专题1 带电体的电场&专题2 静电场中的图像问题-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)

质,不能产生感应电流,所以导致套环未动,故D错误,故选B 第4节 电磁波的发现及应用 可__0.1,解得 设磁场与B。的夹角为8.则有tan0-B B.. 1-2.0m.故选B 则该小磁针N极应该偏转至北偏西60*}.故选A 2.紫外线,紫外线能量较大,皮肤被照射时轻者会出现红胁、疼择、脱 皮,重者甚至会引发痛变,还会对眼睛造成极大的伤害,会引起结膜 第3节 电磁感应现象及应用 炎、角膜炎,长期照射可能会引起白内障等 1.C 解析:根据电磁感应可知,闭合回路中磁通量发生变化时,电路中 解析:根据A-_.3x10* 产生感应电流;A.图甲中金属线罔以be为轴转动60*,线圈平而的 71.0x10m=3x10-?m.可知该电磁波属于禁外 通量未发生变化.不产生感应电流,A错误:B.图乙中金属线圈以直 线.紫外线能量较大,皮肤被照射时轻者会出现红映、疼瘁、脱皮,重 导线VV为轴转动.线圈平面内的磁感应强度不变,磁通量不变,不 者甚至引发痛变,还会对眼睛造成极大的伤害,会引起结膜炎、角服 产生感应电流,B错误;C.图丙中电流/增大,线圈内磁感应强度变 炎,长期照射可能会引起白内障等,所以电煌工人作业时,需要佩戴 大.磁通量发生变化.产生感应电流.C正确:D.图工中导线的编绕方 专业的防护头奋 式,使得线圈平面内的磁感应强度为零,磁通量为零,增大电流7.础 第5节 能量量子化 通量不变.D错误故选C 1.D 解析:A.随着温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移 2.B 解析:A.根据同向电流相互吸引,异向电流相互排斥的原理可 动,选项A错误;B.随着温度升高,各种波长的辐射强度都有增加 知,套环跳起时,套环上的电流与线圈上的电流绕行方向相反 选项B错误;CD.德国物理学家普朗克借助能量子假说.提出的黑体 故A错误;B.线圈与电源的正负极反接,闭合开关的瞬间,磁通量会 辐射强度公式与实验相符.选项C错误.D正确.故选D 发生变化,套环会产生感应电流,线圈对套环会有安培力的作用,在 环立刻跳起,故B正确;C. 开关由闭合到断开时,套环的磁通量会发 生变化,套环会产生感应电流,但线圈中无电流,线圈不会对套环有 1011.故选A. 安培力的作用.套环不会跳起,故C错误:D.所用套环换为塑料材 进阶突破·专项练 专题一 带电体的电场 de、eo在0点的电场强度都为E.,cf棒在0点的电场强度为3E.; 1. BCD 解析:A.两小球分别在x轴上下两侧,电性相同,它们在P点 ab、带电棒完全相同.这两根带电棒在0点产生的电场强度大小 产生的场强分别斜向上和斜向下,与:轴夹角相等,方向不同 相同,另由于两根带电棒关于0点左右轴对称,所以这两根带正电的 故A错误;B.大球所带电荷均匀分布整个球体,它在外部产生的电 棒在0点的电场方向都是沿着棒的垂直平分线从0点向下,两个电 场可等效为所有电荷集中在球心0点在外部产生的电场,由库仑定 场方向互成72角;同理可知,bh、de带电棒在0点的电场方向沿着 棒的垂直平分线从0点向上,两个电场方向互成144*}角;则根据场 律得r= (,.故B正确:C.大球在P点产生的电场沿;轴方向,两 强叠加原理可知,ab、be、de、en带电棒的合场强方向竖直向下,且有 小球在P点的合场强也沿:轴方向,且小于大球在P点的场强,由场 E.=2E.cos36*-2E.cos72*,又因为cl棒在0点的电场方向竖直向 强叠加原理可知,挖去两小球后,P点场强方向不变,故C正确;D.设 下,所以5根带电的合场强为2E cos36*-2E.c0s72*+3E.=E.解 两小球的球心到P点的距离为1.有几何关系/=VP+(3r)=10r 得E= 是大球体积的八分之一,故小球所带电荷量为a= 3.D 解析:假设半球面AB右侧有一相同的半球面A'B组成一个完整 的均匀带电球壳,球壳所带电荷量为-2.设半球面AB在V点的场 3x2D 强大小为E..半球面A'B在N点的场强大小为E.,则有E.+E。 场强均为E=k- 2 300 400% 3600 P点固定一电荷量为-0的点电荷时,M点的场强大小为E=E+ 场强度是其他儿根持各自对0点的电场强度的3倍,因此设ab、bc。 参考答案与解析 黑白题57 4.A 解析:无限大均匀带电平板R取无限大,在0点产生的场强 )~2ahr。,半径为,的圆板在o点产生的 1.无限大均匀带电平板,从其中间挖去 一半径为r的圆板后的场强是两个场强的差,所以E=E,-E。=2mhr。 4.C 解析;A.由E-图可知,从0点到C点,场强方向不变,且正电荷 受到电场力方向与场强方向相同.则电场线方向从0点到C点,沿电 选A. 场线方向电势降低,故A错误:B.根据牛顿第二定律可得:F 专题二 静电场中的图像问题 E=ma.可知,加速度先增大后减小,故B错误;CD.根据1q/1= 1.D 解析:A.根据c-r图像可知.从0点向外电势逐渐降低,而顺着 IAE.1.E一:图像面积表示电势差,由图可知在AB段面积较大,故电 电场线方向电势是降低的,说明电场线是从0点向外的,而电场线也 势差较大,电场力做功较大,故粒子在AB段电势能变化量的绝对值 是从正电荷出发,终止于负电荷或者无限远的,可以判断该绝缘体球 大于BC段电势能变化量的绝对值.故C正确.D错误.故选C 带正电,故A错误;B.根据电场强度与电势差的关系可知.-r图像 5.D 解析:AB.由图可知,场强E沿半径r方向始终大于0.r.、r.两处 在某点的斜率表示那一点电场强度,本题A点的斜率大于B点的斜 的电场强度方向相同,电势沿着场强方向逐渐降低,故7。处不是电 率,所以A点的电场强度大于B点的电场强度,故B错误;C.-7图 势最高处,可知球心处的电势最高,故AB错误;C.在E-r图像中,曲 像在某点的斜率表示那一点电场强度,而二不能代表B点斜率, 线与坐标轴所围成的面积表示电势差的大小,故可得r.、.两处的电 r-r: 势差大于E(r.-r.).故C错误;D. 根据r。处的场强为E。,有E。 #,解得- 故C错误;D. 根据2-r图像可知.B点的电势比在C点的电势高,而 -,故D正确.故选D. 根据电势能与电势的关系公式E.=2可知,若是负点电荷.电势高 的地方电势能小,故D正确.故选D. 6.C 解析:A.由电场的分布特点知,点电荷0.带正电,点电荷0。带 2.C 解析:A.-x图像的斜率表示电场强度,由图像可知粒子从0向 负电,选项A错误;BC.试探电荷在x.~x之间电势能增大,试探电 右运动到x.的过程中电场强度或小,方向治;轴负方向,粒子所受的 荷受到的电场力对试探电荷做负功,所以试探电荷所受电场力沿。 轴负方向.电场强度沿;轴正方向,故B错误,C正确:D.由题图可知 电场力方向也沿;轴负方向,粒子做加速度减小的减速运动,故A错 误;B.粒子从0运动到x,的过程中,电势先增大后减小,根据E。 x.处的电场强度为零,则 D错误.故选C. 7.C 解析:A.在E.一图像中,图像斜率的绝对值反映电场力的大小. 到x.处时电势能最小,电势能减少量最大,动能的增加量最大,速度 在电荷量保持不变的情况下,电场力的变化趋势和场强的变化趋势 最大,根据动能定理有?. 相等,根据图像可知,由x。到0之间,斜率的绝对值先增大后减小, 故电场强度先增大后减小.故A错误;B.根据上述分析可知,从x.到 0之间,电场强度先增大后减小.电场力就先增大后减小.加速度就 先增大后减小.故B错误;C.在xt到-x之间,由x.到0.电场力先 动,当减速为零时,根据动能定理有o(0-)-0-- ,解得= 做负功,电势能增大,带负电粒子减速,再由0到x..电场力做正功. 电势能减小,带负电粒子加速,图线关于纵轴左右对称,故电场力做 的正功与负功一样多,故粒子在经过x、-x.处速度相同,故C正确; 3.AD 解析:A.由题目所给信息可知,三条曲线均在8=8。时,电势最 D. 粒子要能够一直沿x轴的负方向运动,就一定要能冲过0点,根 大,如图所示,可见半径越大,电势的最大值越大,图线①对应半径为 /2(E-F) 据动能定理可得:E。-E-m,解得:n -,故D错误 2o-,电场强度方向 n 故选C. 8.D 解析:A.v-1图像的斜率等于加速度,由t-!图像看出,质点做加 与x轴负方向成-斜向左下方,故C错误:B. 设坐标原点0的电势 速度增大的加速运动,而质点在电场中仅受电场力作用,则知电场力 为,则- 增大,说明电场强度增大,即A处的场强一定小于B处的场强 3。20 故A错误B.由题意分析可知电荷的电场力方向由A到B.由于电荷 B错误;D.电场强度方向与:轴负方向成-斜向左下方,由电场线 带正电,电场线的方向由A到B.所以A点的电势高,故B错误.C.质 点的动能增大,由能量守恒定律得知,其电势能一定减小,则有电荷 从电势高的地方指向电势低的地方,及匀强电场的等势面与电场线 在A处的电势能一定大于在B处的电势能,故C错误.D.从A到/ 垂直,可得从e到/.电势先降低后升高,从h到a,电势一直升高,故 的过程中,质点的动能增大,由动能定理得知,电场力一定对电荷 D正确.故选AD. 做正功,故D正确.故选D 必修第三册·B 黑白题58题 带电体的电场 限时 15分钟 1.(多选)如图所示，半径为2r的均匀带电球 示，在半球面AB上均匀分布负电荷，总的 体电荷量为Q,过球心O的x轴上有一点 电荷量为-q,球面半径为R,CD为通过半球 P,已知P到0点的距离为3r,现若挖去图 顶点与球心O的轴线，M、N、P为CD上的 中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电 点，且M0=ON=2R,NP=R当P点固定一 荷分布不变，静电力常量为k,则下列分析 电荷量为-Q的点电荷时，N点电场强度为 中正确的是 0.则M点的场强大小为 g A.挖去两小球前，两个小球在P点产生的 A. B. 4R2 4R225R 电场强度相同 C. hq hQ D. kq 24kQ B.挖去两小球前，整个大球在P点产生的 4R225R2 2R225R 电场强度大小为k 4.如图甲所示，半径为R的均匀带电圆形平 93 板，单位面积带电荷量为σ（σ>0），其轴线 C.挖去两小球后，P点电场强度方向与挖 上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以 去前相同 由电场强度的叠加原理求出：E=2πho1 D.挖去两小球后，剩余部分在P点产生的 电场强度大小为400-27,10Q )，方向沿x轴现考虑单位面积带电 3600 √R+R 2.(2024·湖北武汉月考)用5 荷量为σ。的无限大均匀带电平板，从其中 根完全相同的均匀绝缘带 间挖去一半径为r的圆板后（如图乙所示）， 电棒围成正五边形abcde,O 在其轴线上任意一点Q(坐标为x)处放置 为该五边形的中心，ab、bc 一个点电荷9。，则9。所受电场力的大小为 de、ea所带电荷量均为+Q,cd所带电荷量为 -3Q,此时0点处的场强的大小为E,若移 走cd棒而保持其他棒的位置和电荷分布不 变，则0处的场强的大小为 ( A5B号 c D. A.2Tk004o B.2Tkooqo 3.(2024·四川甘孜期中)均匀带电球壳在球 x2+r2 2+r 壳外某处产生的电场可等效看作相同电荷 D.2rkoo90、 量的点电荷位于球心处产生的电场.如图所 C.2mkooo 进阶突破·专项练0 题 静电场中的图像问题 C限时 15分钟 题型1中-x图像 1.(2023·福建龙岩三模)如图所示，带电绝 D.若o= qPo 粒子运动到x,时速度大小 m 缘体球的球心为O,用r表示球内、外各点 为 990 到球心的距离，其中A、B、C位置离球心的 m 距离分别为r2,用p表示球内、外各点 3.(2024·重庆月考)（多选）空间存在一平行 电势，其φ-r图像如图所示，下列说法正确 于纸面的匀强电场，在电场内取某点记为坐 的是 标原点O,沿某一方向建立x轴，选取x轴 A.该绝缘体球带负电 上到O点距离为r的P点，以O为圆心、「 B.A点的电场强度小于B点的电场强度 为半径作圆，如图甲所示（图甲中a、b…h各 C.B点的电场强度大小为9 ,点等分圆周).从P点起沿圆周逆时针方向 r3-r2 移动一周，圆上各点的电势中会随转过角 D.负点电荷在B点的电势能比在C点的电 度0发生变化.当半径r分别取ro、2ro、3ro 势能小 时，其0-0图像如图乙所示，三条曲线所对 应的电势均在，=π时达到最大值，最大值 6 3 分别为24o29曲线③与横轴相切.则 下列说法正确的是 1 02r3 (第1题) (第2题) D 2.（2024·四川南充调研)某静电场方向平行 于x轴，其电势o随x的分布可简化为如图 2元 所示的曲线.一质量为m、带电荷量为+g的 粒子（不计重力），以初速度从O点进入 A.曲线①对应的r取值为3r 电场，沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是 B.坐标原点0的电势为39o () A.粒子从0运动到x,的过程中做匀减速 C电场强度大小为公，方向与x轴成后斜 运动 向右 B.粒子从O运动到x的过程中，电势能先 D.从e到f,电势先降低后升高，从h到a, 增大后减小再增大 电势一直升高 题型2E-x图像 C.若=2 90,则粒子运动到：处时速 4.(2024·福建泉州期中)沿电场中某条直电 场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强 度最大，其大小为 m 度E随x的变化规律如图所示，坐标原点 02黑白题物理|必修第三册·RJ 0x1x2和x3分别与x轴上0、A、B、C四点 A.点电荷Q,带负电 相对应，相邻两点间距相等.一个带正电的 B.试探电荷在x2~x之间受到的电场力沿 粒子从O点由静止释放，运动到A点的动 x轴正方向 能为E,仅考虑电场力作用，则( C.x~x4之间的电场强度沿x轴正方向 A.从O点到C点，电势先升高后降低 D.两点电荷Q、Q2电荷量的比值 B.粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 为)2 C.粒子在AB段电势能变化量的绝对值大 居 于BC段电势能变化量的绝对值 7.(2024·广东广州期中)》 D.粒子在AB段电势能变化量的绝对值小 空间存在一电场，一带负 于BC段电势能变化量的绝对值 电的粒子仅在电场力作 0 用下从x,处沿x轴负方向运动，初速度大 小为。，其电势能E。随坐标x变化的关系 如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷 远处为零电势能点，粒子在原点0处电势 (第4题) (第5题) 能为E。,在x,处电势能为E,则下列说法 5.(2024·江苏南通期中)真空中有一静止、 中正确的是 半径为。的均匀带正电的球体，场强E沿 A.从x,到O之间，该电场的场强先减小后 半径r方向分布情况如图所示，图中E。、「o、 增大 2以及静电力常量k都是已知量，下列 B.由x,运动到O过程加速度一直减小 说法中正确的是 C.粒子经过x1、-x,处速度相同 A.r。处电势最高 D.粒子能够一直沿x轴负方向运动，一定 B.r、2两处的电场强度方向相反 C.r、2两处的电势差等于E(r2-,)》 2(E。-E,) 有o< m D.利用已知量可求出球体所带的电荷量 题型4其他图像 题型3E,-x图像 8.一正电荷在电场中仅受电 6.如图所示，在原点 场力作用，从A点运动到B O和x轴负半轴上 点，速度随时间变化的图像 坐标为-处分别 0 Q 固定两点电荷Q、 如图所示，A。分别对应电荷在A、B两点的 时间，则下列说法中正确的是 Q2(两点电荷的电 A.A处的场强大于B处的场强 荷量和电性均未知).一带负电的试探电荷 从坐标为x2处以一定的初速度沿x轴正方 B.A处的电势低于B处的电势 向运动，其电势能的变化情况已在图中绘 C.电荷在A处的电势能小于在B处的电 出，图线与x轴交点的横坐标为x,图线最 势能 高点对应的横坐标为x4,不计试探电荷受 D.从A到B的过程中，电场力对电荷做 到的重力，则下列判断正确的是( 正功 进阶突破·专项练03