第三板块 层级Ⅱ 微专题Ⅱ-2 电场与磁场中的STSE问题（Word教参）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

微专题Ⅱ－2　电场与磁场中的STSE问题 创新应用(一)　与生产、生活实际相结合 电场和磁场的知识在生产、生活中的应用实例比较多，高考中也有较多试题与此内容有关，多数以选择题的形式出现，难度一般。 [典例]　(2023·银川高三调研)(多选)环境保护，人人有责，为加强环境监管，暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经测量管时，显示仪器显示a、c两端电压为U，污水流量为Q(单位时间内排出的污水体积)。则(　 ) A．a侧电势比c侧电势高 B．污水中离子浓度越高，U的示数将越大 C．若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，再将磁场反向则显示为正值 D．污水流量Q与U成正比，与L、D无关 [审题建模] 本题以电磁流量计为背景，考查了带电粒子在复合场中的运动等知识。 (1)由左手定则判断污水中正、负带电离子所受的洛伦兹力方向，从而判断出a、c电势的高低。 (2)当显示仪器上示数恒定，带电离子所受洛伦兹力与电场力等大反向。　　 [解析]　根据左手定则可知，正离子向a侧偏转，则a侧电势比c侧电势高，选项A正确；根据qvB＝q，可得U＝BDv，可知显示仪器的示数与污水中离子浓度无关，选项B错误；若污水从右侧流入测量管，则磁场力使得正离子偏向c侧，则c端电势高，显示器显示为负值，再将磁场反向，磁场力使得正离子偏向a侧，则显示为正值，选项C正确；污水流量Q＝Sv＝πD2·＝，则污水流量Q与U成正比，与D有关，与L无关，选项D错误。 [答案]　AC [应用体验] 1.(多选) 学科网（北京）股份有限公司 如图所示，在干燥的冬天，手接触金属门把手时，经常会有一种被电击的感觉。带负电的手在缓慢靠近门把手还未被电击的过程中，下列说法正确的是(　 ) A．门把手的右端感应出正电荷 B．门把手左端电势低于右端电势 C．门把手与手指之间场强逐渐增大 D．门把手内部的场强逐渐变大 解析：选AC　放电前手指靠近金属门把手的过程中，门把手在手的影响下，发生静电感应，门把手的右端(近手端)感应出正电荷，故A正确；门把手处于静电平衡状态，所以其左端电势与右端电势相等，内部场强处处为零，故B、D错误；随着手的靠近，二者间距逐渐减小，将门把手与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时，根据公式C＝，E＝，C＝联立，可得E＝，由于异种电荷相互吸引，手接近的过程中，感应电荷越来越接近手，门把手右端电荷密度越来越大，手指的电荷密度变大，故门把手与手指之间场强逐渐增大，故C正确。 2．某电子天平原理如图所示，“E”形磁铁的两侧为N极，中心为S极。两极间的磁感应强度大小均为B(其余空间的磁场忽略不计)，磁极宽度均为L，一正方形线圈套于中心磁极上，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁铁不接触)。随后通过CD两端对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g。则下列说法正确的是(　 ) A．秤盘和线圈一起向下运动过程中，C点电势低于D点电势 B．外电路对线圈供电电流I要从C端流入 C．秤盘和线圈向下运动过程中线圈的磁通量为零，所以不产生感应电动势 D．若线圈静止时消耗的最大电功率为P，该电子天平能称量的最大质量为 解析：选D　由题图知，线圈向下运动，线圈切割磁感线，根据右手定则可知，线圈产生感应电动势，感应电流从C端流出，D端流入，C点电势高于D点电势，故A、C错误；根据左手定则可知，若想使弹簧恢复形变，安培力必须向上，根据左手定则可知外电流应从D端流入，故B错误；由平衡条件知mg＝2nBIL得重物质量与电流的关系为m＝，根据P 学科网（北京）股份有限公司 ＝I2R可得最大质量为m＝ ，故D正确。 创新应用(二)　与体育运动、娱乐活动相结合　　 电场和磁场的知识与体育运动、娱乐活动相结合为背景的试题设置新颖，试题难度相对较小。 [典例]　(2023·雅安高三模拟)(多选)某节目做了如下实验：用裸露的铜导线绕制成一根无限长螺旋管，将螺旋管固定在绝缘水平桌面上，用一节干电池和两磁铁制成一个“小车”，两导电磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上，只要将这辆小车推入螺旋管中，小车就会加速运动起来，如图所示。图中电池所在处的线圈没有画出，关于小车的运动，以下说法正确的是(　 ) A．图中小车的加速度方向向右 B．小车加速运动的能量源于安培力做功 C．将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方向会改变 D．将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车