《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識(shí)回顧 電場(chǎng)和磁場(chǎng)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識(shí)回顧 電場(chǎng)和磁場(chǎng)(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識(shí)回顧 電場(chǎng)和磁場(chǎng)
1.如圖所示是一對(duì)不等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖,圖中兩點(diǎn)電荷連線長(zhǎng)度為2r,左側(cè)點(diǎn)電荷帶電荷量為+2q,右側(cè)點(diǎn)電荷帶電荷量為-q,P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱.由圖可知( )
A.P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C.把同一試探電荷放在N點(diǎn),其所受電場(chǎng)力大于放在M點(diǎn)所受的電場(chǎng)力
D.兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為2k
解析:選B.P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.根據(jù)電場(chǎng)線疏密程度反映電場(chǎng)強(qiáng)度大小可知,M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)B正確.把同一試探電荷放
2、在N點(diǎn),其所受電場(chǎng)力小于放在M點(diǎn)所受的電場(chǎng)力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=k+k=3k,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
2.(多選)一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的水平通電直導(dǎo)體棒緊靠豎直粗糙絕緣面放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)體棒,與水平方向成θ角斜向上,其剖面圖如圖所示,當(dāng)導(dǎo)體棒中通有大小為I的圖示電流時(shí),導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài),導(dǎo)體棒與絕緣面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,已知絕緣面對(duì)導(dǎo)體棒的摩擦力為f、彈力為N,則( )
A.f=mg+BILcos θ B.f=μBILsin θ
C.N=BILsin θ D.N=BIL
解析:選AC.導(dǎo)體棒受重力mg、安培力FA
3、、絕緣面的彈力N和靜摩擦力f而處于靜止?fàn)顟B(tài),所以摩擦力不能用f=μN(yùn)計(jì)算,B錯(cuò)誤;由左手定則可知安培力FA=BIL.方向與豎直方向成θ角向右下方,由圖知f=mg+BILcos θ,N=BILsin θ,A、C正確,D錯(cuò)誤.
3.如圖所示是某新型發(fā)電機(jī)的部分原理圖,其發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管,管道長(zhǎng)為a、寬為b、高為c,上下面是電阻可不計(jì)的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開關(guān)S、定值電阻R相連,前后面是絕緣板,加有垂直絕緣板的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,管道內(nèi)的導(dǎo)電液體(含大量正、負(fù)離子)的電阻率為ρ,在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下以速率v0做穩(wěn)恒流動(dòng),液體所受摩擦阻力恒定,則開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)
4、的改變量為( )
A. B. C. D.
解析:選B.開關(guān)閉合前,當(dāng)離子所受洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡時(shí),液體穩(wěn)恒流動(dòng),兩導(dǎo)體板間的電壓恒定,滿足Bqv0=q,令開關(guān)閉合前后,管道兩端的壓強(qiáng)差分別為p1、p2,液體所受摩擦阻力為f,則閉合前有p1·bc=f,閉合后有p2·bc=f+BIc,而I=、r=ρ,聯(lián)立以上各式可得開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)的改變量為Δp=p2-p1=,B對(duì).
4.(多選)如圖所示,在光滑水平面上相距x=6L的A、B兩點(diǎn)分別固定有帶正電的點(diǎn)電荷Q1、Q2,與B點(diǎn)相距2L的C點(diǎn)為A、B連線間電勢(shì)的最低點(diǎn).若在與B點(diǎn)相距L的D點(diǎn)以水平向左的初速度v0釋放一個(gè)質(zhì)量
5、為m、帶電荷量為+q的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),設(shè)滑塊始終在A、B兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是( )
A.滑塊從D運(yùn)動(dòng)到C的過程中,動(dòng)能一定越來越大
B.滑塊從D點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,加速度先減小后增大
C.滑塊將以C點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
D.固定在A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電荷量之比為Q1∶Q2=4∶1
解析:選ABD.由于C點(diǎn)是A、B連線間電勢(shì)的最低點(diǎn),B、C間電場(chǎng)線方向由B指向C,在滑塊從D運(yùn)動(dòng)到C的過程中,電場(chǎng)力一直做正功,所以滑塊的動(dòng)能一定越來越大,選項(xiàng)A正確;滑塊從C向A運(yùn)動(dòng)的過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,所以此時(shí)滑塊受到的電場(chǎng)力方向水平向右,因此可判斷滑塊在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定為零,
6、所以滑塊受到的電場(chǎng)力先向左逐漸減小到零,后向右逐漸增大,因此其加速度也是先向左逐漸減小到零,后向右逐漸增大,選項(xiàng)B正確;依題意,C兩側(cè)電場(chǎng)不對(duì)稱,滑塊不可能以C點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題意可知,點(diǎn)電荷Q1、Q2在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因此有k=k,整理可得Q1∶Q2=4∶1,選項(xiàng)D正確.
5. 如圖,第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;第二、三、四象限存在方向垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中第二象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,第三、四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.一帶正電的粒子,從P(-d,0)點(diǎn)沿與x軸正方向成α=60°角平行xOy平面入射,經(jīng)過第二象限后恰好由y軸上的Q點(diǎn)
7、(圖中未畫出)垂直y軸進(jìn)入第一象限,之后經(jīng)第四、三象限重新回到P點(diǎn),回到P點(diǎn)的速度方向與入射時(shí)相同.不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子從P點(diǎn)入射時(shí)的速度v0;
(2)第三、四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B′.
解析:本題考查帶電粒子在電磁復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).
(1) 設(shè)粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,在第二象限做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,圓心為O1
qv0B=m rsin α=d
設(shè)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為yQ
yQ=r-
粒子在第四、三象限中做圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系可知,粒子射入第四象限和射出第三象限時(shí),速度方向與x軸正方向的夾角相同,則β=α=60°
設(shè)粒子由x軸上
8、S點(diǎn)離開電場(chǎng),粒子在S點(diǎn)的速度為v
qEyQ=mv2-mv
v=
解得v0=
(2)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,S點(diǎn)橫坐標(biāo)為xS
yQ=t
xS=v0t
解得xS=,粒子在S點(diǎn)速度為v,在第四、三象限中運(yùn)動(dòng)半徑為r′,圓心為O2,則
qvB′=m
xS-xP=2r′sin β
解得B′=2.4B
答案:(1) (2)2.4B
6.如圖所示,帶電平行金屬板相距為2R,在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,與兩板及左側(cè)邊緣線相切.一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)沿兩板間
9、中心線O1O2從左側(cè)邊緣O1點(diǎn)以某一速度射入,恰沿直線通過圓形磁場(chǎng)區(qū)域,并從極板邊緣飛出,在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0.若撤去磁場(chǎng),粒子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入,則經(jīng)時(shí)間打到極板上.
(1)求兩極板間電壓U.
(2)若兩極板不帶電,保持磁場(chǎng)不變,該粒子仍沿中心線O1O2從O1點(diǎn)射入,欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出,射入的速度應(yīng)滿足什么條件?
解析:(1)設(shè)粒子從左側(cè)O1點(diǎn)射入的速度為v0,極板長(zhǎng)為L(zhǎng),粒子在初速度方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則:
L∶(L-2R)=t0∶
解得:L=4R
粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng):
L-2R=v0·
a=
R=a()2
在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),
則q=
10、qv0B
聯(lián)立各式解得:= U=
(2)若撤去電場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,設(shè)其軌道半徑為r,粒子恰好打到上極板左邊緣時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角為α,
由幾何關(guān)系可知:
β=π-α=45° r+r=R
由牛頓第二定律得:qvB=m
解得:v=
故使粒子在兩板左側(cè)飛出的條件為
0<v<
答案:(1) (2)0<v<
7. 在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,第三象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知,在y軸上的C點(diǎn)(沒畫出)固定有一點(diǎn)電荷(點(diǎn)電荷對(duì)y軸左側(cè)不起作用).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子由第二象限的
11、點(diǎn)A(-a,a)處由靜止釋放(不計(jì)重力),粒子恰好垂直y軸進(jìn)入第四象限并在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后又恰好能擊中A點(diǎn),已知靜電力常量為k,求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;
(2)C點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)電荷的電荷量Q.
解析:(1)設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中的速度為v,則由動(dòng)能定理知
qE·a=mv2
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,由圖知粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=a
由洛倫茲力提供向心力知Bqv=m
聯(lián)立解得B=.
(2)由圖知粒子從D到A做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,y),則粒子在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=y(tǒng)+a
由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知a=vt,R+y-a=·t2
聯(lián)立可得y=,即C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,).
(3)由(2)知粒子在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
R=y(tǒng)+a=
粒子在y軸右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由庫(kù)侖力提供向心力,即k=m
所以Q=,即點(diǎn)電荷的電荷量Q為,且?guī)ж?fù)電.
答案:(1) (2)(0,) (3) 負(fù)電