内容正文:
高三专项复习:电磁场问题
库仑定律
洛伦兹力
安培力
静电力做的功
对于点电荷
电场强度
对于任何电荷
对于匀强电场
对于任何电场
对于匀强电场
对于任何电场
感应电动势
磁通量
感应电动势
对于匀强磁场
1.(2019.山东淮坊月考)下列对电场和磁场的认识,正确的是( )
A.法拉第提出的磁场和电场以及电场线和磁场线都是客观存在的
B.处在电场中的电荷一定受到电场力,在磁场中的通电导线一定受到安培力
C.电场强度为零的地方电势一定为零,电势为零的地方电场强度也为零
D.通电导线与通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的
D
2.(2019.山东济南一模)如图,a,b,c,d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc= ,现在将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a,b,c三个顶点上,下列说法正确的是( )
A. d点电场强度的方向由d指向O
B. O点电场强度的方向由d指向O
C. d点的电场强度大于O点的电场强度
D. d点的电场强度小于O点的电场强度
a
b
c
d
+Q
+Q
+Q
D
O
A. d点电场强度的方向由d指向O
电场强度是矢量,用平行四边形定则来求合电场
可知,d点的电场强度为
方向O指向d
所以A错
a
b
c
d
+Q
+Q
+Q
O
1.d点的电场强度方向应该为( )
A. 方向O指向d
B. 方向d指向O
A
C. 方向d指向a
D. 方向d指向c
a
b
c
d
o
+Q
+Q
+Q
B. O点电场强度的方向由d指向O
由于a,b两点的带电体电荷量都是+Q,且ao=oc
合电场强度为
可知,O点的电场强度为
方向O指向d
所以B错
a
b
c
d
o
+Q
+Q
+Q
C. d点的电场强度大于O点的电场强度
D. d点的电场强度小于O点的电场强度
可知,O点的电场强度为
由∠abc=可知三角形abd和三角形bcd是等边三角形,边长为R表示
对于d点电场强度
的对边等于斜边的一半,得
可知
可知
R
R
R
R
所以C错D正确
3.(2019.湖南益阳一模)如图所示,等边三角形ABC的两个顶点B,C处垂直与纸面固定着两根互相平行的通电长直导线,P点是三角形的中心,已知通电长直导线在其周围某点产生的磁场的磁感应强度大小为 ,其中I为通电长直导线中的电流,r为该点到通电长直导线的距离,k为常数,则下列说法错误的是( )
A. B,C两点连线的中点处的磁感应强度方向向下
B. B,C两点连线的中点处的磁感应强度为0
C. A,P两点的磁感应强度方向相同
D. A,P两点的磁感应强度大小相等
C
B
A
A
A
B
C
A. B,C两点连线的中点处的磁感应强度方向向下
B. B,C两点连线的中点处的磁感应强度为0
2.B在BC连线中点的磁场方向( )
C在BC连线中点的磁场方向( )
A.竖直向下 B.竖直向上
3.三角形边长为a,由 可知,B,C在连线中点形成的磁场强度为( )
A. B. 0 C.
所以A错B正确
A
B
B
A
B
C
P
C. A,P两点的磁感应强度方向相同
D. A,P两点的磁感应强度大小相等
对于A点
等边三角形边长为a,由 可知
三角函数关系可知,
对于P点
三角函数关系可知,
所以CD正确
4.(2019.甘肃兰州二模)如图所示,一质量为m,带电荷量为q的粒子,以速度垂直射入一有界匀强磁场区域内,速度方向跟磁场左边界垂直,从右边界离开磁场时速度方向偏转角,磁场区域的宽度为d,则下列说法正确的是( )
A.该粒子带正电
B.磁感应强度
C.粒子在磁场中做圆周运动的半径
D.粒子在磁场中运动的时间
d
o
R
R
-
D
F安
带负电
d
o
R
R
F安
-
B.磁感应强度
1.根据图可知,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R为( )
A. 2R B. R C.
得
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力是洛伦兹力提供的
由
得
=
洛伦兹力
向心力
A
所以B错
C.粒子在磁场中做圆周运动的半径
d
o
R
R
F安
-
D.粒子在磁场中运动的时间
2.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为( )
A.
B
由
得
所以带电粒子在磁场中的运动时间为
所以D正确
5.(2019.四川乐山二模)如图所示,直角三角形ACO区域内存在云墙磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,其中∠AOC=,AC边的长度为L,质量为m,电荷量为q的带点粒子(不计重力)从A点沿
AO方向摄入磁场。要使粒子能从AC边射出磁场,该粒子的速度
不能超过( )
A.
B.
C.
D.
o
C
A
B
r
r
B
o
C
A
B
r
r
3.要求出带电粒子从磁场射出时的速度,我们首先要求出( )
A. 轨道半径 r B. 磁感应强度B C. 电荷量q D.质量m
A
在三角形∠CBD中, BD=AD = r ,AC=L , ∠BDC= 得,
-
得
o
C
A
B
r
r
4.解决带电粒子在磁场中的运动问题,常用的等量关系( )
A.安培力=向心力 B.洛伦兹力=向心力 C.万有引力=向心力
B
洛伦兹力=向心力
两边同时乘上 r 得
两边同时除以 得
推导得
所以B正确
6.(2019.山东临江模拟)如图所示,实线为三个电荷量相同的带正电的点电荷 的电场线分布,虚线为某试探电荷从a点运动到b电的轨迹,不考虑重力,则下列说法正确的是( )
A. b点的电场强度比a点的电场强度大
该试探电荷从a点到b点的过程中
电场力一直做负功
该试探电荷从a点到b点的过程中
电势能先增加后减少
该试探电荷从a点到b点的过程中
动能先增加后减少
AC
1.电场力方向指向曲线凹处
2.做正功电势能减少,做负功电势能增加
3.试探电荷的动能根据动能定理来判断 :
7.(2019.海南海口一模)如图所示,正三角形ACD内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,∠ADC的平分线DG的反向延长线正好经过圆心O,AD的延长线与圆相交于E点,且AD==a ,现在有一质量为m,电荷量为q的粒子(重力不计)以一定速度沿∠CAD的平分线垂直磁场射入,粒子恰好经过D,E点,则 ( )
A.粒子一定带正电
B.粒子的初速度为
C.圆形区域磁场的磁感应强度大小为
D.粒子从A点到E点经历的时间为
o
A
C
G
D
E
CD
o
A
C
G
D
E
A.粒子一定带正电
所以A错
洛伦兹力
6.带电粒子在磁场中收到( )
A.安培力 B.洛伦兹力
C.静电力 D.库仑力
B
7.带电粒子在匀强磁场中做( )
A.匀速直线运动
B.平抛运动
C.匀速圆周运动
5.带电粒子带( )
A.正电 B.负电
B
C
o
A
C
G
D
E
B.粒子的初速度为
由 AD=a ,几何关系可知=a
所以B错
o
A
C
G
D
E
B
C.圆形区域磁场的磁感应强度大小为
4.要求出带电粒子从磁场射出时的速度,我们首先要求出( )
A.轨道半径
B. 磁感应强度B
C.初速度
A
由
由三角函数得
o
A
C
G
D
E
B
C.圆形区域磁场的磁感应强度大小为
带电粒子进入圆形磁场区域时速度不变
由向心力等于洛伦兹力得
代入速度得
所以C正确
o
A
C
G
D
E
B
设在三角形磁场区域运动时间为
D.粒子从A点到E点经历的时间为
设在圆形磁场区域运动时间为
同理
总时间为
8.(2019.福建龙岩一模)如图所示,空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果将磁场撤去,其他条件不变,则粒子从B点离开场区;如果将电场撤去,其他条件不变,则这个粒子从D点离开场区。已知BC=CD,设粒子在上述三种情况下,从A到B,从A到C和从A到D所用的时间分别是 ,离开三点时的动能分别是 ,粒子重力忽略不计,以下关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
A
B
C
D
A
B
C
D
O
电场,磁场都存在:
只有磁场:只收洛伦兹力作用
只有电场:只收电场力作用
R
R
类似平抛运动
匀速直线运动
匀速圆周运动
A
B
C
D
O
R
R
类似平抛运动
匀速直线运动
匀速圆周运动
5.平抛运动的水平方向和竖直方向的运动时间( )
A.相等 B .不相等
AC类似于竖直方向
AB类似于水平方向
AC方向做匀速圆周运动,速度大小保持不变,所以用时最多
A正确
A
A
B
C
D
O
R
R
类似平抛运动
匀速直线运动
匀速圆周运动
AD匀速圆周运动
AC匀速直线运动
AB方向做平抛运动,竖直方向做匀加速直线运动,合速度不停的增大,所以
D正确
带电粒子初速度为
$$