高考物理复习专题三电场和磁场第讲电场和磁场的基本性质试题

专题三电场和磁场

第1讲电场和磁场的基本性质

一、选择题(1～7题为单项选择题，8～11题为多项选择题)

1.如图1所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定( )

图1

A．φa＞φb＞φc B．φa－φb＝φb－φc

C．E a＞E b＞E c D．E a＝E b＝E c

解析判断电场强度的大小，需看电场线的疏密，此题不具备作出判断的条件。根据沿着电场线的方向电势降低，可以判断A选项正确；虽然a、b间距离等于b、c间距离，但只有在匀强电场中，沿场强方向相同距离的电势差才相等，因题中只有一条电场线也就无法判断电势差的大小。

答案 A

2.如图2所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A 为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用。则下列说法正确的是( )

图2

A．物体A受到地面的支持力先减小后增大

B．物体A受到地面的支持力保持不变

C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大

D．库仑力对点电荷B先做正功后做负功

解析分析物体A的受力如图所示，由平衡条件可得，F f＝F cos θ，F N＝F sin

θ＋mg，B电荷由P到Q的过程中，θ由小于90°增大到大于90°的过程

中，F f先减小后反向增大，F N先增大后减小，C正确，A、B错误；因A对

B的库仑力与B运动的速度方向始终垂直，故库仑力不做功，D错误。

答案 C

3.如图3所示，Q 1、Q 2为两个等量同种带正电的点电荷，在两者的电场中有M 、N 和O 三点，其中M 和O 在Q 1、Q 2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( )

图3

A ．在Q 1、Q 2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，则电势能减少

D ．若将一个带电荷量为－q 的点电荷从N 点移到O 点，则电势能增加

解析 根据等量同种正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判定A 错；M 、N 、O 三点电势大小的关系为φM >φO >φN ，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，电势是降低的，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 错；从N 点到O 点，电势是升高的，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。

答案 B

4.如图4所示，半径为R 的圆形区域里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 是磁场边界上两点且M 、N 连线过圆心，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 ＝qBR 2m 的带正电粒子，不计粒子的重力，若某一个粒子在磁场中运动的时间为t ＝

πR 2v

，则该粒子从M 点射入磁场时，入射速度方向与MN 间夹角的正弦值为( )

图4

A.12

B.35

C.22

D.45

解析 粒子在磁场中运动轨迹半径r ＝mv qB ＝R 2，由于该粒子在磁场中运动的时间t ＝πR 2v ＝πr v

＝12

T ，因此该粒子在磁场中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 点射出的速度方向与MN 的夹角为30°，夹角正弦值为12

，A 正确。 答案 A

5.如图5所示，两平行导轨与水平面成α＝37°角，导轨间距为L ＝1.0 m ，匀强磁场的磁感应强度可调，方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L ，质量m ＝0.2 kg ，水平放在导轨上，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μ＝0.5，通有图示方向的电流，电流强度I ＝2.0 A ，令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( )

图5

A ．1.0 T 0

B ．1.0 T 0.6 T

C ．1.0 T 0.2 T

D ．0.6 T 0.2 T

解析 由左手定则知安培力沿斜面向上，因mg sin α＝1.2 N 、f m ＝μmg cos α＝0.8 N ，所以当磁感应强度B 最小时，安培力F 1＝B min IL ＝0.4 N ，即B min ＝0.2 T ；当B 最大时，安培力F 2＝B max IL ＝2.0 N ，即B max ＝1.0 T ，C 对。

答案 C

6.在真空中某区域有一电场，电场中有一点O ，经过O 点的一条直线上有P 、M 、N 三点，到O 点的距离分别为r 0、r 1、r 2，直线上各点的电势φ分布如图6所示，r 表示该直线上某点到O 点的距离，下列说法中正确的是( )

图6

A ．O 、P 两点间电势不变，O 、P 间场强一定为零

B ．M 点的电势低于N 点的电势

C ．M 点的电场强度大小小于N 点的电场强度大小

D ．在将正电荷沿该直线从M 移到N 的过程中，电场力做负功

解析 O 、P 两点间的各点电势不变，各点间电势差为零，移动电荷时电场力不做功，O 、P

间场强一定为零，选项A 正确；由图象可知，M 点的电势高于N 点的电势，B 错误；电势变化越快的地方场强越大，根据图线斜率可以得出，M 点的电场强度大小大于N 点的电场强度大小，选项C 错误；在将正电荷沿该直线从M 移到N 的过程中，电势降低，电势能减小，电场力做正功，选项D 错误。

答案 A

7.如图7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 ＝0.2 m 的圆的四个等分点和圆心O ，b 、c 、d 三点的电势如图所示。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( )

图7

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 5 V/m 解析 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 ，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 ，计算得Of 长为55

R ，O 、f 间的电势差为2 V ，则电场强度E ＝U d

＝10 5 V/m ，选项D 正确。

答案 D

8.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一带正电小球(电荷量很小)固定在P 点，如图8所示。以U 表示两极板间的电压，E 表示两极板间的场强，E p 表示该小球在P 点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示位置，则

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