2021屆高考物理二輪復習 電磁場應用 鞏固訓練

2021屆高三物理二輪重難點強化電磁場應用

1.物理學中為了方便研究電學規(guī)律而引入了“點電荷”概念，該概念的建立

是根據（）

A.建立理想模型的方法B.控制變量法

C.假設與猜想的方法D.極限法

2.如圖所示，實線表示某靜電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面.下

列判斷正確的是（）

B.1、3兩點的場強相等

C.1、2兩點的電勢相等

D.2、3兩點的電勢相等

3.關于靜電場，下列說法正確的是（）

A.在電場中，電勢越高的地方，負電荷在該點具有的電勢能越大

B.由公式u=即可知，在勻強電場中任意兩點間的電勢差與這兩點間的距離

成正比

C.在電場中電場強度大的地方，電勢一定高

D.任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向

4.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開.下面各圖表示

驗電器上感應電荷的分布情況，正確的是（）

5.小明家正在使用的電器有電燈、電腦、洗衣機，小明從家里的電能表中

得知電器在時間r內消耗的總電能為wo設小明家的供電電壓為。，總

電流為/,上述電器的總電阻為R，總功率為Po則下列關系式正確的

是（）

A./=—B.P=—C.w=i2RtD.p=—

RRt

6.小明在研究性學習中設計了一種可測量磁感應強度的實驗,其裝置如圖所

示.在該實驗中，磁鐵固定在水平放置的電子測力計上，此時電子測力計的示

數為G,磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強磁場，其余區(qū)域磁場不計.直銅

條48的兩端通過導線與一電阻連接成閉合回路，總阻值為R若讓銅條水平

且垂直于磁場，以恒定的速率V在磁場中豎直向上運動，這時電子測力計的

示數為G,銅條在磁場中的長度為L關于在直銅條”向上運動過程中的說

法正確的是（）

A.直銅條AB所受安培力方向向上B.直銅條AB中感應電流方向為8-A

C.G小于&D.磁感應強度的大小為8=］忤尹

7.如圖所示，在方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中，有一質

量為加、電荷量為q的帶正電小球由長度為L的絕緣細繩與懸點相連，將小

球置于恰好使細繩水平伸直的位置并從靜止釋放.不計空氣阻力，則對小球

從釋放到第一次到達最低點的過程，下列說法正確的是（）

_L___?

XXX

XXX

X5XX

A.小球運動至最低點時速度為2瘋

B.小球在運動過程中受到的洛倫茲力方向始終與細繩垂直

C.小球在運動過程中受到的洛倫茲力的瞬時功率先增大,后減小

D.小球在運動至最低點時細繩對小球的拉力大小為3眼+*同

8.如圖，電動勢為E、內阻為r的電源與三個燈泡和三個電阻相接。電阻

合上開關鳥和邑時，三個燈泡都能正常工作。如果斷開邑，則下列

表述正確的是（）

A（變暗B.右變暗

C.電源輸出功率變小qD.電阻K兩端的電壓變大

9.如下圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板,C是一只靜電計,開

關S斷開后,靜電計指針張開一個角度，下述做法可使指針張角增大的是

A.使A、B板靠近一些B.使A、B板

離遠一些

C.使A、B正對面積減小一些D.A、B間加

入電介質

10.下列關于等勢面的說法正確的是（）

A.電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功

B.等勢面上各點的場強相同

C.點電荷在真空中形成的電場的等勢面是以點電荷為球心的一簇球面

D.勻強電場中的等勢面是相互平行的垂直于電場線的一簇平面

11、

如圖所示，水平導線中有電流I通過,導線正上方有一帶正電的粒子,其初速度方

向與電流方向相同，不計粒子的重力，則粒子將

A.沿路徑a運動,軌跡半徑不斷變大

B.沿路徑a運動，軌跡

12.如圖所示的勻強電場（場強為E）和勻強磁場（磁感應強度為3）共存的場

區(qū)，一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度％射入場區(qū)，則（）

A.若%>標，電子沿軌跡I運動,射出場區(qū)時,速度丫>%

B.若%〈正，電子沿軌跡H運動,射出場區(qū)時，速度"/

C.若%<5，電子沿軌跡I運動,射出場區(qū)時一，速度v>/

D.若%q,電子沿軌跡H運動,射出場區(qū)時，速度"％

13.在測定電源電動勢和內電阻的實驗中，實驗室提供了合適的實驗器材.

甲同學按電路圖a進行測量實驗，其中與為保護電阻，則:

%

□請用筆畫線代替導線在圖b中完成電路的連接；

□根據電壓表的讀數U和電流表的讀數/,畫出u-/圖線如圖c所示，可

得電源的電動勢芯=V,內電阻片Q(結果均保留兩位有

效數字).

乙同學誤將測量電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據電壓表的讀

數。和電流表的讀數/,畫出UT圖線如圖e所示，可得電源的電動勢

E=V,內電阻尸。(結果均保留兩位有效數字).

14.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，待測電阻絲阻值約為6c0

(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑do其中一次測量結果如圖所示，

圖中讀數為公mmo

(2)用毫米刻度尺測量金屬絲接入電路的長度乙o

(3)為了測量電阻絲的電阻R,除了導線和開關外，還有以下一些器材

可供選擇：

A.電源E（電動勢為4.5V,內阻不計）

B.電壓表V（量程為0?3.0V,內阻約為2kC）

€1電流表入（量程為0~0.6人，內阻約為1C）

D.滑動變阻器N（最大阻值10C,額定電流2。A）

E.開關s一個，導線若干

請在下圖的方框圖內畫出測量電阻絲的電阻應采用的電路圖。

（4）在實驗中，電壓表示數為u,電流表示數為/,則金屬絲電阻率的

表達式為0=;（用直接測量的物理量表示），從系統(tǒng)誤差上看，

金屬絲電阻率的測量偏比真實值______（填“大”或“小”）。

15.在直角坐標系中，三個邊長都相同的正方形排列如圖所示，第一象限

正方形區(qū)域ABOC中有水平向左的勻強電場，電場強度的大小為耳，在第

二象限正方形COED的對角線CE左側CED區(qū)域內有豎直向下的勻強電場，

三角形OEC區(qū)域內無電場，正方形DENM區(qū)域內無電場。

y

MDCA

NEOB*

（1）現有一帶電量為+4、質量為，”的帶電粒子（重力不計）從AB邊上的A點

靜止釋放，恰好能通過E點。求CE。區(qū)域內的勻強電場的電場強度片；

（2）保持1問中電場強度不變，若在正方形區(qū)域480c中某些點靜止釋放與

上述相同的帶電粒子，要使所有的粒子都經過E點，則釋放點的坐標值

x、y間應滿足什么關系？

16.如圖所示，"=&=&=R&=10Q,平行板電容器板長乙=20cm、間距d=8cm.

有一帶電小球沿兩板的中線以初速度％=1nVs垂直進入平行板電容器內.電

鍵S斷開時，小球恰好沿直線勻速地通過電容器；當電鍵S閉合時，小球

恰好從上極板邊緣通過電容器.取g=10m/s2,求:

E,rR、

(1)電鍵S閉合時，小球的加速度;

(2)電源的內阻是多大.

17.艦載機在航空母艦上起飛時，需要借助電磁彈射裝置來獲得足夠的起

飛速度。某同學設計了一套電磁彈射裝置，如圖所示,在水平木板上固定兩

根足夠長的平行金屬導軌，導軌間距為L=lm,導軌的電阻不計，導軌處于豎

直方向、磁感應強度大小為B=2T的勻強磁場(圖中虛線之間區(qū)域，未畫出),

連接導軌的電源電動勢為E=40V,電容器的電容為C=1F。小車底部固定一

個與其前端平齊、邊長為心的正方形單匝導體線框,線框前后兩邊的電阻

均為R=0.2Q,兩側邊電阻不計且與導軌接觸良好。小車與線框的總質量為

〃=1kg,開始時小車處于靜止狀態(tài)?，F將開關S接1,使電容器完全充電，再

將S接至2,小車向前加速運動，在小車開始勻速運動時,將開關S撥回1,隨

后小車滑出磁場。不計小車在運動過程中的摩擦。求：

(1)磁場的方向和小車開始運動時的加速度大小a；

⑵小車在軌道上達到勻速時的速度大小匕；

⑶小車出磁場過程中線框中產生的焦耳熱Q。

18.如圖所示虛線矩形區(qū)域NP/N，、內分別充滿豎直向下的勻強電

場和大小為B垂直紙面向里的勻強磁場，兩場寬度均為1、長度均為

4八N”為磁場與電場之間的分界線。點C、C將三等分，在c，、C

間安裝一接收裝置。一電量為-e.質量為〃，、初速度為零的電子，從/點

開始由靜止經電場加速后垂直進入磁場，最后從何%之間離開磁場。不計

電子所受重力。求：

（1）若電場強度大小為E，則電子進入磁場時速度為多大。

（2）改變場強大小，讓電子能垂直進入接收裝置，則該裝置能夠接收到

幾種垂直于"N方向的電子。

（3）在2問中接收到的電子在兩場中運動的最長時間為多大。

參考答案

1.答案：A

2.答案：D

解析：A、電場線的疏密表示電場的強弱，由圖可得，1與2比較，1處的

電場線密，所以1處的電場強度大.故A錯誤；

B、電場線的疏密表示電場的強弱，由圖可得，1與3比較，1處的電場線

密，所以1處的電場強度大.故B錯誤；

C,順著電場線，電勢降低，所以1點的電勢高于2點處的電勢.故C錯

誤；

D、由題目可得，2與3處于同一條等勢線上，所以2與3兩點的電勢相

等.故D正確.

3.答案：D

解析：在電場中，電勢越高的地方，負電荷在該點具有的電勢能越小,A錯

誤;由公式。=以可知，在勻強電場中任意兩點間的電勢差與這兩點間沿電

場線方向的距離成正比,B錯誤；電場強度大小與電勢高低沒有關系,C錯誤;

電場強度的方向總是指向電勢降低最快的方向，D正確.

4.答案：B

解析：由于驗電器原來不帶電，因此，驗電器的金屬球和箔片帶異號電荷，選

項A、C錯誤;驗電器靠近帶電金屬球的一端感應出與帶電金屬球異號的電

荷，選項B正確,D錯誤.

5.答案：D

6.答案：D

解析：直銅條向上運動，由右手定則可知，感應電流方向為A-8,由左手

定則可知，銅條受到的安培力方向豎直向下，故A、B選項錯誤;設磁鐵的重

力為G,由題意可知G=G,銅條向上運動時,銅條受到的安培力豎直向下，由

牛頓第三定律可知，磁鐵受到的磁場尸=機,方向豎直向上，由平衡條件得

6=&+8〃?=6一相,由此可知岱＞@,故?選項錯誤感應電流/4=等懈

AK

得B=["JR，故D選項正確.

7.答案：D

解析：小球運動過程中，受重力、拉力和洛倫茲力,只有重力做功，小球的機

械能守恒，故，3=]叱解得八屈，故A錯誤；根據左手定則可知，小球受

到的洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，沿繩子的方向向外，故B錯

誤;洛倫茲力始終不做功，功率始終是零，故C錯誤;小球在最低點，由合力提

2

供向心力，故7-mg-qvB=解得T=3mg+qB歷L，故D正確.

8.答案：C

9.答案：BC

10.答案：CD

答案：11、

12.答案：CD

13.答案：扇|；2.8；0.60；3.0；0.50

14.答案：0.753-0.756；嗡;小

15.答案：（1）設粒子在第一象限的電場中加速運動，出第一象限時速度為

v,由動能定理得qEo/=；/w2

在第二象限中由類平拋運動的規(guī)律仁明/='組/

2m

解得E=4Eti

⑵設出發(fā)點坐標為（x,y）,加速過程由動能定理得洛kgzm/2

經過分析，要過E點在第二象限中類平拋運動時豎直位移與水平位移大小

相等為y，則

y=Vt'，y=--^-t'2

2m

解得y=x

16.答案：（1）電鍵S閉合時，小球作類平拋運動，則f=4=，=0.2s

2%

1，d

y=2at'=2

代入數據解得：a=2m/s2

（2）電鍵S閉合后，串R,并聯與R,串聯，則：4=乎°

對帶電小球有:—mg=ma

d

電鍵s斷開后，R「與此串聯，則：4=—^，

〃+/?[+R&

對帶電小球有：mg=q”

d

聯立上式得：r=10Q

17.答案：（1）由左手定則可知，磁場的磁感應強度方向垂直水平向上，小車

在導軌上剛開始運動時,兩電阻并聯/=二=亭，小車開始運動時的加速度

1DR

⑵充電完成后電容器的電荷量q=CE①，

放電加速過程應用動量定理有B71At=BLAq=fnv「O②,M=③，

勻速運動時,電容器兩端電壓與小車切割磁感線產生的電勢差相等,

咤④，由①②③④式得匕=16m/s。

（3）小車出磁場的過程,做減速