专题培优卷（四）专题三 电场与磁场-2022高考物理【优化探究】模拟精编大考卷（老高考版）

专题三　电场与磁场 １．B　由 库 仑 定 律 可 得 变 化 前 为 F＝kQq r２ ,变 化 后 为 F′＝ k３Q 􀅰３q (２r)２ ＝９４F ,故B正确. ２．B　电场强度与电场线的疏密程度有关,电场线越密场强 越大,由题图可知EA＜EB,沿着电场线的方向电势逐渐降 低,可知φA＞φB,故 A错误,B正确;因不知道检验电荷的 初速度方向,所以不能确定检验电荷的运动方向,故 C错 误;根据点电荷形成的电场线可知该点电荷一定在B 点的 右侧,故 D错误. ３．C　根据右手螺旋定则画出A、C、 D 处的各通电直导线在O 处产生 的磁感应强度,如图所示.将BD 分 解 到 水 平 和 竖 直 两 个 方 向 上, 并分 别 在 两 个 方 向 合 成,则 水 平 方向的合矢量Bx＝B－Bcos３７° ＝０．２B,竖直方向的合矢量By＝ B－Bsin３７°＝０．４B,所以O 点处 的磁感应强度大小BO＝ (０．２B)２＋(０．４B)２＝ ５ ５B . ４．D　开始时,对放在O点的点电荷由平衡知识可知２Facos３０° ＝qE０;当点电荷a带负电时,a、b对O 点处点电荷的库仑 力竖 直 向 上,则 O 点 处 点 电 荷 的 受 力 变 为 F ＝ (２Facos６０°)２＋(qE０)２＝ ２ ３ ３ qE０ ,故选项 D正确. ５．D　在－x０~０区间电势增加,故电场线方向向左,质子受 到的电场力方向向左,质子做减速运动,故电场力做负功, 该质子的电势能增加,故 D正确,A、C错误;在０~x０ 区间 图线的斜率先增大后减小,由于k＝ΔφΔx ,所以电场强度大 小等于图线的斜率,则电场强度先增大后减小,所以该质 子受到的电场力先增大后减小,故B错误. ６．D　由题图知,圆环的劣弧 MGN 和圆环的其余部分是并联 关系,两部分的长度之比为１∶３,电阻之比是１∶３,通过电 流之比为３∶１,两部分在磁场中的等效长度相同,等效电流 方向相同,则两部分所受安培力大小之比为３∶１,方向相 同,所以整个圆环所受的安培力大小为 ４ ３F ,故 D正确. ７．A　未加磁场时,根据动能定理,有 mgh－Wf＝ １ ２mv ２－ ０,加磁场后,多了洛伦兹力,洛伦兹力不做功,根据左手定 则,洛伦兹力的方向垂直斜面向上,所以物体对斜面的压 力减小,摩擦力变小,摩擦力做的功变小,根据动能定理, 有mgh－Wf′＝ １ ２mv′ ２－０,因 Wf′＜Wf,所以v′＞v,故 A 正确,B、C、D错误. ８．B　带电粒子在磁场中做匀速圆周 运动,由 牛 顿 第 二 定 律 得 qvB＝ mv ２ r ＝m ４π２ T２ r,解 得r＝mvqB ,T＝ ２πm qB ,由 于 B２ ＝２B１ ＝２B,所 以 r２＝ r１ ２ ,画出带电粒子的运动轨迹 如图所示,由几何关系可知粒子在 磁场Ⅰ中的速度偏转角为６０°,运动时间为t１＝ T１ ６ ＝ πm ３qB , 粒子在磁场Ⅱ中的速度偏转角为１８０°,运动时间为t２＝ T２ ２ ＝ πm ２qB ,则带电粒子 在 磁 场 中 运 动 的 总 时 间 为t＝t１＋t２＝ ５πm ６qB ,故B正确,A、C、D错误. ９．ABC　由粒子运动轨迹可知,M 受到的是吸引力,N 受到的 是排斥力,可知 M 带负电荷,N 带正电荷,故 A正确;M 从a 到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则 M 在 b点的动能小于在a点的动能,故B正确;d点和e点在同一 等势面上,电势相等,则N 在d点的电势能等于在e点的电 势能,故C正确;N 从c到d,库仑斥力做正功,故 D错误. １０．AD　设球所受库仑力大小 为FC,A、B 两球间距 离 为 r,B 球 与 定 滑 轮 之 间 的 距 离为h,A 球与定滑轮间的 距离为l,对 开 始 位 置 处 的 A 球受力分析,将 F 和FC 合成如图,由相似三角形可 得mg h ＝ FC r ＝k QAQB r３ ,所 以A 球缓慢移动过程中,r先不变,等A 球运动到滑轮正 下方后缓慢向上移动,r再变大,故B 球受到的库仑力大 小先不变再减小,故 A项正确.A 球未到滑轮正下方时, 由相似三角形可得 F l ＝ mg h ,整个过程中l一直减小,所 以F 先减小,当A 球到达滑轮正下方后,由平衡条件可得 F＋k QAQB r２ ＝mg,r变大,所以F 再增大,故 B项错误.A 球未到滑轮正下方时,库仑力大小不变,方向趋近竖直,则 B球受到库仑力的竖直分量变大,地面对绝缘座的支持力 先变大;A 球到达滑轮正下方后,B 球受到库仑力大小减 小、方向竖直向下,地面对绝缘座的支持力减小,故 C项错 误.r先不变再变大,两者间的库仑斥力对A 球先不做功 后做正功,则A 球的电势能先不变后