2017～2018學(xué)年物理二輪專題卷（六）說(shuō)明：1．本卷主要考查電場(chǎng)、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)。2．考試時(shí)間60分鐘，滿分100分。一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．(2017·河北保定調(diào)研)在傾角為α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、重為G的直導(dǎo)體棒，系統(tǒng)側(cè)視圖如圖所示．通過(guò)圖示方向電流I，然后給系統(tǒng)施加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒剛好能靜止在斜面上，則下列說(shuō)法中正確的是()A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(G,IL)B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(Gtanα,IL)C．斜面受到導(dǎo)體棒的壓力為零D．斜面受到導(dǎo)體棒的壓力等于Gcosα2．(2017·福建泉州質(zhì)檢)如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根平行固定放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b通有大小相等、方向相反的電流，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與兩根導(dǎo)線所在平面平行且垂直于兩根導(dǎo)線，此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力大小為F1.若撤去b，保留勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則a受到的磁場(chǎng)力大小為F2；若撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，保留b，則b受到的磁場(chǎng)力大小為()A．F1－F2 B．F1＋F2C.eq\r(F\o\al(2,1)－F\o\al(2,2)) D．eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))3．(2017·湖南十三校聯(lián)考一)如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為M半圓弧的圓心，∠MOP＝60°，在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，若將N處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至O處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，那么B2與B1之比為()A．1∶1 B．1∶2C．eq\r(3)∶1 D．eq\r(3)∶24．(2017·黑龍江五校聯(lián)考)如圖所示，點(diǎn)A、B、C在半徑為r的同一圓周上，三點(diǎn)等分圓周，A點(diǎn)放置正點(diǎn)電荷，所帶電荷量為＋eq\f(2Q,3)，B、C點(diǎn)放置負(fù)點(diǎn)電荷，所帶電荷量為－eq\f(Q,3)，靜電力常量為k，則三個(gè)點(diǎn)電荷在圓心O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A.eq\f(kQ,r2) B．eq\f(kQ,3r2)C．eq\f(kQ,9r2) D．eq\f(2kQ,3r2)5．(2017·甘肅張掖診斷)A、B為兩等量異種電荷，圖中水平虛線為A、B連線的中垂線．如圖所示，現(xiàn)將另兩個(gè)等量異種的檢驗(yàn)電荷a、b，用絕緣細(xì)桿連接后從離A、B無(wú)窮遠(yuǎn)處沿中垂線平移到A、B的連線處，平移過(guò)程中兩檢驗(yàn)電荷位置始終關(guān)于中垂線對(duì)稱．若規(guī)定離A、B無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則下列說(shuō)法中正確的是()A．在A、B的連線上a所處的位置電勢(shì)φ<0B．a(chǎn)、b整體在A、B連線處具有的電勢(shì)能Ep>0C．整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中，靜電力對(duì)a做正功D．整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中，靜電力對(duì)a、b整體做正功6．(2017·山東重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)(多選)如圖所示，空間某區(qū)域存在著非勻強(qiáng)電場(chǎng)，實(shí)線表示該電場(chǎng)的電場(chǎng)線，過(guò)O點(diǎn)的虛線MN表示該電場(chǎng)的一個(gè)等勢(shì)面，兩個(gè)相同的帶正電的粒子P、Q分別從A、B兩點(diǎn)以相同的初速度開始運(yùn)動(dòng)，速度方向垂直于MN，A、B連線與MN平行，且都能從MN左側(cè)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)．設(shè)粒子P、Q在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Ep1和Ep2，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為v1和v2.粒子的重力不計(jì)，則()A．v1>v2 B．v1<v2C．Ep1<Ep2 D．Ep1>Ep27．(2017·河北保定調(diào)研)(多選)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電荷量為＋q的粒子(不計(jì)重力)以初動(dòng)能E0由A點(diǎn)沿某一方向射出；通過(guò)C點(diǎn)時(shí)其動(dòng)能為3E0；若將該粒子還以初動(dòng)能E0由A點(diǎn)沿另一方向射出，粒子通過(guò)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為9E0.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形且∠ABC＝30°，勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于△ABC所在平面．UAB、UAC分別表示A、B兩點(diǎn)與A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差，已知AC＝d，下列說(shuō)法正確的是()B．UAC∶UAB＝1∶4C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(4E0,qd)D．勻強(qiáng)電場(chǎng)沿BC方向8．(2017·寧夏銀川模擬)(多選)如圖所示為兩個(gè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布，圖中M、N兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q1(帶電荷量為q1)的距離和R、S兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q2(帶電荷量為q2)的距離相等，M、N兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q1共線，且M、N兩點(diǎn)和R、S兩點(diǎn)均關(guān)于兩點(diǎn)電荷的連線對(duì)稱，左邊半圓(圖示虛線)是正檢驗(yàn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡．下列說(shuō)法正確的是()A．|q1|>|q2|B．M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可能不同，R、S兩點(diǎn)的電勢(shì)一定不同C．正檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)沿半圓軌跡運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，可能只受電場(chǎng)力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．正檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)沿半圓軌跡運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其電勢(shì)能先增大后減小題號(hào)12345678答案二、非選擇題：本大題共4小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。9．(2017·廣州期中)一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，開始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零，求：(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小。10.(2017皖南八校聯(lián)考)如圖所示，PQ和EF為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，間距為l=1.0m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=20g，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連，物體c的質(zhì)量M=30g。在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，重力加速度g取10m/s2。若導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入多大的電流?電流的方向如何?11.(2017·駐馬店期中)如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面中，有正方形區(qū)域abcd，其中的兩條邊界與坐標(biāo)軸重合，區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子，不計(jì)重力，由初速度為零經(jīng)加速電場(chǎng)后獲得速度v0，并從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x正方向進(jìn)入電場(chǎng)，恰好從c點(diǎn)飛出電場(chǎng)。(1)求加速電壓；(2)求ac兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；(3)推導(dǎo)證明：帶電粒子在正方形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變。12．(2017·湖南長(zhǎng)沙一模)如圖所示，x軸上放有一足夠大的熒光屏，y軸上(0，L)處有一個(gè)點(diǎn)狀的α粒子放射源A，某瞬間同時(shí)向xOy平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射速率均為v0的α粒子(不計(jì)重力)，設(shè)α粒子電量為q，質(zhì)量為m.求：(1)當(dāng)空間中只存在平行xOy平面沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，最后到達(dá)熒光屏的α粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為最先到達(dá)熒光屏的α粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的3倍，求電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)當(dāng)空間中只存在垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，最先到達(dá)熒光屏的α粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為最后到達(dá)熒光屏的α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的eq\f(2,9).求磁感應(yīng)強(qiáng)度及熒光屏被打亮的范圍．參考答案題號(hào)12345678答案BCBABBCBCAD9.解：(1)小球由A到B過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：mgLsin60°＋qUAB＝0，解得UAB＝－eq\f(\r(3)mgL,2q)；(2)BA間電勢(shì)差為UBA＝－UAB＝eq\f(\r(3)mgL,2q)，則場(chǎng)強(qiáng)E＝eq\f(UBA,L－Lcos60°)＝eq\f(\r(3)mg,q)。(3)小球在AB間擺動(dòng)，由對(duì)稱性得知，B處繩拉力與A處繩拉力相等，而在A處，由水平方向平衡有：FTA＝Eq＝eq\r(3)mg，所以FTB＝FTA＝eq\r(3)mg。10.解：因?qū)к壌植冢O(shè)棒和導(dǎo)軌之間的最大靜摩擦力為Ff．若BIl>Mg，則棒所受靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相同，設(shè)此時(shí)電流為I1，即有：BI1l－Mg≤Ff=0.5mg若BIl<Mg，則棒所受靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相反，設(shè)此時(shí)電流為I2，即有：MgBI2l≤Ff=0.5mg即ab棒中的電流為1.0A≤I≤2.0A。根據(jù)左手定則判斷，棒中的電流方向應(yīng)該由a到b。11.解：(1)粒子經(jīng)加速電場(chǎng)時(shí)，由動(dòng)能定理得qU＝eq\f(1,2)mv02解得U＝eq\f(mv02,2q)。(2)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做初速度為v0的類平拋運(yùn)動(dòng)，x方向上：L＝v0ty方向上：L＝eq\f(1,2)×eq\f(Eq,m)×t2解得：L＝eq\f(2mv02,Eq)所以：Uac＝EL＝eq\f(2mv02,q)。(3)由動(dòng)能定理W總＝Ekt－Ek0再由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系W電＝Ep0－Ept由于只有電場(chǎng)力做功，所以W總＝W電即Ekt－Ek0＝Ep0－Ept得到：Ekt＋Ept＝Ek0＋Ep0可見，任意時(shí)刻粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能之和都等于初始狀態(tài)的動(dòng)能和電勢(shì)能之和，也就是粒子動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變。12.解：(1)設(shè)沿y軸負(fù)方向射出的粒子運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為t1，取y軸正方向射出的粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為3t1，取y軸負(fù)方向?yàn)檎深}意有L＝v0t1＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)，L＝－3v0t1＋eq\f(1,2)a(3t1)2，又a＝eq\f(Eq,m)，解得E＝eq\f(3mv\o\al(2,0),2qL).(2)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為R，有R＝eq\f(mv0,qB)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短時(shí)，則有Rsineq\f(θ1,2)＝eq\f(L,2)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，則有