第三篇 计算题专题练 专题3 电场与磁场-【师大金卷】2024高考物理一轮二轮衔接复习小卷练透阶段测试卷（新高考）

新高考物理２２— ２　 专题３　电场与磁场 满分９０分　建议用时:４５分钟 考向一　电场力和电场能的性质 １．(１２分)(２０２３􀅰湖南师 大附中月考)如图所示, A、B 两点固定有电量相 等且带正电的小球,两小 球到其连线中点O的距离均为x＝０．８m.现用 两根长度均为L＝１m的绝缘细线由A、B两点 系一带电小球C,静止时,细线张力恰好为零. 已知小球C的质量m＝０．１kg,电量q＝－５２７× １０－５C,重力加速度g＝１０m/s２,静电力常量k ＝９．０×１０９N􀅰m２/C２,不计空气阻力. (１)求小球C所处位置的电场强度大小; (２)求A、B 处小球的电荷量Q; (３)若给小球C 一初速度,使小球C 恰能在竖 直面内做圆周运动,求小球经过最低点时细线 的拉力大小. ２．(１２分)(２０２３􀅰广东小榄中学 月考)如图,固定于同一条竖直 线上的点电荷A、B 相距为２d, 电量分别为＋Q 和－Q.MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另 有一个穿过细杆的带电小球p, 质量为m、电量为＋q(可视为点电荷,q远小于 Q),现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由 静止开始释放,小球p向下运动到距C 点距离 为d 的O 点时,速度为v.已知 MN 与AB 之 间的距离也为d.静电力常量为k,重力加速度 为g.求: (１)CO过程电场力对小球做的功W 及C、O 间 的电势差; (２)小球p经过O 点时加速度的大小; (３)小球p经过与点电荷B 等高的D 点时速度 的大小. 考向二　带电粒子在电场中的运动 ３．(１０分)(２０２３􀅰云南昆明联考)如图所示,有四 块相同的矩形金属薄板M、N、P、Q,其中M、N (正中间均开有小孔)竖直平行放置,P、Q 水平 平行放置,金属板 M 接电源正极,N 接电源负 极,电源电压可调,金属板P 带正电、Q 带等量 负电,电荷量保持不变,其右下方有一水平放 置、半径为R 的圆形检测板,检测板圆心到金 属板P、Q 中心的水平距离为b．比荷为qm 的带 正电粒子从小孔飘入(初速度近似为零)金属板 M、N,当金属板 M、N 所接电源的电压为U０ 时,粒子经加速、偏转后恰好能打到检测板的圆 心处．不计粒子受到的重力,忽略极板的边缘 效应． (１)求粒子进入偏转电场时的速度大小v０; (２)要使带电粒子能够打在检测板上,求 M、N 两板所接电源电压的取值范围． ４．(１２分)(２０２３􀅰河北衡水一模)如图所示,在平 面直角坐标系的三、四象限内有一宽度为d、方 向水平向右的匀强电场;从y轴上的P 点分别 向左、右两侧水平射出比荷为k的同种微粒,左 侧微粒在第三象限离开电场时速度方向竖直向 下,右侧微粒在第四象限的电场中做直线运动. 已知从P 点射出时左侧微粒的初速度是右侧 微粒的３倍,离开电场时右侧微粒的动能是左 侧微粒的２倍,重力加速度为g,空气阻力不 计.求: (１)右侧微粒与左侧微粒在电场中运动的水平 位移之比; (２)电场强度的大小; (３)P 点的位置坐标. 新高考物理２２—１ 新高考物理２２— ４　 考向三　安培力 洛伦兹力 ５．(１０分)(２０２３􀅰河南平顶山三模)中国的电磁 炮研究水平处于世界第一梯队.如图所示为某 种电磁炮的设计原理示意图,电源电动势为E, 间距为l的两根倾斜导轨平行放置,轨道平面 与水平面成θ角,且处于垂直于导轨平面向上 的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,导 轨下端通过开关与电源连接.装有炮弹的导体 棒ab垂直放置在导轨上,其总质量为m,整个 回路的总电阻为R,闭合开关后,弹体会在安培 力的作用下高速发射出去.某次实验中,弹体 在离开电磁炮发射轨道之前已达到匀速,炮弹 发射出去后,刚好水平击中目标,忽略空气阻力 和各处摩擦的影响,重力加速度为g,求: (１)弹体在导轨上运动的最大加速度; (２)目标距离炮口的水平距离为多大. ６．(１２分)(２０２３􀅰天津一中模拟)如图所示,管长 为L的竖直光滑绝缘管固定在水平地面上的 小车上,管内底部有一小球,直径比管的内径略 小,小球质量m＝０．２g,电荷量q＝＋８×１０－５ C,在管口所在水平面ab的下方存在着垂直纸 面向里、磁感应强度大小B１＝１５T 的匀强磁 场,ab面上方存在着垂直纸面向外、磁感应强 度大小B２＝１５T的匀强磁场,ab上下的整个 区域还存在着竖直向上、场强E＝２５N/C的匀 强电场.现让小车始终保持v＝２m/s的速度 匀速向右运动,一段时间后,小球运动到管口, 此时测得小球对管侧壁的弹力 FN＝２．４× １０－３N.取g＝１０m/s２,不计空气阻力.求: (１)小球刚进入磁场B１ 时的加速度大小a; (２)绝缘管的长度L(保留三位有效数字); (３)小球离开管口后每次经过水平面ab时小球 距管口的距离