2022屆新高考物理二輪復(fù)習(xí)

專題十電場(chǎng)與磁場(chǎng)專題精練9（解析版）

一、選擇題

1.如圖所示（a）的直線AB是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，沿與直線AB成6=37。角的方向

建立直線坐標(biāo)3,令原點(diǎn)。處電勢(shì)為零，則Ox坐標(biāo)軸上的電勢(shì)夕與x坐標(biāo)關(guān)系為過(guò)原

點(diǎn)的直線，如圖（b）,直線上P點(diǎn)坐標(biāo)已標(biāo)注在圖中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電場(chǎng)方向由8指向AB.電場(chǎng)為點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)

C.原點(diǎn)。處場(chǎng)強(qiáng)大小為2xl02V/mD.原點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)大小為L(zhǎng)6xl02V/m

2.下列說(shuō)法正確的是（）

A.電流通過(guò)導(dǎo)體的熱功率與電流大小成正比

B.電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源在搬運(yùn)單位電荷時(shí)非靜電力所做的功

C.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，僅與材料種類有關(guān)，與溫度、壓力和磁場(chǎng)等

外界因素?zé)o關(guān)

D.電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，由C=^可知電容的大小是由。（帶電

量）或U（電壓）決定的

3.下列說(shuō)法中，正確的是（）

A.由公式后=挈可知，在離點(diǎn)電荷非常近的地方（10）,電場(chǎng)強(qiáng)度E可達(dá)無(wú)窮大

r

B.由公式fip,4可知，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方具有的電勢(shì)能大

C.由，產(chǎn)Ed可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)〃、h間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也

一定越大

D.由公式C=5可知，若電容器所帶電量。為零，則該電容器的電容C為零

4.如下幾個(gè)電場(chǎng)線分布圖中，表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的是（）

A.B.

------------------>

------------------>

C.D.E

------------------?

------------------?

5.如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N垂直紙面放置兩導(dǎo)線中電流大小相等，方向相反.P是

M、N連線中垂線上的一個(gè)點(diǎn)，PM=PN=—MN.已知尸點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為綜,

3

若讓導(dǎo)線N中的電流反向，大小不變，則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（）

P

8—1,-..........⑨

MN

且6

2綜，方向水平向左TB（>,方向水平向右

AC.6B.6

D.

3方向水平向左3B0,方向水平向右

6.質(zhì)量為m的帶電小球射入勻強(qiáng)電場(chǎng)后，以方向豎直向上、大小為2g的加速度向下運(yùn)

動(dòng)，在小球下落〃的過(guò)程中（）

A.小球的電勢(shì)能增加了叫〃

B.小球的動(dòng)能減少了

C.電場(chǎng)力做負(fù)功

D.小球的重力勢(shì)能減少了

7.兩個(gè)點(diǎn)電荷放在8、C兩點(diǎn)，它們形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線分布如圖中實(shí)線所示，在

兩點(diǎn)電荷的連線上還有A、。兩點(diǎn)，且A8=BC=C￡>,下列說(shuō)法中正確的是（）

A.兩個(gè)點(diǎn)電荷為異種電荷B.電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力可能為零

C.。點(diǎn)和A點(diǎn)電勢(shì)相等D.沿8C中垂線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功

8.如圖所示，a、b是兩個(gè)帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點(diǎn)，兩球靜止

時(shí)，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為a、夕，且夕〉a。若同時(shí)

剪斷兩根細(xì)線，空氣阻力不計(jì)，兩球帶電荷量不變，則（）

A.a、人兩球飛行的水平距離相等B.a,方兩球同時(shí)落地

C.6球的電荷量比a球的大D.。球的質(zhì)量比b球的大

9.如圖所示，4、B、C、。為邊長(zhǎng)為/的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，M、N分別為CD邊、BC

邊的中點(diǎn)。將帶電量均為+Q的同種點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩頂點(diǎn)處，則下列說(shuō)法正

確的是（）

r

D

A.N點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為鋰絲

B.C點(diǎn)與。點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.C、D、M三點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為%=%>8.”

D.將一帶電量為+4的試探電荷從C點(diǎn)沿直線移至D點(diǎn)過(guò)程中其電勢(shì)能先增大后減小

10.如圖所示，空間存在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為相、電

荷量為+4的小球，從A點(diǎn)以初速度即豎直向上拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間落回到與A點(diǎn)等高

的位置B點(diǎn)（圖中未畫出），重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）

E：

呵：

A"

A.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離A點(diǎn)的高度為粵

2g

2ciEv

B.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為△■上n

mg

c.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最小動(dòng)能為）?任飛

2（m2g2+q2E2）

D.A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差粵?

mg

11.如圖所示，真空中有一勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出），電場(chǎng)方向與圓周在同一平面內(nèi)，

△A8C是圓的內(nèi)接直角三角形，ZBAC=63.5°,。為圓心，半徑R=5cm。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+e的粒子，這些粒子會(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)的粒子電勢(shì)能為-4eV（取。點(diǎn)

電勢(shì)為零）。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，sin37*0.6。下列說(shuō)法正確的是（）

A.i/CA=-8V

B.電場(chǎng)方向由A指向B

C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為IV/cm

D.經(jīng)過(guò)圓周上的所有粒子當(dāng)中，最大動(dòng)能可能為17eV

12.如圖所示，兩個(gè)完全相同、所在平面互相垂直的導(dǎo)體圓環(huán)P、Q中間用絕緣細(xì)線連

接，通過(guò)另一絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，當(dāng)P、Q中同時(shí)通有圖示方向的恒定電流時(shí)，

關(guān)于兩圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）以及細(xì)線中張力的變化，下列說(shuō)法正確的是（）

A.P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

B.P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩細(xì)線張力均不變

C.P與天花板連接的細(xì)線張力不變

D.P與天花板連接的細(xì)線和與Q連接的細(xì)線張力均增大

二、解答題

13,將一電荷量為1.5x1。6c的點(diǎn)電荷放人電場(chǎng)中某點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力為3X10-3N,求:

（1）該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；

（2）若僅換一個(gè)電荷量為3x10《C的點(diǎn)電荷放在相同位置，它所受電場(chǎng)力的大小。

14.如圖所示，橫截面積為￡=In?的正方形線圈，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為緯=17的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)區(qū)域的正中央，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)槊娣e5=2m2的正方形，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。求：

（1）線圈的磁通量0°；

（2）若將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為=1T增加到B=4T,磁場(chǎng)的方向及其他條件均不變，線圈

平面的磁通量的變化量△中;

（3）保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為綜=17的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的面積及磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，如圖所

示現(xiàn)換用一個(gè)正方形磁場(chǎng)區(qū)域的外接圓線圈圍住磁場(chǎng)區(qū)域，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，求外

接圓線圈的磁通量中…

15.如圖所示裝置中，AB是兩個(gè)豎直放置的平行金屬板，板間距離為4兩板間電壓

為U,圖中矩形區(qū)域C￡>ON中分布著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左，在NC邊。位置

固定一點(diǎn)電荷?，F(xiàn)一離子從E點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從F點(diǎn)離開(kāi)加速電場(chǎng)，

沿圖中虛線垂直從P點(diǎn)進(jìn)入矩形區(qū)域。已知0F=0P=NQ=2d,PN=3d,離子的質(zhì)量為M、

電荷量為q（q>0），離子的重力不計(jì)且忽略點(diǎn)電荷在平行金屬板AB和矩形區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)

作用。試求：

（1）離子離開(kāi)加速電場(chǎng)的速度大小；

（2）NC邊上。位置固定的點(diǎn)電荷的電性和電荷量；

（3）若離子恰好能打在。點(diǎn)上，求矩形區(qū)域COQV內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小。

QD

加速I

A'電場(chǎng)⑵

16.如圖所示，長(zhǎng)/=lm的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,

小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角6=37°,已知小球所帶電荷

量4=以10-競(jìng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=3X10'N/C,取重力加速度g=10m/s2,

sin37°=0.6,8s370=0.8。則:

(1)帶電小球的比荷旦為多少；

m

(2)若剪斷細(xì)繩，則小球做什么運(yùn)動(dòng)？加速度為多少?

參考答案

1.C

【詳解】

AB.沿著x正方向電勢(shì)逐漸降低可知，又沿著x軸方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，可知該電場(chǎng)

為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向有A指向8,故AB錯(cuò)誤；

CD.由圖（b）可知。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

A（P2

E==———~?V/m=2xlOV/m

cos6!\r0.8x2x10'

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

2.B

【詳解】

A.根據(jù)

P=PR

可知，電流通過(guò)導(dǎo)體的熱功率與電流大小平方成正比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤：

B.根據(jù)

E=—

q

可知，電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源在搬運(yùn)單位電荷時(shí)非靜電力所做的功，選項(xiàng)B正確;

C.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，與材料種類有關(guān)，還與溫度、壓力和磁場(chǎng)等外界

因素有關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，電容的大小是由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的，與電容器

帶電量。以及兩板間電壓U無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

故選B。

3.B

【詳解】

A.在離點(diǎn)電荷非常近的地方（10）,。不能再視為點(diǎn)電荷，公式E="將不再適用，此

r

處電場(chǎng)強(qiáng)度E并不是無(wú)窮大，故A錯(cuò)誤；

B.由公式Ep,q可知，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方具有的電勢(shì)能大，故B正確；

C.由兒產(chǎn)Ed可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)“、b間在沿電場(chǎng)線方向的距離越大，則兩點(diǎn)間

的電勢(shì)差才一定越大，故C錯(cuò)誤；

D.電容器的電容C由電容器本身決定，與是否帶電無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選B。

【詳解】

勻強(qiáng)電場(chǎng)是方向相同等間距的平行線。A是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，B是等量同種點(diǎn)電

荷形成的電場(chǎng)，C是正的點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)，ABC在形成的電場(chǎng)大小和方向都有變化不是勻

強(qiáng)電場(chǎng)，只有D是方向相同等間距的平行線，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

5.D

【詳解】

由題意可得，兩直線電流在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示，Bi是N直線電流在P點(diǎn)的

磁感應(yīng)強(qiáng)度，BN是M直線電流在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，合磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo,方向豎直向下，

0-

；B

因PM=PN="MN,設(shè)W4MPN=a,由幾何關(guān)系，則有

3

則有/MPN=120°ZBIPBM=60°,所以有

若讓導(dǎo)線N中的電流反向，大小不變，N直線電流在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為比，如圖所

示,由幾何關(guān)系可知/&P8M=120。，所以有

3。

方向水平向右。

ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

6.B

【詳解】

AC.小球的加速度的方向向上，大小是2g,由牛頓第二定律可得

F-mg=2mg

所以電場(chǎng)力

F=3mg

方向向上

電場(chǎng)力做功-3何〃，電勢(shì)能增加3,昭〃，故AC錯(cuò)誤；

B.根據(jù)動(dòng)能定理

A￡K=—F^h=-2mgh

小球的動(dòng)能減少了2mg/z,故B正確；

D.小球下落力的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少mg/7,故D錯(cuò)誤。

故選B,

7.A

【詳解】

A.由電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知，兩個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)為異種電荷，故A正確；

B.電場(chǎng)線的疏密程度反應(yīng)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，結(jié)合題圖可知8位置點(diǎn)電荷的電荷量大于C位置點(diǎn)

電荷的電荷量，因此A點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)不可能為零，故B錯(cuò)誤；

C.A點(diǎn)靠近B點(diǎn)的電荷，。點(diǎn)靠近C點(diǎn)的電荷，而8、C兩位置的電荷為異種電荷，因此

。點(diǎn)和A點(diǎn)電勢(shì)一定不相等，故C錯(cuò)誤；

D.由題圖可知BC中垂線上電場(chǎng)線的切線方向不是水平的，因此沿BC中垂線移動(dòng)電荷，

電場(chǎng)力做功，故D錯(cuò)誤：

故選A?

8.BD

【詳解】

B.同時(shí)剪斷兩根細(xì)線，兩小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)均為自由落體運(yùn)動(dòng)，由

.I，

h=2gt~

可知，同時(shí)落地，故B正確；

AD.兩球均受重力、庫(kù)侖力和拉力三個(gè)力作用而平衡，且兩球所受庫(kù)侖力等大反向，由力

平衡可知

F=mgtan0

其中6為細(xì)線與豎直方向的夾角，因?yàn)橄Γ窘泄?。球的質(zhì)量大于。球的質(zhì)量；在水平方向

庫(kù)侖力的作用下，a球的水平加速度小于〃球，故。球飛行的水平距離小于b球，故A錯(cuò)誤,

D正確；

C.兩球所受庫(kù)侖力是相互作用力，由庫(kù)侖定律無(wú)法判斷哪個(gè)球的電荷量大，故C錯(cuò)誤。

故選BD。

9.AD

【詳解】

EN=JE；+E；

kQ

耳=

囹2

E-JQ-

解得

p4加0

故選項(xiàng)A正確;

B.C點(diǎn)與方點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.M點(diǎn)距兩點(diǎn)電荷距離更近，因此C、D、M三點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為%,故選

項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)

Ep=q(p

得試探電荷在C、D、M三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為

Epc=Ef>?<EpM

因此試探電荷從C點(diǎn)沿直線移至。點(diǎn)過(guò)程中其電勢(shì)能先增大后減小，故選項(xiàng)D正確

故選ADo

10.AC

【詳解】

A.小球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離A點(diǎn)的高度為

故A正確;

B.小球從被拋出到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用時(shí)間為

"為

g

小球在水平方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為

m

小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，水平方向速度為

atA

mg

故B錯(cuò)誤；

C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能為

E=-^2+(%-g，)2

k2

由數(shù)學(xué)知識(shí)可得當(dāng)時(shí)，小球的動(dòng)能最小，為

q~E~+m'g'

Fm(i2E2vl

^",in-2(^￡2+mY)

故C正確；

D.小球從被拋出到運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間為

水平方向的位移為

A、8兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

11.ACD

【詳解】

A.根據(jù)電勢(shì)的定義可知C點(diǎn)的電勢(shì)

EpC-4eV“

(pc=—^―=-------=-4V

qe

所以

°oc=%_%=4v

根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，結(jié)合AOC是直徑可知

%=2%=-8V

故A正確；

BC.粒子由A-8,根據(jù)能量守恒得

EkB+E°B=—EM=12eV

所以%=0;所以。與8是等勢(shì)點(diǎn)，連接。8,則OB為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，過(guò)A點(diǎn)作。B

的垂線交。3于。點(diǎn)，則4。的方向就是該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，如圖所示

4。=Rsin53°=0.04m

由于O3B是等勢(shì)面，所以

E=^-=^-V/m=100V/m

AD0.04

故B錯(cuò)誤，C正確；

D.易知整個(gè)圓周上最低電勢(shì)

3nm=-5V

則最小電勢(shì)能

Epmin=-5eV

因總能量E=12eV,所以最大動(dòng)能Ek=17eV,故D正確。

故選ACD。

12.AC

【詳解】

根據(jù)安培定則，P產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外，Q產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平向右，根據(jù)同名磁

極相互排斥的特點(diǎn)，P將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)：轉(zhuǎn)動(dòng)后P、Q兩環(huán)的電流的方向相同，

所以兩個(gè)線圈相互吸引，細(xì)線張力減小.由整體法可知，P與天花板連接的細(xì)線張力總等于

兩環(huán)的重力之和，大小不變；BD錯(cuò)誤，AC正確。

故選AC。

13.(l)2xlO3N/C；⑵6X10-3N

【詳解】

(1)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

E—6-3x10-3

N/C=2xlO3N/C

q、1.5x10**

(2)由題意可得電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電場(chǎng)力大小為

65：!

/S=^2E=3xl(rx2xl()N=6xl()-N

14.(1)IWb；(2)3Wb；(3)2Wb

【詳解】

(1)由磁通量公式可知，線圈的磁通量為

①。=8￡=1皿

(2)分析知當(dāng)電場(chǎng)力與繩子垂直時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度最小，由三力平衡得

(P=BS0

又

△①二①一①q

代入數(shù)據(jù)得

△①=3%

(3)由公式可知面積指有磁場(chǎng)區(qū)域的面積，則可得