复习练案10 第一部分 专题三 第8讲 电场和磁场的基本性质-【衡中学案】2025年高考物理二轮总复习练案

起向左加速%根据牛顿第二定律可知&$!/6!"9 根据图乙有#$ " /6! $&%9 IF >" 当外力&B4 '时%轨道与小物块有相对滑动%则对轨道 有&> " !" $/9 结合题图乙有9 $" / &> " !" / 可知#$" / $" IF >" 截距L$>"!" / $>1 )(. 1 联立以上各式可得/$" IF%!$" IF% " $&%1$ $ 由图乙可知%当&$+ '时%轨道的加速度为@ )(.1% 小物块的加速度为9 1 $ " " $1 )(. 1 当小物块运动到?点时%经过8 & 时间%则轨道有7 " $9 " 8 & 小物块有7 1 $9 1 8 & 在这个过程中系统机械能守恒有" 1 /7 " 1 6 " 1 !7 1 1 $ " 1 /7 % 1 6 " 1 !7 4 1 61!"6 水平方向动量守恒%以水平向左的正方向%则有/7 " 6 !7 1 $/7 % 6!7 4 联立解得8 & $"%9 . 根据运动学公式有2 $" 1 9 " 8 & 1 > " 1 9 1 8 & 1 代入数据解得2 $4%9 )$ %%&"'9 )(.!&1'&%% N!&%'&%1 ) #解析$!!""根据题意%小物块在传送带上%由牛顿第 二定律有 " !" $!9 解得9 $9 )(.1 由运动学公式可得%小物块与传送带共速时运动的距 离为$$7传 1 19 $1%9 )C2传$%%@ ) 可知%小物块运动到传送带右端前与传送带共速%即小 物块与小球碰撞前瞬间%小物块的速度大小等于传送 带的速度大小9 )(.$ !1"小物块运动到右端与小球正碰%碰撞时间极短%小 物块与小球组成的系统动量守恒%以向右为正方向%由 动量守恒定律有!物7$!物7" 6!球71 其中7$9 )(.%7 " $>" )(. 解得7 1 $% )(. 小物块与小球碰撞过程中%两者构成的系统损失的总 动能为 ! 3 I $ " 1 !物7 1 > " 1 !物7" 1 > " 1 !球71 1 解得 ! 3 I $&%% N$ !%"若小球运动到?点正上方%绳子恰好不松弛%设此 时?点到+点的距离为*%小球在?点正上方的速度为 7 % %在?点正上方%由牛顿第二定律有!球" $!球 7% 1 2绳>* 小球从+点正下方到?点正上方过程中%由机械能守 恒定律有" 1 !球71 1 $ " 1 !球7% 1 6!球"!12绳>*" 联立解得* $&%1 ) 即?点到+点的最小距离为&%1 )$ 4%&"' # "@ )(. 1 ! $ 1 )! % " ( 1 &1'&%1 ) #解析$!!"" # 对小物块8从(到第一次经过>的过 程%根据机械能守恒定律有!"; $" 1 !7 > 1 第一次经过>点的向心加速度大小为 9 $ 7 > 1 6 $ 1"; 6 $"@ )(. 1 $ $ 小物块8在=3上时%因为 " 1 !",-. ! C!".23 ! 所以小物块8每次在=3上升至最高点后一定会下滑% 之后经过若干次在=3上的滑动使机械能损失%最终小 物块8将在0#=间往复运动%且易知小物块每次在=3 上向上运动和向下运动的距离相等%设其在=3上经过 的总路程为E%根据功能关系有!"-; >6!" >,-. ! ". $ ! " " !",-. ! 6 " 1 !",-. ! " E 1 解得E$1 )$ % 根据牛顿第二定律可知小物块8在=3上向上运动 和向下运动的加速度大小分别为9上$".23 !6""",-.! $+ )(. 1 9下$".23 !>"1",-.!$1 )(. 1 将小物块8在=3上的若干次运动等效看作是一次完 整的上滑和下滑%则根据运动学公式有" 1 9上8上 1 $ " 1 9下8下 1 解得8上 8下 $ " 1 $ !1"对小物块8从(到&的过程%根据动能定理有 " 1 !7 & 1 $!"-; >2.23 ! >16!" >,-. ! ". > " " !"2,-. ! 解得7 & $1 )(. 设滑块长度为)时%小物块恰好不脱离滑块%且此时二 者达到共同速度7%根据动量守恒定律和能量守恒定律 有!7 & $1!7 " 1 !7 & 1 $ " 1 '1!7 1 61 " " !") 解得)$&%1 )$ 复习练案%"&& /组%基础练 "%/!电流从/点流到,点!有效长度为1*!根据安培力 公式可知&$101*!故选/" 1%/!线框转过@&:时!线框在磁场中的有效长度不变!仍 为2!因此有& " $& 1 $012!故选/ & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & " ((*!( %%0!>点的电势最低!则>点的场强为&&(%>之间!0% >之间场强均大于&'!根据场强3$#5 @ 1 !得5 ( $;5 0 ! 故选0" 4%0!根据5$>J!>$ (D 4 " #* 可得当极板间距增大时电容 减小!由于电容器的带电量不变!故极板间电势差增 大!故/%#错误#根据3$J * 得3$4"#5 ( D !故场强不变! 故*错误#移动极板的过程中要克服电场力做功!故电 容器储存能量增大!故0正确" 9%0!同向电流相互吸引!9L边受到的安培力方向向下! 选项/错误#9L边受到的安培力向下%K*边受到的安培 力向下!则悬线拉力大于线框重力!选项#错误#根据 线框四边受到的安培力分析!线框没有转动的趋势!选 项*错误#线框9L边受到的安培力&>!" 1 $012!解得0 $ &>!" 112 !选项0正确" @%*!由等量异种点电荷的电场线分布特点知!?%5两点 电场强度大小相等!/错误#由沿电场线方向电势越来 越低知!?点电势高于5点电势!#错误#由电场叠加得 ?点电场强度3$# 5 /? 1 6# 5 ,? 1 !若仅两点电荷的电荷 量均变为原来的1倍!则?点电场强度大小也变为原来 的1倍!同理5点电场强度大小也变为原来的1倍!而 ?5间距不变!根据J$3*定性分析可知?%5两点间电 势差变大!*正确!0错误" <%#!0%B两点的点电荷在+点的合场强为&!初始时(% -两点的点电荷在+点的合场强也为&!则在(点的点 电荷沿着(+连线向+点移动!根据电场强度叠加原则 可知+点的电场强度逐渐增大!故/错误#由于电势是 标量!0%-%B三点的点电荷在3点的电势不变!处于在 (点的点电荷沿着(+连线向+点移动!该点电荷与3 点的距离先减小后增大!且点电荷带正电!所以3点的 电势先增大后减小!故#正确#0%-%B三点的点电荷在 >点的电势不变!处于在(点的点电荷沿着(+连线向 +点移动!该点电荷与>点的距离一直减小!则>点的 电势一直增大!故*错误#-%B两点的点电荷对0点的 电荷的库仑合力& -B 保持不变!处于在(点的点电荷沿 着(+连线向+点移动!一开始!该点电荷与0点距离 减小!则该点电荷对0点的电荷的库仑斥力增大!且与 -%B两点的点电荷对0点的电荷的库仑合力& -B 的夹 角变小!故0点的电荷受到的电场力一开始一定是增 大的!故0错误" +%#!带负电的试探电荷在$ 1 处动能为"%9 ]S!电势能为 >" ]S!总能量为&%9 ]S!且试探电荷速度沿$轴正方 向!在$ 1 ?$ % 区域试探电荷受到沿$轴正方向的静电 力!做加速运动!在$ % 处速度最大!试探电荷继续运动 到$ % 右侧!做减速运动!当速度为零时!电势能为&%9 ]S!即运动到电势为>&%9 S处减速到零!开始向$轴 负方向运动!后反向回到$ 1 处动能仍为"%9 ]S!继续向 左运动!在电势为>&%9 S处减速到零又反向!不会运 动到$ & %$ " 处!即试探电荷在$ % 点两侧往复运动" 故 选#" ;%*!在+ " %+ 1 两点分别固定电荷量大小相等的异种点 电荷!设处+ " 为正点电荷!在+ 1 处为负点电荷!由于> 点靠近正点电荷!=点靠近负点电荷!则>点电势高于 =点电势!反之则故>点电势低于=点电势!故/错 误#(0为等量异种电荷连线的中垂线!根据等量异种电 荷电势分布特点可知!中垂线为一等势线!所以把电子 由(沿直线移到0的过程中!电子的电势能保持不变! 故#错误#根据等量异种电荷中垂线电场分布特点可 知!+点为中垂线上场强最大的点!则把质子由(沿直 线移到0的过程中!场强先变大后变小!质子所受电场 力先增加后减小!故*正确#由于根据等量异种电荷中 垂线上的场强方向与中垂线垂直!所以将一质子&不计 重力'从(点由静止释放!在(处受到的电场力与(0 直线垂直!电子不可能沿直线在(0间做往返运动!故0 错误" "&%/#!根据题意与(点相距"%9*处的电场强度为零! 有# 5( &"%9*' 1 $# 5 0 &&%9*' 1 !解得5 ( ( 5 0 $; ( "!根据 题意!可写出电势 # 的表达式为 # $# 5 @ !设与(相距 $ " %$ 1 处的电势为零!根据电势公式有#5( $ " $# 5 0 * >$ " ! # 5 ( $ 1 $# 5 0 $ 1 >* !解得$ " $ ; "& *!$ 1 $ ; + *!故选/#" #组%综合练 ""%/0!根据动能定理!小球从>到0合力做功为零!重 力做负功!则电场力做正功!则小球带正电!故/正 确#根据静电场分布特点可知!?%5连线的垂直平分 线为等势面!小球在?%5两点的电势能相同!因此小 球在=点和在>点机械能相等!故#错误#(点电势较 高!小球在(点的电势能较大!小球在(%0两点的重 力势能相同!根据能量守恒!小球在(点动能小于在0 点动能!根据向心加速度公式可知!在(点向心加速度 小!向心加速度与重力加速度的合加速度也小!故* 错误#根据对称性J (0 $1J +0 !根据动能定理4J +0 > !"6$&!解得J +0 $ !"6 4 !则J (0 $ 1!"6 4 !故0正确" 故选/0" "1%/*!根据题意!由4J 9* $13 & >3 & $3 & !4J 9L $43 & >3 & $ %3 & !解得J 9* $ " % J 9L !可知9L 线段离9点三分一处电势等 于*点电势!如图所示! & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 由于 ()#!( 沿电场线方向电势越来越低!可得9点电势高于*点 电势!L点电势等于K点电势!故/正确!#错误#沿9L 线段方向由动能定理342,-.%&:$43 & >3 & !解得3$ 槡1 %3& 42 !故*正确!0错误" 故选/*" "%%#0!由图像可知!木块的动能由43 & 减为零!木块的 机械能由43 & 减为%3 & 又由于机械能在减小!可知电 场力做负功!故匀强电场沿斜面向下" 机械能随位移 变化的图像!斜率表外力43& >%3& $ & $&电!由于动能随 位移变化的图像!斜率表合外力!故43& $ & $&电6 !".23 ! !可得!" $93& $ & !&电$ 3 & $ & !故/错误!#正确#由 重力做功与重力势能关系有C Q $> ! 3 G !由于上滑过 程重力做负功!所以重力势能增加!即 ! 3 G $>C Q $ >& >!"$ & .23 ! ' $%3 & !故*错误#由能量守恒可知滑块 的能量为滑块的动能加上滑块的电势能加上滑块的 重力势能!滑块上升过程中重力势能增加!所以动能与 电势能之和减小!故0正确" 故选#0" "4%/!保持[接"!减小>两极板的正对面积!则根据>$ ( P D 4 " #* !知电容>减小!又>$5 J !而存在二极管!使得5 不能减少!故实际过程为5不变!故J增大!根据J$ 3*!及*不变!知3增大!所以油滴受到向上的电场力 大于重力!油滴会向上移动!故/正确#保持[接"!将 >的下极板上移!根据>$(PD 4 " #* !>$ 5 J !知*减小!> 增大!J不变!5增大!可以充电!根据3$J * !知3增 大!油滴向上运动!故#错误#将[从"掷到1!断开开 关!不能放电!故油滴不动!故*错误#将[从" 掷到 1!同时将下极板上移!*减小!根据>$(PD 4 " #* !知>增 大!断开开关!5不变!根据>$5 J !J$3*!联立知 3$ 4 " #5 ( P D 不变!故油滴不动!故0错误" "9%#!若磁场沿/指向(的方向!在平面(>?/中对磁 感应强度沿(?和与(?垂直的方向分解!如图 则与电流垂直的磁感应强度分量0 0 $0,-. $ $ 槡1 % 0! 安培力大小&$1槡A% 2 A槡1槡% 0 槡$1120!故/错误!#正 确#若磁场沿/指向5的方向!对磁场沿平行%垂直于 面(>?/的方向分解!如图 分量0 " $0 1 $ 槡1 1 0!则在面(>?/中!安培力大小&$ 1槡A% 2 A0" $1槡A % 2 A槡1 1 0$ 槡@ 1 120!分量0 1 同样要 产生安培力!因此安培力肯定要大于槡@ 1 120!故*%0 错误" 复习练案%""& /组%基础练 "%*!收集板带正电!雾滴带负电!落到收集板的过程中! 电场力做正功!动能增大!速度增大!电势能减小!故/% #错误!*正确#由图可知从喷嘴到收集板!电场线逐渐 稀疏!电场强度减小!根据牛顿第二定律&$43$!9! 可得9 $43 ! !加速度减小!故0错误" 1%0!\\.方向加逐渐增大的电压!则电子向\方向偏转" ^̂ .方向加恒定电压!则电子向̂方向偏转!且偏转的 距离相同" 故选0" %%#!在两轨迹相切的位置!粒子9速度方向向右!受到 向上的洛伦兹力!而粒子L速度方向向左!受到向下的 洛伦兹力!根据左手定则可知!粒子9%粒子L均带正 电!电中性的微粒分裂的过程中!总的电荷量应保持不 变!则粒子K应带负电!故/%*错误!#正确#粒子在磁 场中做匀速圆周运动时!根据洛伦兹力提供向心力有 470$! 7 1 @ !所以@$!7 40 !虽然粒子9与粒子L的轨迹半 径相等!但由于粒子9与粒子L的质量%电荷量大小关 系未知!则粒子9与粒子L的动量大小关系不确定!故 0错误" 4%*!由于粒子电性未知!无法判断电势高低!故/错误# 粒子从+到?和从?到5!电场力做功相等!根据动能 定理可知!动能变化量相等!故#错误#根据粒子做类 斜抛运动的规律!粒子从/到,和从+到?的时间相 同!而加速度也相同!则速度变化量相同!故*正确#根 据粒子做类斜抛运动的轨迹具有对称性!如果粒子从5 点以与7方向相反%大小相等的速度进入电场!则粒子 一定经过/点!故0错误" 9%/#!根据图像确定洛伦兹力的方向!根据左手定则可 知!9粒子四指指向与速度方向相反!L粒子四指指向与 速度方向相同!则9粒子带负电!L粒子带正电!故/ & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 正 (*#!( 复习练案[10]第一部分 专题三 第8讲 电场和磁场的基本性质 4.(2024·浙江6月选考)图示是“研究电容器两极板 A组·基础练 间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当 1.(2024·福建福州三模)如图所示,水平桌面内固定 极板间距增大时,静电计指针张角增大,则 ) 一金属导线做成的心形摆件,该摆件由两个直径为 A.极板间电势差减小 的半圆形导线和一个V形导线组成,M、N为两部分 B.电容器的电容增大 导线连接点,空间存在磁感应强度大小为B、竖直向 C. 极板间电场强度增大 下的匀强磁场.从V.N点引出导线.向摆件中通以恒 D. 电容器储存能量增大 定电流/.摆件受到的安培力大小为 ( ) 5.(2024·河南信阳模拟)如图所示,边长为L的正方 形金属线框abcd用绝缘细线悬挂在天花板上处干静 止状态,边水平,带有绝缘层的长直金属导线V 水平固定,刚好与金属线框ad边和c边接触,线框 × A.2Bld B.Bld 关于长直导线对称,长直导线通有从M到V的恒定 C D. 电流,线框中通有大小为/、沿顺时针方向的恒定电 2 n 2.(2024·江西上饶模拟)如图所示,边长为1的正方 流,线框的质量为n.重力加速度为z.细线的拉力为 F,则 1 - 形金属线框e放置在绝缘水平面上,空间存在竖 _ 直向下的匀强磁场,将大小为/的恒定电流从线框 端流人、b端流出,此时线框整体受安培力大小为F 将线框绕o边转过60*}静止不动,此时线框整体受安 ( 培力大小为F,则 A.ab边受到的安培力方向向上 B.F<mg C.俯视看,线框有绕悬线沿逆时针方向转动的趋势 D.长直导线中的电流在线框ab边处产生的磁场磁 A.F.=F. B.F-1r.# 6.(2024·北京卷)如图所示,两个等量异种点电荷分 C.f.-v D.P_# 别位于M、N两点,P、O是MN连线上的两点,且MP . =QN。下列说法正确的是 ) 3.(2024·河北唐山三模)如图所示,两个正点电荷A.B 所带电荷量分别为0.和0。,C是A、B连线上一点 M A.C之间的距离是B、C之间距离的3倍,在A.B连 线上,C点的电势最低,则0.和0.之间关系正确的 A.P点电场强度比0点电场强度大 ( ) B. P点电势与0点电势相等 .------.-------.- C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场 A C B 强度大小也变为原来的2倍 A.0.=20. B.0.=30t D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、0两 C.0.=60s D.0.=90 点间电热差不变 一195- 7.(2024·湖北武汉二模)如图所示,立方体的A、B、G. A.C、D两点电势相等 四个顶点各固定着一个带正电的点电荷,电荷量相 B.把质子由A沿直线移到B的过程中,质子的电势 同,0点是立方体的中心。现将处于在A点的点电荷 能先增加后减小 沿着A0连线向0点移动,在这个过程中,下列说法 C.把电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电 正确的是 ) 场力先增加后减小 ① D.将一质子(不计重力)从A点由静止释放,质子可 以沿直线在AB间做往返运动 10.(2024·安微马鞍山模拟)在点电荷形成的电场中. 以离点电荷无限远处电势为零,正电荷周围的电势 为正值,负电荷周围的电势为负值。真空中一点电 A.0点的电场强度减小 荷形成的电场中,某点的电势与点电荷的电量成正 B.E点的电势先增大后减小 比,与该点到点电荷的距离成反比。真空中一条直 C.C点的电势先增大后减小 线上A、B两点相距为d,在A、B两点分别固定甲、乙 D.B点的电荷受到的电场力减小 两个点电荷,已知A点右侧1.5d处的电场强度等于 8.(2024·重庆卷)沿空间某直线建立x轴,该直线上 零,则直线上A点右侧电势为零的点与A点的距离 的静电场方向沿x轴,其电势 随位置;变化的图像 可能为 ( ) 如图所示,一电荷为e带负电的试探电荷,经过x,点 ① 时动能为1.5eV.速度沿x轴正方向,若该电荷仅受 电场力。则其将 - B# /V A. B组·综合练 A.不能通过x.点 11.(多选)(2024·江西上饶模拟)如图所示,同一水平 B.在x:点两侧往复运动 C.能通过x。点 线上的P、0两点固定电荷量分别为+0和-0的 D.在x点两侧往复运动 点电荷,P、0连线中点为0。以0为圆心、R为半径 9.(2024·辽宁盘锦期中)太极图的含义丰富而复杂 的光滑绝缘细圆环固定在竖直平面内,与P、0连线 它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,0为大圆 分别相交于A、B两点,一个质量为m、带电量为a的 的圆心,0为上侧阳半圆的圆心,0,为下侧阴半圆 带电小球套在细环上,在最低点C以大小为t。的初 的圆心,0、0、0。在同一直线上,AB为大圆的直径目 速度向右运动,运动到B点时速度大小与在C点的 与0.0.连线垂直,C、D为关于0点对称的两点,在 速度大小相等,小球绕圆环在坚直面内做完整的圆 0. 、0.两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷 周运动,不计小球的大小,下列说法正确的是 整个空间只有0.、0.处点电荷产生的电场。下列说 ( 法正确的是 ) D .0 A D 0. -196一 A.小球带正电 14.(2024·山西太原预测)如图所示,D是一支理想二 B.小球在D点的机械能比在C点机械能小 极管(正向电阻为零,可视为短路;反向电阻无穷 C. 小球在A点和在B点加速度大小相等 大,可视为断路),C是极板水平放置的平行板电容 D.A、B两点的电势差为2mgR # 器,初始时不带电。当S接1且稳定后,处于两极板 12.(多选)(2024·山东济南三模)如图所示,纸面内有 间P点的一带电油滴能保持静止状态。下列说法 正确的是 一边长为L的等边三角形abc,d为ac边上一点,ad ) 间的距离为。 空间存在与纸面平行的匀强电场,a 点处有一粒子源,在纸面内朝各个方向发射动能均 为E。的同种带正电粒子,到达处的粒子动能为 4E..到达d处的粒子动能为2E.已知带正电粒子 的电荷量为么,不计粒子重力及粒子间的相互作用 A.保持S接1.减小C两极板的正对面积,油滴会向 ) 下列说法正确的是 上移动 B.保持S接1.将C的下极板上移,油滴会向下移动 C.将$从1掷到2.油滴将向下运动 D.将S从1掷到2,同时将下极板上移,油滴将向下 运动 A.a点电势高于a点电势 15.(2024·河南开封二模)如图所示,有一个边长为L B.b点电势高于c点电势 的立方体空间ABCD-MNPO.一长度为3L的导体 23E C.电场强度的大小为 棒沿AP方向放置。空间内加上某一方向的匀强磁 ” 场(图中未画出),磁感应强度的大小为B。在导体 棒中通以从A至P、大小为/的电流,则关于导体棒 受到的安培力,下列说法中正确的是 13.(多选)(2024·山西吕梁三模)如图甲所示,倾角为 ) 9=37*}的光滑斜面固定在水平地面上。匀强电场沿 斜面方向。带正电的滑块以一定的初速度从斜面底 端开始上滑。若斜面足够长,上滑过程中木块的机 械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示, sin37*=0.6.cos37*}=0.8,则下列说法正确的是 ) A.若磁场沿M指向A的方向,安培力的大小为 3ILB B.若磁场沿M指向A的方向,安培力的大小为 2/LB ,r 图中 图乙 C.若磁场沿M指向0的方向,安培力的大小为 4E。 D.若磁场沿M指向0的方向,安培力的大小为 C.滑块上滑过程中,重力势能增加了4E。 D. 滑块上升过程中动能与电势能之和减小 -197-