专题02 电磁学图像-2022届高考物理二轮跨模块真题演练重难点专题复习导学案

2022届高考物理二轮跨模块真题演练重难点专题复习导学案 02 电磁学图像专题复习导学案 真题解析与部分讨论题参考答案 第一部分：课前导学案 一. 体验真题限时练（参考时间：10分钟，答案附后，做完后自批自评） 1.（2021山东卷第6题） 如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为的点电荷；在区间，x轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（　　） A. ，释放后P将向右运动 B. ，释放后P将向左运动 C. ，释放后P将向右运动 D. ，释放后P将向左运动 【解析】对y轴正向的点电荷，由平衡知识可得 解得 只受电场力作用下，从静止开始，电场力做正功，电势能一定减小，对负电荷而言，电势会升高。因在区间内沿x轴正向电势升高，则场强方向沿x轴负向，则将P沿x轴正向向右略微移动后释放，P受到向右的电场力而向右运动。故选C。 【答案】C 2.（2021全国乙卷第20题.多选） 四个带电粒子的电荷量和质量分别、、、它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【解析】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，加速度 由类平抛运动规律可知，带电粒子的在电场中运动时间为 离开电场时，带电粒子的偏转角的正切为 因为四个带电的粒子的初速相同，电场强度相同，极板长度相同，所以偏转角只与比荷有关，前面三个带电粒子带正电，一个带电粒子带负电，所以一个粒子与另外三个粒子的偏转方向不同；粒子与粒子的比荷相同，所以偏转角相同，轨迹相同，且与粒子的比荷也相同，所以、、三个粒子偏转角相同，但粒子与前两个粒子的偏转方向相反；粒子的比荷与、粒子的比荷小，所以粒子比、粒子的偏转角小，但都带正电，偏转方向相同。 故选AD。 【答案】AD 3.（2020全国1卷第４题）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【解析】根据电容器的定义式可知 结合图像可知，图像的斜率为，则1-2s内的电流与3-5s内的电流关系为 根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足 且两段时间中的电流方向相反(1-2s内电容器充电，3-5s内电容器放电)，由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。 【答案】A 4.（2018浙江卷第11题.）一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以做直线运动，其v-t图像如图所示，粒子在时刻运动到B点，3时刻运动到C点，下列判断正确的是 A. A、B、C三点的电势关系为 B. A、B、C三点场强大小关系为 C. 粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少 D. 粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功 【解析】A、因为不知道带电粒子的电性，所以无法判断电势的关系，故A错误； B、由速度图像可知，加速度先增大后减小，所以B点的加速度最大，电场强度最大，故B错误； C、由图像可知：动能先减小后增大，根据能量守恒可知：电势能先增后减小，故C正确； D、因为电势能先增大后减小，所以电场力先做负功后做正功，故D错误； 故选C． 【答案】C 5.（2019.4浙江卷第5题） 在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流I的关系图象正确的是（　　） A. B. C. D. 【解析】 【详解】当导线的方向与磁场方向垂直时所受的安培力F=BIL，则描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流I的关系图象一条过原点的直线。 故选A。 【答案】A 二：自批与自评（正确率=全对题数/总题数%） 用时： 失分题号： 正确率： 第二部分：课堂导学案 三. 反思与总结 四.典型图像（创新）题例析 例1.（2019北京卷23题）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。 （1）请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。 （2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。 a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的； b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中