到c点的场强为零，d点与c点到球心O的距离都为r，B到c点的距离也为r， 若只把B 移到e点， 则d点场强大小为( ) Ak Bk 2q r2 Q 2r2 Ck Dk

40、 q 2r2 2q r2 解析：选 A A在c点产生的场强大小为EAk，方向水平向右；B在c点产生的场强 Q r2 大小为EBk，方向水平向左；因为c点的场强为零，所以有EAEB，即Qq。A在d点 q r2 产生的场强大小为EAkk，方向竖直向上；把B移到e点，B在d点产生的场强大 Q r2 q r2 小为EBk，方向水平向左；根据电场的叠加原理，将A、B在d点产生的场强进行矢量 q r2 叠加，可得d点场强大小为k，故 A 正确，B、C、D 错误。 2q r2 11多选(2018全国卷)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电 场内间距相等的一组等势面， 已知平面b上的电势为 2 V。 一电子经

41、过 a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法 正确的是( ) A平面c上的电势为零 B该电子可能到达不了平面f C该电子经过平面d时，其电势能为 4 eV D该电子经过平面b时的速率是经过d时的 2 倍 解析 ： 选 AB 因等势面间距相等， 由UEd得相邻虚线之间电势差 相等， 由a到d，eUad6 eV，故Uad6 V，因电场力做负功，故电场 方向向右，沿电场线方向电势降低，又b2 V，则c0，各虚线 电势如图所示，故 A 正确；因电子的速度方向未知，若不垂直于等势 面，如图中实线所示，电子可能到达不了平面f， 故B正确 ； 电子经过平面d时， 电势能

42、Eped 2 eV，故C错误 ； 由a到b，WabEkbEka2 eV，所以Ekb8 eV，由a到d，WadEkdEka6 eV，所以Ekd4 eV，则Ekb2Ekd，根据Ekmv2知vbvd，故 D 错误。 1 2 2 12多选(2018武汉调研)如图所示，等腰直角三角形abc的直 角边长度为L，该区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应 强度大小为B。 三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3 射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1t2t3 221。不计粒子的重力，下列说法正确的是 ( ) A三个粒子速度的大小关系一定是v1v2DA，又因为 ，

43、所以有EADEDAEEADDA UADUDA，即ADDA，整理可得：D，故 D 正确。 AA 2 14 如图所示， 三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小 孔， 小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P 点。现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子( ) A运动到P点返回 B运动到P和P点之间返回 C运动到P点返回 D穿过P点 解析 ： 选 A 电子在A、B板间的电场中做加速运动，在B、C板间的电场中做减速运动， 设A、B板间的电压为U，B、C板间的电场强度为E，M、P两点间的距离为d， 则有eUeEd0， 若将C板向右平移到P点，B、C两板所带电荷量不变，由E 可知，C板向 U d Q C0d 4kQ rS 右平移到P时，B、C两板间的电场强度不变，由此可以判断，电子在A、B板间做加速运 动后，在B、C板间做减速运动，到达P点时速度为零，然后返回，A 项正确，B、C、D 项错 误。