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2021届高三物理二轮重难点强化
电磁场应用
1.物理学中为了方便研究电学规律而引入了“点电荷”概念，该概念的建立是根据(
)
A．建立理想模型的方法
B．控制变量法
C．假设与猜想的方法
D．极限法
2.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是(
)
A．1、2两点的场强相等
B．1、3两点的场强相等
C．1、2两点的电势相等
D．2、3两点的电势相等
3.关于静电场,下列说法正确的是(???)
A.在电场中,电势越高的地方,负电荷在该点具有的电势能越大
B.由公式可知,在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
C.在电场中电场强度大的地方,电势一定高
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
4.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下面各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
5.小明家正在使用的电器有电灯、电脑、洗衣机，小明从家里的电能表中得知电器在时间内消耗的总电能为。设小明家的供电电压为，总电流为，上述电器的总电阻为，总功率为。则下列关系式正确的是（
）
A.
B.
C.
D.
6.小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示.在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的示数为,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计.直铜条的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R.若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向上运动,这时电子测力计的示数为,铜条在磁场中的长度为L.关于在直铜条向上运动过程中的说法正确的是(
)
A.直铜条所受安培力方向向上
B.直铜条中感应电流方向为
C.小于
D.磁感应强度的大小为
7.如图所示,在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,有一质量为m、电荷量为q的带正电小球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连,将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放.不计空气阻力,则对小球从释放到第一次到达最低点的过程,下列说法正确的是(
)
A.小球运动至最低点时速度为
B.小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直
C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大,后减小
D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为
8.如图，电动势为、内阻为的电源与三个灯泡和三个电阻相接。电阻，合上开关和时，三个灯泡都能正常工作。如果断开，则下列表述正确的是（
）
A.变暗
B.变暗
C.电源输出功率变小
D.电阻两端的电压变大
9.如下图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S断开后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使指针张角增大的是(??
)
A.使A、B板靠近一些?????????????????B.使A、B板离远一些
C.使A、B正对面积减小一些??????????????D.A、B间加入电介质
10.下列关于等势面的说法正确的是(???
)
A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功
B.等势面上各点的场强相同
C.点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面
D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面
11、
如图所示,水平导线中有电流I通过,导线正上方有一带正电的粒子,其初速度方向与电流方向相同,不计粒子的重力,则粒子将
[????]
A.沿路径a运动,轨迹半径不断变大
B.沿路径a运动,轨迹
12.如图所示的匀强电场(场强为)和匀强磁场(磁感应强度为)共存的场区,一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度射入场区,则(??
)
A.若,电子沿轨迹运动,射出场区时,速度
B.若,电子沿轨迹运动,射出场区时,速度
C.若,电子沿轨迹运动,射出场区时,速度
D.若,电子沿轨迹运动,射出场区时,速度
13.在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材.
甲同学按电路图a进行测量实验，其中为保护电阻，则：
①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接；
②根据电压表的读数和电流表的读数，画出图线如图所示，可得电源的电动势________
V，内电阻________
Ω(结果均保留两位有效数字).
乙同学误将测量电路连接成如图所示，其他操作正确，根据电压表的读数和电流表的读数，画出图线如图所示，可得电源的电动势________
V，内电阻________
Ω(结果均保留两位有效数字).
14.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为。
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径。其中一次测量结果如图所示，图中读数为______mm。
（2）用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的长度。
（3）为了测量电阻丝的电阻，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A.电源(电动势为，内阻不计)
B.电压表(量程为，内阻约为)
C.电流表（量程为，内阻约为）
D.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
E.开关一个，导线若干
请在下图的方框图内画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图。
（4）在实验中，电压表示数为，电流表示数为，则金属丝电阻率的表达式为______；（用直接测量的物理量表示），从系统误差上看，金属丝电阻率的测量偏比真实值______（填“大”或“小”）。
15.在直角坐标系中，三个边长都相同的正方形排列如图所示，第一象限正方形区域中有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为，在第二象限正方形的对角线左侧区域内有竖直向下的匀强电场，三角形区域内无电场，正方形区域内无电场。
(1)现有一带电量为、质量为的带电粒子(重力不计)从边上的点静止释放，恰好能通过点。求区域内的匀强电场的电场强度；
(2)保持1问中电场强度不变，若在正方形区域中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过点，则释放点的坐标值间应满足什么关系？
16.如图所示，，平行板电容器板长、间距.有一带电小球沿两板的中线以初速度垂直进入平行板电容器内.电键断开时，小球恰好沿直线匀速地通过电容器；当电键闭合时，小球恰好从上极板边缘通过电容器.取，求：
(1)电键闭合时，小球的加速度；
(2)电源的内阻是多大.
17.舰载机在航空母舰上起飞时，需要借助电磁弹射装置来获得足够的起飞速度。某同学设计了一套电磁弹射装置,如图所示,在水平木板上固定两根足够长的平行金属导轨,导轨间距为,导轨的电阻不计,导轨处于竖直方向、磁感应强度大小为的匀强磁场(图中虚线之间区域,未画出),连接导轨的电源电动势为,电容器的电容为。小车底部固定一个与其前端平齐、边长为的正方形单匝导体线框,线框前后两边的电阻均为,两侧边电阻不计且与导轨接触良好。小车与线框的总质量为,开始时小车处于静止状态。现将开关接1,使电容器完全充电,再将接至2,小车向前加速运动,在小车开始匀速运动时,将开关拨回1,随后小车滑出磁场。不计小车在运动过程中的摩擦。求:
(1)磁场的方向和小车开始运动时的加速度大小;
(2)小车在轨道上达到匀速时的速度大小;
(3)小车出磁场过程中线框中产生的焦耳热。
18.如图所示虚线矩形区域、内分别充满竖直向下的匀强电场和大小为垂直纸面向里的匀强磁场，两场宽度均为、长度均为，为磁场与电场之间的分界线。点、将三等分，在、间安装一接收装置。一电量为.质量为、初速度为零的电子，从点开始由静止经电场加速后垂直进入磁场，最后从之间离开磁场。不计电子所受重力。求：
（1）若电场强度大小为，则电子进入磁场时速度为多大。
（2）改变场强大小，让电子能垂直进入接收装置，则该装置能够接收到几种垂直于方向的电子。
（3）在2问中接收到的电子在两场中运动的最长时间为多大。
参考答案
1.答案：A
2.答案：D
解析：A、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；
B、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故B错误；
C，顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；
D、由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．
3.答案：D
解析：在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越小,A错误;由公式可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间沿电场线方向的距离成正比,B错误；电场强度大小与电势高低没有关系,C错误;电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向，D正确.
4.答案：B
解析：由于验电器原来不带电,因此,验电器的金属球和箔片带异号电荷,选项A、C错误;验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷,选项B正确,D错误.
5.答案：D
6.答案：D
解析：直铜条向上运动,由右手定则可知,感应电流方向为,由左手定则可知,铜条受到的安培力方向竖直向下,故A、B选项错误;设磁铁的重力为G,由题意可知,铜条向上运动时,铜条受到的安培力竖直向下,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场,方向竖直向上,由平衡条件得,由此可知,故C选项错误;感应电流,解得,故D选项正确.
7.答案：D
解析：小球运动过程中,受重力、拉力和洛伦兹力,只有重力做功,小球的机械能守恒,故,解得,故A错误；根据左手定则可知，小球受到的洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，沿绳子的方向向外,故B错误;洛伦兹力始终不做功,功率始终是零,故C错误;小球在最低点,由合力提供向心力，故,解得,故D正确.
8.答案：C
9.答案：BC
10.答案：CD
答案：
11、
12.答案：CD
13.答案：；2.8；0.60；3.0；0.50
14.答案：0.753~0.756；；；小
15.答案：(1)设粒子在第一象限的电场中加速运动，出第一象限时速度为，由动能定理得
在第二象限中由类平抛运动的规律，
解得
(2)设出发点坐标为(，)，加速过程由动能定理得
经过分析，要过点在第二象限中类平抛运动时竖直位移与水平位移大小相等为，则
，
解得
16.答案：（1）电键闭合时，小球作类平抛运动，则
代入数据解得：
（2）电键闭合后，并联与串联，则:
对带电小球有：
电键断开后，、与串联，则：，
对带电小球有：
联立上式得：
17.答案：(1)由左手定则可知,磁场的磁感应强度方向垂直水平向上，小车在导轨上刚开始运动时,两电阻并联，小车开始运动时的加速度。
(2)充电完成后电容器的电荷量①，
放电加速过程应用动量定理有②，③，
匀速运动时,电容器两端电压与小车切割磁感线产生的电势差相等，④，由①②③④式得。
(3)小车出磁场的过程,做减速运动有，
小车上两电阻串联，,解得，
所以小车滑出磁场过程中线框中产生的焦耳热为，解得。
18.答案：（1）设电子进入磁场的速度为，根据动能定理可得：
解得：
（2）电子先在电场中加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，经过半圆周在回到电场中减速运动，速度为零后，在向上做匀加速运动，再次以相同的速度进入磁场，这样循环下去，直至到达最右端。在磁场中有个圆，设电子在磁场中运动的半径为，则有：
半径满足：
解得：
可见、4、5共有三种速度的电子。如图所示
（3）第2问中时运动的时间最长，根据几何关系有：
电子在磁场中运动，根据牛顿第二定律可得：
在磁场中运动的时间为：
电子在电场中运动的时间为：
最长时间为：
解得：
解析：

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