第一部分 专题3 电场和磁场能力培优专练-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（老教材，全国统考版）

专题特训题组 第一部分 电场和磁场 专题三 电场和磁场能力培优专练 新情境创设应用 (一)电场和磁场在生产、生活中的应用 1．(2022·山西省晋中市高三下二模)如图为某静电除尘装置的示意图。a、b、c三点的连线与集尘板垂直，且ab小于bc，烟尘微粒最终被吸附在集尘板N上，烟尘微粒所受电场力远大于自身重力，下列说法正确的是(　　) A．烟尘微粒一定带正电 B．从a点早出发的烟尘微粒一定先到达集尘板 C．同一烟尘微粒在c点电势能大于在a点电势能 D．b、a两点间与c、b两点间的电势差可能相等 答案 解析　由题图可知，电极M带负电，而烟尘微粒向集尘板运动，可知微粒一定带负电，故A错误；从a点出发的烟尘微粒加速运动到集尘板的位移大，开始时的加速度大，由于烟尘微粒的质量、电荷量、位移大小等数据均未知，则从a点早出发的烟尘微粒不一定先到达集尘板，故B错误；越靠近集尘板，电势越高，烟尘微粒带负电，在电势高处电势能小，所以同一烟尘微粒在c点电势能小于在a点电势能，故C错误；由题给条件可知，a、b间电场线比b、c间电场线密集，即a、b间场强大于b、c间场强，而ab小于bc，所以由U＝Ed可知，b、a两点间与c、b两点间的电势差可能相等，故D正确。 解析 2. (2021·重庆高考)电容式加速度传感器可以用于触发汽车安全气囊等系统。如图所示，极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器极板之间电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N的距离减小，若极板上电荷量保持不变，则该电容器(　　) A．电容变小 B．极板间电压变大 C．极板间电场强度不变 D．极板间电场强度变小 答案 解析 3．(2022·河南省六市高三下第一次联合调研)(多选)中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是(　　) B．水分子在B处时，上端带正电荷，下端带负电荷 C．水分子在B处时，带负电荷一端受到的电场力大于带正电荷一端受到的电场力 D．如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动 答案 解析 4.(2021·重庆高考)(多选)某同学设计了一种天平，其装置如图所示。两相同的同轴圆线圈M、N水平固定，圆线圈P与M、N共轴且平行等距。初始时，线圈M、N通以等大反向的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，可能的办法是(　　) A．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流 B．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流 C．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流 D．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流 答案 解析　当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，则线圈P受到竖直向下的安培力。若P处磁场方向沿半径向外，由左手定则可知，应在P中通入负向电流，A错误，B正确；若P处磁场方向沿半径向内，由左手定则可知，应在P中通入正向电流，C正确，D错误。 解析 5.2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积，空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。下列说法正确的是(　　) A．M点的电势高于N点的电势 B．负离子所受洛伦兹力方向竖直向下 C．M、N两点间的电势差与废液的流量值成正比 D．M、N两点间的电势差与废液流速成反比 答案 解析 6.(2022·广东高考)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是(　　) 答案 解析　质子进入磁场时，速度方向与磁场方向垂直，则质子会在平行于Oyx平面的平面内做匀速圆周运动，又因为两磁场磁感应强度大小相等、方向