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专题九 课时作业|电场和磁场的性质
1.某同学利用手机中的磁传感器测量地磁场的磁感应强度。在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面,如图甲所示。某次测量中,测得沿坐标轴方向的磁感应强度分别为21.00 μT、-0.06 μT、-30.56 μT,如图乙所示。该处的磁感应强度大小约为( )
A.9 μT B.21 μT
C.37 μT D.51 μT
解析:选C 该处磁感应强度大小约为B=≈37 μT,故选C。
2.(2023·湖北高考)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为φM、φN,电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是( )
A.若φM>φN,则M点到电荷Q的距离比N点的远
B.若EM<EN,则M点到电荷Q的距离比N点的近
C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则φM<φN
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则EM>EN
解析:选C 沿着电场线的方向电势降低,根据正点电荷产生的电场特点可知,若φM>φN,则M点到电荷Q的距离比N点的近,故A错误;电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生的电场特点可知,若EM<EN,则M点到电荷Q的距离比N点的远,故B错误;若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则电势增加,故有φM<φN,故C正确;若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则电势增加,根据正点电荷产生的电场特点可知EM<EN,故D错误。
3.(2022·江苏高考)如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流方向向里,则导线a所受安培力方向( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
解析:选C 根据安培定则,可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上,右侧部分的磁场方向斜向右下,根据左手定则可判断出安培力方向在左半部分垂直纸面向外,在右半部分垂直纸面向里。故选C。
4.(2023·海南高考改编)如图所示,正三角形三个顶点固定三个带等量电荷的点电荷,其中A、B带正电,C带负电,O、M、N为AB边的四等分点,下列说法正确的是( )
A.M、N两点的电场强度相同
B.M、N两点的电势相同
C.负电荷在M点的电势能比在O点时要大
D.负电荷在N点的电势能比在O点时要大
解析:选B 经分析可知M、N两点电场强度的大小相等,方向不同,A错误;M、N两点在A、B的电场中位于同一等势面上,比O点电势要高,同时M、N两点在C的电场中也是位于同一等势面上,也比O点电势要高,所以M、N两点位于同一等势面上,电势相等,B正确;由于M(N)点电势高于O点电势,根据Ep=qφ可知,负电荷在O点的电势能高于在M(N)点的电势能,C、D错误。
5.(2023·湖南高考)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。若P点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为( )
A.Q1=q,Q2=q,Q3=q
B.Q1=-q,Q2=-q,Q3=-4q
C.Q1=-q,Q2=q,Q3=-q
D.Q1=q,Q2=-q,Q3=4q
解析:选D 选项A、B中的电荷均为正和均为负,则根据电场强度的叠加法则可知,P点的场强不可能为零,A、B错误;设P、Q1间的距离为r,设C选项中Q1、Q3在P点产生的合场强大小为E,根据余弦定理有E2=2+2-2···cos 120°,解得E=,而Q2产生的场强大小为E′=,则P点的场强不可能为零,C错误;设D选项中Q1、Q3在P点产生的合场强大小为E,根据余弦定理有E2=2+2-2···cos 120°,解得E=,而Q2产生的场强大小为E′=,则P点的场强为零,D正确。
6.如图,小磁针放置在水平面内的O点,四个距O点相同距离的螺线管A、B、C、D,其中心轴线均通过O点,且与坐标轴的夹角均为45°。设小磁针的N极从y轴顺时针转动的角度为θ,在四个螺线管没有通电的情况下θ=0°。若四个螺线管中分别通有I、2I、3I、4I的电流,方向如图所示,则θ为( )
A.45° B.90° C.135° D.180°
解析:选D 根据安培定则可判断通电螺线管中电流在O点形成的磁场方向,如图所示。通电螺线管在O点形成的磁感应强度的大小与通电电流大小成正比关系,根据矢量运算法则,可知在O点形成的合磁场方向沿y轴负方向,故小磁针的N极指向y轴负方向。小磁针的N极从y轴顺时针转动的角度为θ=180°,故D正确,A、B、C错误。
7.(2023·徐州高三调研)将一根粗细均匀的硬质