2021届高考物理二轮专题突破练：电场与磁场的基本性质(含解析)

专题突破练　电场与磁场的基本性质 一、选择题 1.真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是 (　　) A.b、d两点的场强相同,电势相同 B.b、d两点的场强不同,而电势相同 C.该试探电荷在O点电势能高于在b点的电势能 D.该试探电荷在d点电势能高于在c点的电势能 答案　BD　真空中两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等,因此关于a、c连线对称的b、d两点场强大小相等,方向不同,而电势相同,由此可知A项错误,B项正确;试探电荷在O点受到的电场力为零,场强为零,易知,O点电势高于b点电势,d点电势低于c点电势,由此可知负电荷在O点的电势能低于在b点的电势能,在d点的电势能高于在c点的电势能,故C项错误,D项正确。 2.(2020江苏单科,9,4分)如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。开始时,两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有 (　　) A.电场E中A点电势低于B点 B.转动中两小球的电势能始终相等 C.该过程静电力对两小球均做负功 D.该过程两小球的总电势能增加 答案　AB　因在匀强电场中等势面是与电场线垂直的平面,又因为沿电场线方向电势是降低的,故A项正确。因O是轻杆的中点,则转动过程中两小球到过O点的等势面的距离d总是相等的,又因为O是电势零点,故两小球所在处的电势的值互为相反数,而两小球带等量异号电荷,故由Ep=qφ可知两小球的电势能始终相等,B项正确。两小球均在电场力作用下从静止开始转动,动能增大,由能量守恒可知两小球的总电势能一定减少,再由功能关系可知电场力一定做正功,故C、D项均错误。 3.(2020课标Ⅱ,20,6分)如图,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等。则 (　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.a、b两点的场强相等　　　B.a、b两点的电势相等 C.c、d两点的场强相等　　　D.c、d两点的电势相等 答案　ABC　圆环上电荷量分布关于cd左右对称,且对称部分电性相同;圆环上、下部分电荷量分布关于ab对称,但上、下部分所带电荷的电性相反。故直线ab上场强处处垂直于ab竖直向下,沿电场线方向电势逐渐降低,由此可知:Ea=Eb,φa=φb,Ec=Ed,φc>φd,故A、B、C正确,D错误。 4.(2020课标Ⅲ,21,6分)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是 (　　) A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大 B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小 C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大 D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负 答案　BC　由题意可知在三角形PMN中,∠M>∠N,则PN>PM,以P点为圆心、PM为半径作一圆周交MN于Q点,如图所示。在P点固定正电荷,则该圆周为正电荷产生电场中的一条等势线,即电势φM=φQ>φN;场强大小EM=EQ>EN。沿MN边,从M点到N点,根据场强分布特点可知,电场强度的大小先增大后减小(最大值在MQ中点),A错误。沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小(最大值在MQ中点),B正确。正电荷所在位置的电势越大,其电势能越大,反之就越小,因φM>φN,故C正确。因电势能EpM>EpN,所以将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为正,电势能减小,故D错误。 5.如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向右,L2中的电流方向向上;L2的右方有a、b两点,它们相对于L1对称。整个系统处于磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向里,则(　　) A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 答案　AC　根据安培定则可知流经L2的电流在a、b点产生的磁场方向向里,磁感应强度大小为B1;流经L1的电流在a点产生的磁场方向向外,磁感应强度大小为B2,在b点产生的磁场方向向里,磁感应强度大小也为B2; 以向里为正方向则: 在a点:B0=B0+B1-B2 在b点:B0=B0+B1+B2 联立解得B