内容正文:
第6讲 电场和磁场的基本性质
1. (2023•浙江)某带电粒子转向器的横截面如图所示,转向器中有辐向电场。粒子从M点射入,沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑接成的虚线(等势线)运动,并从虚线上的N点射出,虚线处电场强度大小分别为E1和E2,则R1、R2和E1、E2应满足( )
A. B.
C. D.
2. (2022•浙江)某种气体一电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成,其上存在等间距小孔,其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所在的线是等势线
B.b点的电场强度比c点大
C.b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大
D.将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
3. (2020•浙江)如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M,qA=q0>0,qB=﹣q0,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列。已知静电力常量为k,则( )
A.
B.弹簧伸长量为
C.A球受到的库仑力大小为2Mg
D.相邻两小球间距为
4. (2023•浙江)如图所示,示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY'、水平方向偏转电极XX'和荧光屏组成。电极XX'的长度为l、间距为d、极板间电压为U,YY'极板间电压为零,电子枪加速电压为10U。电子刚离开金属丝的速度为零,从电子枪射出后沿OO'方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e,质量为m,则电子( )
A.在XX'极板间的加速度大小为
B.打在荧光屏时,动能大小为11eU
C.在XX'极板间受到电场力的冲量大小为
D.打在荧光屏时,其速度方向与OO'连线夹角α的正切
5. (2023•浙江)AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定,竖直截面如图所示。两板间距10cm,电荷量为1.0×10﹣8C、质量为3.0×10﹣4kg的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S,小球静止时,细线与AB板夹角为30°;剪断细线,小球运动到CD板上的M点(未标出),则( )
A.MC距离为5cm
B.电势能增加了J
C.电场强度大小为104N/C
D.减小R的阻值,MC的距离将变大
6. (2022•浙江)利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素,导线垂直匀强磁场方向放置。先保持导线通电部分的长度L不变,改变电流I的大小,然后保持电流I不变,改变导线通电部分的长度L,得到导线受到的力F分别与I和L的关系图像,则正确的是( )
A. B.
C. D.
知识点一、电场的性质
知识点二、磁场对通电导体或运动电荷的作用
1.“两个磁场力”
(1)安培力:F=BIL(I⊥B)。
(2)洛伦兹力:F=qvB(v⊥B)。
2.“两个定则”
(1)对电流的磁场用安培定则。
(2)对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则。
【方法指导】
一、三个物理量的判断方法
判断场强强弱
①根据电场线或等势面的疏密判断
②根据公式E=k和场强叠加原理判断
判断电势的高低
①根据电场线的方向判断
②由UAB=和UAB=φA-φB判断
③根据电场力做功(或电势能)判断
判断电势能大小
①根据Ep=qφ判断
②根据ΔEp=-W电,由电场力做功判断
二、研究电场的思想方法——对称法
三、解决磁场中导体运动问题的一般思路
1.正确地对导体棒进行受力分析,应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向,安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直。
2.画出辅助图(如导轨、斜面等),并标明辅助方向(磁感应强度B、电流I的方向)。
3.将立体的受力分析图转化为平面受力分析图,即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图。
考点一 电场的基本性质
[例题1] (2023•丽水二模)如图所示,当我们使用有线话筒扩音时,有些由于周围环境中产生的电信号会通过话筒线混入功率放大器中进行放大,影响扩音的效果。因此,很多优质的话筒线在构造上都采取了防备措施。其原理与以下应用相同的是( )
A.在燃气灶中的电子点火器
B.野外高压输电线上方安装两条与大地相连的导线
C.使空气中的尘埃带电,在静电力作用下尘埃到达电极而被收集起来
D.汽车喷漆中常采用让油漆微粒与待喷工件分别带异种电荷实现均匀喷涂
[例题2] (2023•镇海区模拟)如图所示,原来不带电,长为l的导体棒水平放置,现将一个电荷量为+q(q>0)的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,A、B分别为导体棒左右两端的一点,静电力常量为k。当棒达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A.导体棒上的A点电势比B点电势高
B.将导体棒A处接地,