第6讲 电场和磁场的基本性质-2026年浙江省高中物理选考二轮复习解密

第6讲 电场和磁场的基本性质 电场和磁场的基本性质命题以 “基础扎实、理解到位” 为核心要求，不追求难题和复杂情境，重点在于：区分 “矢量”（E、B、电场力、安培力、洛伦兹力）的方向与大小计算；理解 “场的叠加”（多电荷/多电流的场合成）；辨析“易混淆概念”（如电场线与磁感线、电场力与洛伦兹力的做功特点）。 一、电场的性质 仅在静电力作用下的运动轨迹与电场线、等势面综合问题的分析方法 （1）根据带电粒子所受的静电力沿着电场线的切线方向（或等势面的垂线）且指向运动轨迹弯曲的凹侧，确定带电粒子所受静电力的方向； （2）再结合电场线的方向（或等势面的电势）确定带电粒子的电性； （3）最后根据带电粒子的运动轨迹与电场线的分布情况，确定静电力做功、电势能的变化情况等。 二、磁场对通电导体或运动电荷的作用 1.“两个磁场力” (1)安培力：F＝BIL(I⊥B)。 (2)洛伦兹力：F＝qvB(v⊥B)。 2.“两个定则” (1)对电流的磁场用安培定则。 (2)对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则。 三、方法指导 （1）三个物理量的判断方法 判断场强强弱 ①根据电场线或等势面的疏密判断 ②根据公式E＝k和场强叠加原理判断 判断电势的高低 ①根据电场线的方向判断 ②由UAB＝和UAB＝φA－φB判断 ③根据电场力做功(或电势能)判断 判断电势能大小 ①根据Ep＝qφ判断 ②根据ΔEp＝－W电，由电场力做功判断 （2）研究电场的思想方法——对称法 （3）解决磁场中导体运动问题的一般思路 1.正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向，安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直。 2.画出辅助图(如导轨、斜面等)，并标明辅助方向(磁感应强度B、电流I的方向)。 3.将立体的受力分析图转化为平面受力分析图，即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图。 题型1选考真题探秘 1. （2025·浙江·高考真题）一束粒子撞击一静止的金原子核，它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。已知静电力常量，元电荷，金原子序数为79，不考虑粒子间的相互作用，则（　　） A．沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做正功，后做负功 B．沿轨迹2运动的粒子到达P时动能为零、电势能最大 C．位于图中虚线圆周上的3个粒子的电势能不相等 D．若粒子与金原子核距离为，则库仑力数量级为 2. （2025·浙江·高考真题）三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d，e与e，f两点间的距离相等，则（　　） A．a点电势高于b点电势 B．a、c两点的电场强度相同 C．d、f间电势差为d、e间电势差的两倍 D．从a到b与从f到b，电场力对电子做功相等 3. （2024·浙江·高考真题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　） A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同 C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等 4. （2023·浙江·高考真题）如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其它电阻。开关S接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角固定点；然后开关S接2，棒从右侧开始运动完成一次振动的过程中（    ）    A．电源电动势 B．棒消耗的焦耳热 C．从左向右运动时，最大摆角小于 D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等 5. （2024·浙江·高考真题）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A．合力冲量大小为mv0cosƟ B．重力冲量大小为 C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零 题型2电场的基本性质 6. （2025·浙江金华·一模）一簇电场线的分布如图，关于轴对称，M、N、P、Q处于以为圆心的圆周上，则（　　） A．间的电势差和间的电势差相等 B．将一正电荷由点移到点，电场力做正功 C．一负电荷在点的电势能大于在点的电势能 D．点的电场强度大于点 7. （2025·浙江温州·一模）电泳技术原理可简化为如图所示，金属底盘和金属棒分别接电源正、负极，图中虚线为等势面，a、b、c是电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A．a点的电场强度比b点的大 B．a点的电势比c点的低 C．正电荷从b点移到c点，电场力对其做负功 D．负电荷在a点的电势能比其在b点的小 8. （2025·浙江嘉兴·一模）如图所示为一带正电导体周围的电场线及等势线分布。A、B、C为电场中的三个点。则（　　） A．电场强度EA>EB>EC B．电势 C．从A到B和从A到C，电场力对电子做功相等 D．在A点静止释放的电子将沿其所在电场线运动到金属表面 9. （2025·浙江湖州·一模）水平面有一边长为L的等边三角形ABC，N、P、M分别为各边的中点，O点为中心。如图所示，在顶点A、B、C分别固定电荷量为、、（）的点电荷，已知静电力常量为k。则（　　） A．顶点A、B、C中，B点电势最高 B．中点N、P、M中，M点电势最高 C．P点电场强度大小为 D．N、P、M和O四点中，O点电场强度最大，大小为 10. （2025·浙江杭州·一模）某小山坡的等高线如图，M表示山顶，A、B是同一等高线上两点，MA、MB分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（　　） A．球沿MA运动的加速度比沿MB的大 B．小球分别运动到A、B点时速度相同 C．若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大 D．若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快 11. （2025·浙江宁波·模拟预测）一空心金属球壳内球心右侧放一带正电点电荷，于是在球内外形成如图所示电场，其中a在球心，b在球壳内壁，c在球壳内，d在球外，若以无穷远电势为0，下列说法正确的（　　） A．球壳内壁没有净电荷 B．c点电场强度等于a点电场强度 C．球壳接地后c点电势会增大 D．a、b两点电势差小于a、d两点的电势差 12. （2025·浙江·二模）如图所示的“雅各布天梯”实验装置展示了电弧产生和消失的过程。二根呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一极接地。当电压升高到一定值时，管状电极底部P处先产生电弧放电，然后电弧如圣火似地向上爬升，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。下列说法正确的是（　　） A．P处电势差最高 B．P处的电场强度最大 C．在真空中实验效果更加明显 D．弧光存在的时候两电极电势相同 题型3磁场的基本性质 13. （2025·浙江金华·三模）在无线长通电直导线周围某点产生的磁感应强度B与距离r的一次方成反比，可表示为。现有一半径为R的薄壁长圆筒如图1，其壁上电流，在筒内侧磁感应强度处处为0，筒外侧磁场可等效为一位于圆筒中心电流强度为的长直导线所产生，则（　　） A．圆筒侧壁单位面积受到的压力为 B．圆筒左半侧在O点产生的磁感应强度水平垂直纸面向里 C．若在圆筒外侧同轴心放置一逆时针的圆形电流如图2，则圆形电流受到圆筒的吸引力 D．若在圆筒轴线放置一反向电流也为长直细导线如图3，则圆筒侧壁单位面积受力 14. （2025·浙江绍兴·三模）磁悬浮列车是一种使用磁力使得列车悬浮起来移动的交通工具，由于悬浮行驶时不与地面接触，故可减小摩擦力，以便获得较高的行驶速度。如图1所示，科学家利用EDS系统来产生悬浮，列车在导槽内行驶，车厢的两侧有电磁铁，而导槽两侧则有“8”字形的线圈，当车辆两侧的电磁铁（左侧极、右侧S极）通过“8”字形线圈时会在线圈上感应出电流，感应电流产生的磁场又与电磁铁产生排斥及吸引作用，形成一个向上的磁力使得列车悬浮起来。某时刻车厢的左边电磁铁靠近“8”字形线圈产生图2中方向所示的感应电流，则关于电磁铁与线圈的相对位置说法正确的是（　　） A．电磁铁中心与线圈中心等高 B．电磁铁中心高于线圈中心 C．电磁铁中心低于线圈中心 D．电磁铁中心高于或等于线圈中心 15. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，磁感应强度为的匀强磁场垂直纸面向里，边长为、总电阻为的正方形线框垂直磁场放置，规定图示位置通过线框的磁通量为负值，磁场的下边界过、边的中点，现让线框绕以角速度转动，下列说法正确的是（　　） A．当线框的磁通量为0时，旋转的角度可能为 B．线框转过角的过程，磁通量的变化量为 C．当线框转过角时，线框的瞬时功率为 D．线框转过角的过程中，平均电流为 16. （2024·浙江·模拟预测）浙江某校实验桌上放一可水平自由转动的小磁针，并在其正上方固定一长直导线，小磁针静止时恰与直导线平行，如图所示。当导线中通有电流时，俯视向下观察发现小磁针沿顺时针向偏转了30°后静止，若该处地磁场的水平分量为，则下列判断正确的是（　　） A．直导线中的电流方向为由东向西 B．通电直导线受到地磁场的作用力方向水平向西 C．电流在小磁针所在处的磁场的磁感应强度大小为 D．小磁针所在处合磁场的磁感应强度大小为 17. （2025·浙江杭州·一模）手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向上 C．若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D．若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 18. （2025·浙江杭州·一模）某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外沿半径方向的辐向磁场。有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：开关接通1，由电动势为E，内阻为r的电源给金属棒供电，棒MN受到阻力f方向与速度相反，大小与速度成正比，，k为已知常数。当MN运动的路程为s时已经匀速运动。若开关接通2，开始能量回收，给电容为C的电容器充电。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。 (1)在开关接通1瞬间，求棒MN受安培力大小； (2)开关接通1，求稳定后棒MN的最大速度； (3)接第（2）问，若最大速度已知，记为，则 ①求开始转动到最大速度过程中，电源把多少其他形式能转化为电能； ②达到最大速度后，开关接通2，若此后阻力不计，在一段时间后金属棒将再次匀速转动，求此时电容器C上的带电量Q。 19. （2025·浙江杭州·模拟预测）如图所示，质量为，长为的铜棒，用长度也为的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入大小为的恒定电流后，棒向纸面外偏转的最大角度为，忽略一切阻力，则（　　） A．棒中电流的方向为 B．磁场的大小为 C．磁场的大小为 D．保持电流的大小方向恒定，在外力作用下，将ab棒拉到角时静止释放，则ab棒来回摆动的周期为 1. （2024·浙江绍兴·一模）2024年9月，中科院在自研磁体方面取得技术突破，产生了42.02T的稳态磁场，其强度约为地磁场强度的80万倍（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场）。下列说法正确的是（　　） A．42.02T表示磁通量的大小 B．该稳态磁场不可能激发出电场 C．磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场 D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大 2. （2024·浙江·一模）《吕氏春秋》中有记载：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”，他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。表明我国很早就积累了磁方面的认识，磁的强弱用磁感应强度来描述，它的单位用国际单位制中的基本单位表示为（    ） A． B． C．． D． 3. （2024·浙江金华·三模）如图甲所示，a、b是两个等量同种正电荷的连线上关于O点对称的两点，与此类似，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，两导线中通有等大反向的恒定电流，c、d同样关于中心点对称，忽略其他作用力作用，下列说法正确的是（  ） A．a与b两点的电场强度相同 B．O点电场强度为零，点磁感应强度也为零 C．M导线与N导线有相互靠近的趋势 D．在O点给质子一个向上的初速度，质子会向上做直线运动且速度在增加，加速度先增加后减少 4. （2024·浙江杭州·模拟预测）右图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。则下列说法正确的是（　　） A．当电流从电磁铁接线柱A流入时，发现吸引小磁体向下运动，则小磁体的下端为N极 B．硬磁性材料在磁场撤去后仍有很强的磁性而软磁性材料则相反，故电磁铁的铁芯应选硬磁性材料 C．为了加快充气的速度可以通过加大通入的电流 D．橡皮碗中的气体被快速排出时，管口处的温度会上升 5. （2024·浙江·模拟预测）如图所示，五根垂直纸面放置的平行长直导线通过纸面内的a、b、c、d、e五个点，五个点恰好为正五边形的五个顶点，O点为正五边形的中心。仅给其中一根直导线通大小为的电流时，O点的磁感应强度大小为B0。若每根直导线通电时电流大小均为I0，则（　　） A．仅给a处直导线通电时，O、b、e点的磁感应强度大小相同 B．仅给a、b处直导线通同向电流时，O点的磁感应强度大小为B0 C．仅给a、b、c处直导线通同方向电流时，O点的磁感应强度方向一定平行de连线 D．给任意四根直导线通电时，O点的磁感应强度大小均为B0 6. （2025·浙江金华·三模）试探电荷q在点电荷Q的电场中所具有电势能可以用来计算（式中k为静电力常量，r为试探电荷与场源电荷间的距离）。真空中两个点电荷相距15cm固定在x轴的两个点上，取无限远处的电势为零，x轴正方向上各点的电势随x的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．两个点电荷可能带同种电荷 B．两个点电荷的电量之比为2∶1 C．x=5cm处电场强度等于零 D．两个点电荷之间电势为零的位置坐标为x=-3cm 7. （2025·浙江·二模）如图所示，一根长为D的光滑金属导体板AB固定在绝缘水平面上，倾角30°，在垂直B端右上方C处固定一带电荷量+Q的点电荷，AC连线水平。现将一质量为m、电荷量为+q的绝缘小球（可视为点电荷）从金属棒的A端静止释放，小球沿金属棒向下滑动。假设小球的电荷量始终不变且不计电场边缘效应，则小球从A端滑到B端的时间（已知重力加速度为g）（　　）    A． B． C． D．不能确定 8. （2025·浙江·模拟预测）如图所示为位于MN两点的点电荷周围的电场线示意图，若将不计重力的带电粒子沿垂直MN连线的方向以速度抛出，粒子运动轨迹如图中虚线所示，经过A、B两点，则下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．M处点电荷的电荷量小于N处点电荷的电荷量 C．粒子在A、B两点之间的运动过程中加速度越来越小 D．粒子从A点到点运动过程中电势能越来越大 9. （2025·北京西城·二模）密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属板上下放置，从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、电荷量不同、密度相同的小油滴。观察两个油滴a、b的运动情况：当两板间不加电压时，两个油滴在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为、；两板间加上电压后，两油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴视为小球，所受空气阻力的大小，其中r为油滴的半径，v为油滴的速率，k为常量。不计空气浮力和油滴间的相互作用。则a、b两个油滴（　　） A．带同种电荷 B．半径之比为 C．质量之比为 D．电荷量之比为 10. （2025·浙江温州·三模）如图1所示，同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号传输线，它由两个同心导体组成，内导体为铜制芯线，外导体为铝制网状编织层，两者间由绝缘材料隔开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等势线与电场线的分布情况，相邻虚线同心圆间距相等，a、b、c、d四个点均在实线与虚线的交点上，下列说法正确的是（   ） A．图2中虚线代表电场线 B．铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用 C．a、b两点处的电场强度相同 D．a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍 11. （2025·浙江·二模）雷雨天，高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云层的底部积聚正电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A．避雷针的针尖不带电 B．A、B、C三个位置中A点的电势最高 C．A、B、C三个位置中电子在A点受电场力最大 D．空气中一电子由C点运动到B点，电势能增加 12. （2025·浙江宁波·三模）如图所示，在带电体C附近，把与地面绝缘的导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动（假设小电动机非常灵敏）。关于以上过程，下列说法正确的是（　　） A．A、B相碰后，A的电势高于的电势 B．A、B相碰后分开，A、B均不带电 C．把A、B分开的过程要克服A、B之间的静电力做功 D．A、B分别接触小电动机的两个接线柱时，电流从经电动机流向 13. （2025·浙江湖州·三模）如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由金属A和金属B（其极限波长分别为和）制成，板的面积均为S，板间距离为d。现用波长为的激光持续照射两板内表面，稳定后，则（　　） A．A板带正电，B板带负电 B．仅d增大，电容器带电荷量将减小 C．撤去激光，d增大，板间电场强度将变小 D．若改用波长为的激光照射，则产生的光电子运动的最远距离离B板为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6讲 电场和磁场的基本性质 电场和磁场的基本性质命题以 “基础扎实、理解到位” 为核心要求，不追求难题和复杂情境，重点在于：区分 “矢量”（E、B、电场力、安培力、洛伦兹力）的方向与大小计算；理解 “场的叠加”（多电荷/多电流的场合成）；辨析“易混淆概念”（如电场线与磁感线、电场力与洛伦兹力的做功特点）。 一、电场的性质 仅在静电力作用下的运动轨迹与电场线、等势面综合问题的分析方法 （1）根据带电粒子所受的静电力沿着电场线的切线方向（或等势面的垂线）且指向运动轨迹弯曲的凹侧，确定带电粒子所受静电力的方向； （2）再结合电场线的方向（或等势面的电势）确定带电粒子的电性； （3）最后根据带电粒子的运动轨迹与电场线的分布情况，确定静电力做功、电势能的变化情况等。 二、磁场对通电导体或运动电荷的作用 1.“两个磁场力” (1)安培力：F＝BIL(I⊥B)。 (2)洛伦兹力：F＝qvB(v⊥B)。 2.“两个定则” (1)对电流的磁场用安培定则。 (2)对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则。 三、方法指导 （1）三个物理量的判断方法 判断场强强弱 ①根据电场线或等势面的疏密判断 ②根据公式E＝k和场强叠加原理判断 判断电势的高低 ①根据电场线的方向判断 ②由UAB＝和UAB＝φA－φB判断 ③根据电场力做功(或电势能)判断 判断电势能大小 ①根据Ep＝qφ判断 ②根据ΔEp＝－W电，由电场力做功判断 （2）研究电场的思想方法——对称法 （3）解决磁场中导体运动问题的一般思路 1.正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向，安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直。 2.画出辅助图(如导轨、斜面等)，并标明辅助方向(磁感应强度B、电流I的方向)。 3.将立体的受力分析图转化为平面受力分析图，即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图。 题型1选考真题探秘 1. （2025·浙江·高考真题）一束粒子撞击一静止的金原子核，它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。已知静电力常量，元电荷，金原子序数为79，不考虑粒子间的相互作用，则（　　） A．沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做正功，后做负功 B．沿轨迹2运动的粒子到达P时动能为零、电势能最大 C．位于图中虚线圆周上的3个粒子的电势能不相等 D．若粒子与金原子核距离为，则库仑力数量级为 【答案】D 【详解】A．沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做负功，后做正功，A错误； B．沿轨迹2运动的粒子因为做曲线运动，则到达P时动能不为零，因距离原子核最近，则电势能最大，B错误； C．位于图中虚线圆周上各点的电势都相等，可知虚线圆周上的3个粒子的电势能相等，C错误； D．若粒子与金原子核距离为，则根据库仑定律可知库仑力 即数量级为，D正确。 故选D。 2. （2025·浙江·高考真题）三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d，e与e，f两点间的距离相等，则（　　） A．a点电势高于b点电势 B．a、c两点的电场强度相同 C．d、f间电势差为d、e间电势差的两倍 D．从a到b与从f到b，电场力对电子做功相等 【答案】D 【详解】A．电场线从高等势面指向低等势面，即电场线从图中的正电荷指向负电荷，因此b点所在的等势面高于a点所在的等势面，A错误； B．a、c两点电场强度方向不同，电场强度不同，B错误； C．从d→e→f电场强度逐渐减小，间距相等，结合可知，则，C错误； D．a点与f点在同一等势面上，a、b两点和f、b两点的电势差相等，根据电场力做功可知从a到b与从f到b，电场力对电子做功相等，D正确。 故选D。 3. （2024·浙江·高考真题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　） A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同 C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等 【答案】A 【详解】A．由左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向下，选项A正确；     B．a、b两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B错误； C．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，选项C错误； D．因c点处的磁感线较d点密集，可知 c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，选项D错误。 故选A。 4. （2023·浙江·高考真题）如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其它电阻。开关S接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角固定点；然后开关S接2，棒从右侧开始运动完成一次振动的过程中（    ）    A．电源电动势 B．棒消耗的焦耳热 C．从左向右运动时，最大摆角小于 D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等 【答案】C 【详解】A．当开关接1时，对导体棒受力分析如图所示    根据几何关系可得 解得 根据欧姆定律 解得 故A错误； 根据右手定则可知导体棒从右向左运动时，产生的感应电动势与二极管正方向相同，部分机械能转化为焦耳热；导体棒从左向右运动时，产生的感应电动势与二极管相反，没有机械能损失 B．若导体棒运动到最低点时速度为零，导体棒损失的机械能转化为焦耳热为 根据楞次定律可知导体棒完成一次振动速度为零时，导体棒高度高于最低点，所以棒消耗的焦耳热 故B错误； C．根据B选项分析可知，导体棒运动过程中，机械能转化为焦耳热，所以从左向右运动时，最大摆角小于，故C正确； D．根据B选项分析，导体棒第二次经过最低点时的速度小于第一次经过最低点时的速度，根据 可知棒两次过最低点时感应电动势大小不相等，故D错误。 故选C。 5. （2024·浙江·高考真题）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A．合力冲量大小为mv0cosƟ B．重力冲量大小为 C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零 【答案】CD 【详解】A．根据动量定理 故合力冲量大小为，故A错误； B．小球上滑的时间为 重力的冲量大小为 故B错误； C．小球所受洛伦兹力为 ， 随时间线性变化，故洛伦兹力冲量大小为 故C正确； D．若，0时刻小球所受洛伦兹力为 小球在垂直细杆方向所受合力为零，可得 即 则小球在整个减速过程的图像如图 图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为零，故D正确。 故选CD。 题型2电场的基本性质 6. （2025·浙江金华·一模）一簇电场线的分布如图，关于轴对称，M、N、P、Q处于以为圆心的圆周上，则（　　） A．间的电势差和间的电势差相等 B．将一正电荷由点移到点，电场力做正功 C．一负电荷在点的电势能大于在点的电势能 D．点的电场强度大于点 【答案】D 【详解】A．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比ON之间的平均电场强度小，由可知间的电势差小于间的电势差。故A错误； B．从Q到O的过程中，正电荷所受的电场力方向与运动方向的夹角为钝角，根据可知，电场力做负功。故B错误； C．根据电场分布可知，由可知负电荷在点的电势能小于在点的电势能。故C错误； D．电场线的疏密表示场强大小，根据电场分布可知点的电场线比点的电场线更密集，因此点的电场强度大于点的电场强度。故D正确。 故选D。 7. （2025·浙江温州·一模）电泳技术原理可简化为如图所示，金属底盘和金属棒分别接电源正、负极，图中虚线为等势面，a、b、c是电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A．a点的电场强度比b点的大 B．a点的电势比c点的低 C．正电荷从b点移到c点，电场力对其做负功 D．负电荷在a点的电势能比其在b点的小 【答案】D 【详解】A．电场线密的地方等势线也密，所以等势线的疏密可以反映电场强度的大小，由图可知，b点等势线密，所以a点的电场强度比b点的小，故A错误； B．根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势比c点的高，故B错误； C．b点电势高于c点电势，正电荷从b点移到c点，电势能减小，则电场力对其做正功，故C错误； D．由于a点的电势比b点的高，所以负电荷在a点的电势能比其在b点的小，故D正确。 故选D。 8. （2025·浙江嘉兴·一模）如图所示为一带正电导体周围的电场线及等势线分布。A、B、C为电场中的三个点。则（　　） A．电场强度EA>EB>EC B．电势 C．从A到B和从A到C，电场力对电子做功相等 D．在A点静止释放的电子将沿其所在电场线运动到金属表面 【答案】C 【详解】A．根据题图中等势面和电场线的疏密程度可知，A、B、C三点的场强大小关系为，故A错误； B．由于带正电，离导体越近的等势面电势越高，所以A、B、C三点的电势关系为，故B错误； C．根据，由于A到B的电势差等于A到C的电势差，所以从A到B和从A到C，电场力对电子做功相等，故C正确； D．由于A点所在电场线不是直线，所以在A点静止释放的电子不会沿其所在电场线运动到金属表面，故D错误。 故选C。 9. （2025·浙江湖州·一模）水平面有一边长为L的等边三角形ABC，N、P、M分别为各边的中点，O点为中心。如图所示，在顶点A、B、C分别固定电荷量为、、（）的点电荷，已知静电力常量为k。则（　　） A．顶点A、B、C中，B点电势最高 B．中点N、P、M中，M点电势最高 C．P点电场强度大小为 D．N、P、M和O四点中，O点电场强度最大，大小为 【答案】B 【详解】A．电场线由正电荷指向负电荷，沿着电场线电势降低，由对称性可知，故A错误； B．对称性可知 沿着电场线电势降低，可知 综合可得，故B正确； C．根据 BC对P点的叠加合场强大小为（水平向左） A对P点的场强大小（方向竖直向下） 故P点电场强度大小为，故C错误； D．由场强叠加可知O点电场强度大小为 由场强叠加可知M点电场强度大小为 对称性可知N点场强与P点场强等大，即 可知O点电场强度不是最大的，故D错误。 故选B。 10. （2025·浙江杭州·一模）某小山坡的等高线如图，M表示山顶，A、B是同一等高线上两点，MA、MB分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（　　） A．球沿MA运动的加速度比沿MB的大 B．小球分别运动到A、B点时速度相同 C．若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大 D．若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快 【答案】D 【详解】A．等高线越密集，坡面越陡，根据牛顿第二定律可得（为坡面与水平面夹角） MB对应的等高线更密集，坡面更陡，角越大，小球沿着MB运动时加速度比沿着MA运动时加速度大，故A错误； B．A、B在同一等高线，小球下落高度相同，根据机械能守恒，运动到A、B点时速度大小相同，但方向不同，故B错误； C．等势线越密集，电场强度越大，B处等势线更密集，A点电场强度比B点小，故C错误； D．等势线越密集，电势降落越快，右侧等势线更密集，右侧电势比左侧降落得快，故D正确。 故选D。 11. （2025·浙江宁波·模拟预测）一空心金属球壳内球心右侧放一带正电点电荷，于是在球内外形成如图所示电场，其中a在球心，b在球壳内壁，c在球壳内，d在球外，若以无穷远电势为0，下列说法正确的（　　） A．球壳内壁没有净电荷 B．c点电场强度等于a点电场强度 C．球壳接地后c点电势会增大 D．a、b两点电势差小于a、d两点的电势差 【答案】D 【详解】A．根据静电感应原理，球壳内壁有负电荷，故A错误； B．空心球壳达到静电平衡，c点电场强度为零，故c点电场强度小于a点电场强度，故B错误； C．球壳接地后c点电势为零，即电势减小，故C错误； D．由图可知，b点的电势高于d点的电势，即，由电势差的定义式有， 故，故D正确。 故选D。 12. （2025·浙江·二模）如图所示的“雅各布天梯”实验装置展示了电弧产生和消失的过程。二根呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一极接地。当电压升高到一定值时，管状电极底部P处先产生电弧放电，然后电弧如圣火似地向上爬升，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。下列说法正确的是（　　） A．P处电势差最高 B．P处的电场强度最大 C．在真空中实验效果更加明显 D．弧光存在的时候两电极电势相同 【答案】B 【详解】AB．两电极间的各处的电势差相等，根据可知在P处最先产生弧光是因为该处距离较近，电场强度最大，空气被击穿，形成正负等离子体，A错误，B正确； C．在真空中，没有空气被电离，不会形成弧光，C错误； D．弧光存在，回路中有电流，两电极电势不相等，D错误。 故选B。 题型3磁场的基本性质 13. （2025·浙江金华·三模）在无线长通电直导线周围某点产生的磁感应强度B与距离r的一次方成反比，可表示为。现有一半径为R的薄壁长圆筒如图1，其壁上电流，在筒内侧磁感应强度处处为0，筒外侧磁场可等效为一位于圆筒中心电流强度为的长直导线所产生，则（　　） A．圆筒侧壁单位面积受到的压力为 B．圆筒左半侧在O点产生的磁感应强度水平垂直纸面向里 C．若在圆筒外侧同轴心放置一逆时针的圆形电流如图2，则圆形电流受到圆筒的吸引力 D．若在圆筒轴线放置一反向电流也为长直细导线如图3，则圆筒侧壁单位面积受力 【答案】BD 【详解】A．根据题意紧贴圆筒外侧的磁感强度 导体上的电流密度 在圆筒上取宽度为，长度为一个小微元，在微元朝向圆筒一侧，磁感强度为零，可知该微元产生的磁场和除去该微元以外电流产生的磁场，在圆筒内部等大反向，根据对称性可知在圆筒的外侧等大同向，因此其他部分在该微元处产生的磁场 该微元受到的磁场力 圆筒侧壁单位面积受到的压力 整理得 A错误； B．将圆筒的左半部分分成完全相同的n份，根据右手螺旋定则，关于原点对称的内、外两份在原点产生的磁场的合场强垂直纸面向里，所有磁场叠加，因此圆筒左半侧在O点产生的磁感应强度水平垂直纸面向里，B正确； C．圆筒的电流在圆环部分产生的磁场与圆环平行，对圆环没有力的作用，C错误； D．在圆筒的内部紧贴圆筒部分，磁感强度为 利用磁场的叠加可知，在圆筒的外部合场强为零，利用A选项中的结论可知，圆筒单位面积受到的力与A选项大小相等，D正确。 故选BD。 14. （2025·浙江绍兴·三模）磁悬浮列车是一种使用磁力使得列车悬浮起来移动的交通工具，由于悬浮行驶时不与地面接触，故可减小摩擦力，以便获得较高的行驶速度。如图1所示，科学家利用EDS系统来产生悬浮，列车在导槽内行驶，车厢的两侧有电磁铁，而导槽两侧则有“8”字形的线圈，当车辆两侧的电磁铁（左侧极、右侧S极）通过“8”字形线圈时会在线圈上感应出电流，感应电流产生的磁场又与电磁铁产生排斥及吸引作用，形成一个向上的磁力使得列车悬浮起来。某时刻车厢的左边电磁铁靠近“8”字形线圈产生图2中方向所示的感应电流，则关于电磁铁与线圈的相对位置说法正确的是（　　） A．电磁铁中心与线圈中心等高 B．电磁铁中心高于线圈中心 C．电磁铁中心低于线圈中心 D．电磁铁中心高于或等于线圈中心 【答案】C 【详解】从图2中感应电流的方向可判断，此时线圈产生的磁场对电磁铁具有“拉回”或“托举”作用（即使电磁铁向上回复到线圈中心位置）。根据楞次定律，如感应电流方向如图所示，则说明电磁铁此刻低于线圈中心，线圈对电磁铁的合力指向上方，使电磁铁趋于回到中心位置。 故选C。 15. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，磁感应强度为的匀强磁场垂直纸面向里，边长为、总电阻为的正方形线框垂直磁场放置，规定图示位置通过线框的磁通量为负值，磁场的下边界过、边的中点，现让线框绕以角速度转动，下列说法正确的是（　　） A．当线框的磁通量为0时，旋转的角度可能为 B．线框转过角的过程，磁通量的变化量为 C．当线框转过角时，线框的瞬时功率为 D．线框转过角的过程中，平均电流为 【答案】C 【详解】A．当线框转过的角度为时，框面与磁感线垂直，磁通量最大，不为，A错误。 B．线框转过角的过程，磁通量的变化量为 B错误。 C．当线框转过角时，边的速度与磁场的夹角为，则有 结合 可得 功率为 C正确。 D．线框转过角的过程中，、、 结合 可得 D错误。 故选C。 16. （2024·浙江·模拟预测）浙江某校实验桌上放一可水平自由转动的小磁针，并在其正上方固定一长直导线，小磁针静止时恰与直导线平行，如图所示。当导线中通有电流时，俯视向下观察发现小磁针沿顺时针向偏转了30°后静止，若该处地磁场的水平分量为，则下列判断正确的是（　　） A．直导线中的电流方向为由东向西 B．通电直导线受到地磁场的作用力方向水平向西 C．电流在小磁针所在处的磁场的磁感应强度大小为 D．小磁针所在处合磁场的磁感应强度大小为 【答案】C 【详解】A．浙江地处北半球，磁场的水平分量从南向北，小磁针的指向即为地磁场的方向，通电后，小磁针顺时针偏转，所以根据右手定则，可知电流方向为从北到南，A错误； B．浙江地处北半球，磁场的竖直分量垂直水平面向下，根据左手定则，所受安培力方向向东，B错误； C．电流产生的磁感应强度为 C正确； D．水平方向合磁感应强度为 但是还需要再与竖直方向的磁感应强度合成，D错误。 故选C。 17. （2025·浙江杭州·一模）手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向上 C．若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D．若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 【答案】C 【详解】A．顺时针而，则线圈受到向右的安培力，故手机的加速度是向左，使镜头处于零加速度状态，故A错误； B．顺时针而，则线圈受到向上的安培力，镜头处于零加速度状态，则手机加速度方向向下，故B错误； C．若的方向左偏上，说明手机框架给镜头向上以及向左的作用力，要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向右的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，故可知顺时针，逆时针，由可知，故C正确； D．若的方向右偏上，说明手机框架给镜头向上以及向右的作用力，且向右的分力大于向上的分力要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向左的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，可知逆时针，逆时针，且，故D错误。 故选C。 18. （2025·浙江杭州·一模）某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外沿半径方向的辐向磁场。有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：开关接通1，由电动势为E，内阻为r的电源给金属棒供电，棒MN受到阻力f方向与速度相反，大小与速度成正比，，k为已知常数。当MN运动的路程为s时已经匀速运动。若开关接通2，开始能量回收，给电容为C的电容器充电。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。 (1)在开关接通1瞬间，求棒MN受安培力大小； (2)开关接通1，求稳定后棒MN的最大速度； (3)接第（2）问，若最大速度已知，记为，则 ①求开始转动到最大速度过程中，电源把多少其他形式能转化为电能； ②达到最大速度后，开关接通2，若此后阻力不计，在一段时间后金属棒将再次匀速转动，求此时电容器C上的带电量Q。 【答案】(1) (2) (3)①；② 【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律 安培力 可得 （2）匀速转动时回路中电流，则 匀速转动，动力与阻力平衡 解得 （3）①由动量定理 解得 其他形形式能转化为电能 ②令再次匀速v，电容器电量Q，由 解得 19. （2025·浙江杭州·模拟预测）如图所示，质量为，长为的铜棒，用长度也为的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入大小为的恒定电流后，棒向纸面外偏转的最大角度为，忽略一切阻力，则（　　） A．棒中电流的方向为 B．磁场的大小为 C．磁场的大小为 D．保持电流的大小方向恒定，在外力作用下，将ab棒拉到角时静止释放，则ab棒来回摆动的周期为 【答案】BD 【详解】A．棒受到的安培力方向垂直纸面向外，由左手定则可知，棒中电流的方向为a→b，故A错误； BC．通入大小为I的恒定电流后，棒做圆周运动，将恒定的安培力与重力的合力F作为等效重力，已知棒偏转的最大角度为=60°，则在偏转了30°时速度最大，此位置为等效最低点，可得合力F的方向与竖直方向的夹角为30°，如下图所示 则有BIl= mgtan 30° 解得     故B正确，C错误； D．将ab棒拉到=25°角时静止释放后，棒的运动可看作单摆的简谐运动，安培力与重力的合力 F作为等效重力，则有 解得等效重力加速度 根据单摆周期公式可得ab棒来回摆动的周期为 故D正确。 故选BD。 1. （2024·浙江绍兴·一模）2024年9月，中科院在自研磁体方面取得技术突破，产生了42.02T的稳态磁场，其强度约为地磁场强度的80万倍（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场）。下列说法正确的是（　　） A．42.02T表示磁通量的大小 B．该稳态磁场不可能激发出电场 C．磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场 D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大 【答案】B 【详解】A．42.02T表示磁感应强度的大小。故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场。故B正确； C．磁感应强度不随时间变化的磁场为恒定磁场，在恒定磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变。就是匀强磁场。故C错误； D．将通电直导线与磁场平行放入该稳态磁场，受到的安培力为零。故D错误。 故选B。 2. （2024·浙江·一模）《吕氏春秋》中有记载：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”，他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。表明我国很早就积累了磁方面的认识，磁的强弱用磁感应强度来描述，它的单位用国际单位制中的基本单位表示为（    ） A． B． C．． D． 【答案】B 【详解】根据 可知 故选B。 3. （2024·浙江金华·三模）如图甲所示，a、b是两个等量同种正电荷的连线上关于O点对称的两点，与此类似，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，两导线中通有等大反向的恒定电流，c、d同样关于中心点对称，忽略其他作用力作用，下列说法正确的是（  ） A．a与b两点的电场强度相同 B．O点电场强度为零，点磁感应强度也为零 C．M导线与N导线有相互靠近的趋势 D．在O点给质子一个向上的初速度，质子会向上做直线运动且速度在增加，加速度先增加后减少 【答案】D 【详解】A．a与b两点的电场强度等大反向，故A错误； B．O点电场强度为零，根据安培定则，点磁感应强度方向向下，不为零，故B错误； C．两导线中电流方向相反，有相互远离的趋势，故C错误； D．根据矢量叠加原理，沿O点垂直于两电荷连线向上方向电场强度先增大后减小，所以在O点给质子一个向上的初速度，质子会向上做直线运动且速度在增加，加速度先增加后减少，故D正确。 故选D。 4. （2024·浙江杭州·模拟预测）右图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。则下列说法正确的是（　　） A．当电流从电磁铁接线柱A流入时，发现吸引小磁体向下运动，则小磁体的下端为N极 B．硬磁性材料在磁场撤去后仍有很强的磁性而软磁性材料则相反，故电磁铁的铁芯应选硬磁性材料 C．为了加快充气的速度可以通过加大通入的电流 D．橡皮碗中的气体被快速排出时，管口处的温度会上升 【答案】A 【详解】A．当电流从电磁铁接线柱A流入时，由安培定则可知，电磁铁的上端相当于磁体的S极。发现吸引小磁体向下运动，由于磁极之间异名磁极相互吸引，所以小磁体的下端为N极，故A正确； B．硬磁性材料在磁场撤去后仍有很强的磁性而软磁性材料则相反，充气泵要不断充气，小磁体应不断被吸引、排斥、在吸引，故电磁铁的铁芯应选软磁性材料，故B错误； C．电磁铁实际为通电螺线管，若小磁体下方为N极，当电流从a流入电磁铁时上端为S极，由异名磁极相互排斥知金属片向下运动，从而进行充气；当电流从b流入电磁铁时上端为N极，由同名磁极相互排斥可知，金属片向上运动。综上所述，若要加快充气需要加快金属片上下运动的速率，即需要交变电流的频率变快，周期变小，故C错误； D．由于该过程并不是绝热过程，所以其气体的温度与外界温度相同，不会上升，故D错误。 故选A。 5. （2024·浙江·模拟预测）如图所示，五根垂直纸面放置的平行长直导线通过纸面内的a、b、c、d、e五个点，五个点恰好为正五边形的五个顶点，O点为正五边形的中心。仅给其中一根直导线通大小为的电流时，O点的磁感应强度大小为B0。若每根直导线通电时电流大小均为I0，则（　　） A．仅给a处直导线通电时，O、b、e点的磁感应强度大小相同 B．仅给a、b处直导线通同向电流时，O点的磁感应强度大小为B0 C．仅给a、b、c处直导线通同方向电流时，O点的磁感应强度方向一定平行de连线 D．给任意四根直导线通电时，O点的磁感应强度大小均为B0 【答案】C 【详解】A．由几何关系可知a点与O、b、e三点的距离关系为 ab=ae≠aO 根据通电直导线产生的磁场的特点，可知b、e点的磁感应强度大小相同，O点的磁感应强度大小与b、e点的磁感应强度大小不相等。故A错误； B．仅给a、b处直导线通同向电流（电流方向均垂直纸面向里或向外，不会影响结果的磁感应强度大小），通电直导线a、b（假设电流方向均垂直纸面向里）分别产生的磁场在O点的磁感应强度以及它们的合磁感应强度B1如图1所示。 由几何关系可知 则 故B错误； C．仅给a、b、c处直导线通同方向电流时（假设电流方向均垂直纸面向里），通电直导线a、b、c分别产生的磁场在O点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小相等均为B0，方向如图2所示。 通电直导线b产生的磁场在O点的磁感应强度Bb的方向平行de连线，通电直导线a、c产生的磁场在O点的磁感应强度Ba、Bc在Bb的两侧，与Bb的夹角均等于，根据平行四边形定则，Ba、Bc的合磁感应强度与Bb同向，O点的磁感应强度方向一定平行de连线。若电流方向均垂直纸面向外，只是磁感应强度方向相反，但还是平行de连线的。故C正确； D．给任意四根直导线通电时，假设直导线a、b的电流方向均垂直纸面向里，直导线c、d的电流方向均垂直纸面向外，同样的作出直导线a、b、c、d产生的磁场在O点的磁场叠加如图3所示， 将Ba与Bc合成为Bac，Bb与Bd合成为Bbd，再将Bac与Bbd合成最终的B合，Ba、Bc、Bb、Bd的大小均等于B0，显然B合大于B0，由此可见O点磁感应强度与四根直导线的电流方向有关。故D错误。 故选C。 6. （2025·浙江金华·三模）试探电荷q在点电荷Q的电场中所具有电势能可以用来计算（式中k为静电力常量，r为试探电荷与场源电荷间的距离）。真空中两个点电荷相距15cm固定在x轴的两个点上，取无限远处的电势为零，x轴正方向上各点的电势随x的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．两个点电荷可能带同种电荷 B．两个点电荷的电量之比为2∶1 C．x=5cm处电场强度等于零 D．两个点电荷之间电势为零的位置坐标为x=-3cm 【答案】D 【详解】A．由图像可知，该区域电势有正有负，则两个点电荷不可能带同种电荷，选项A错误； BC．由图像可知，原点位置放置一正电荷Q1，因图像的斜率等于电场强度，在x轴正方向电场强度方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向，可知在x轴的负方向上放置电量为-Q2的负电荷，因x=5cm的位置图像斜率不为零，则场强不为零；x=5cm处的电势为零，则 可得 选项BC错误； D．两个点电荷之间电势为零的位置距离原点为l，则由 解得l=3cm 可知该点坐标为x=-3cm，选项D正确。 故选D。 7. （2025·浙江·二模）如图所示，一根长为D的光滑金属导体板AB固定在绝缘水平面上，倾角30°，在垂直B端右上方C处固定一带电荷量+Q的点电荷，AC连线水平。现将一质量为m、电荷量为+q的绝缘小球（可视为点电荷）从金属棒的A端静止释放，小球沿金属棒向下滑动。假设小球的电荷量始终不变且不计电场边缘效应，则小球从A端滑到B端的时间（已知重力加速度为g）（　　）    A． B． C． D．不能确定 【答案】B 【详解】金属板放在点电荷+Q的电场中，则场强方向垂直于AB平面向下，则当+q的小球沿金属板下滑时受电场力垂直板向下，加速度为 根据 解得 故选B。 8. （2025·浙江·模拟预测）如图所示为位于MN两点的点电荷周围的电场线示意图，若将不计重力的带电粒子沿垂直MN连线的方向以速度抛出，粒子运动轨迹如图中虚线所示，经过A、B两点，则下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．M处点电荷的电荷量小于N处点电荷的电荷量 C．粒子在A、B两点之间的运动过程中加速度越来越小 D．粒子从A点到点运动过程中电势能越来越大 【答案】C 【详解】A．粒子受电场力指向轨迹的凹侧，由图可知电场方向与电场力方向相反，则粒子带负电，故A错误； B．电场线越密集的地方，电场强度越大，M处附近的电场比N处附近的电场大，可知M处点电荷的电荷量大于N处点电荷的电荷量，故B错误； C．粒子在A、B两点之间点运动过程中，电场强度越来越小，则根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小，故C正确； D．粒子从A点到点运动过程中，电场力做正功，电势能越来越小，故D错误； 故选C。 9. （2025·北京西城·二模）密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属板上下放置，从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、电荷量不同、密度相同的小油滴。观察两个油滴a、b的运动情况：当两板间不加电压时，两个油滴在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为、；两板间加上电压后，两油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴视为小球，所受空气阻力的大小，其中r为油滴的半径，v为油滴的速率，k为常量。不计空气浮力和油滴间的相互作用。则a、b两个油滴（　　） A．带同种电荷 B．半径之比为 C．质量之比为 D．电荷量之比为 【答案】D 【详解】A．两板间加上电压后，两油滴很快达到相同的速率，可知油滴a做减速运动，油滴b做加速运动，可知两油滴带异种电荷， 故A错误； BCD．设油滴半径r，密度为，则油滴质量为 则速率为时受阻力大小为，则当油滴匀速下落时，有 联立解得 可得 则有 当再次下落时，对a由受力平衡得 其中 对b由受力平衡得 其中 联立解得 故BC错误，D正确。 故选D。 10. （2025·浙江温州·三模）如图1所示，同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号传输线，它由两个同心导体组成，内导体为铜制芯线，外导体为铝制网状编织层，两者间由绝缘材料隔开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等势线与电场线的分布情况，相邻虚线同心圆间距相等，a、b、c、d四个点均在实线与虚线的交点上，下列说法正确的是（   ） A．图2中虚线代表电场线 B．铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用 C．a、b两点处的电场强度相同 D．a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍 【答案】B 【详解】A．图2中虚线代表等势面，A错误； B．铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用，B正确； C．a、b两点处的电场强度不相同，因为方向不相同，C错误； D．距离内导体越远，电场强度越小， ，所以a、d间的电势差大于b、c间电势差的两倍，D错误。 故选B。 11. （2025·浙江·二模）雷雨天，高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云层的底部积聚正电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A．避雷针的针尖不带电 B．A、B、C三个位置中A点的电势最高 C．A、B、C三个位置中电子在A点受电场力最大 D．空气中一电子由C点运动到B点，电势能增加 【答案】C 【详解】A．积雨云层的底部积聚正电荷，由于静电感应，避雷针的针尖带负电，故A错误； B．从正电荷到负电荷的电场线上，电势逐渐降低，则A和C电势相等，B点电势最高；故B错误； C．等差等势面的密度反映场强的大小，则A点的场强最大，故电子在A点受电场力最大，故C正确； D．空气中一电子由C点运动到B点，电势增大，由可知电子的电势能减小，故D错误。 故选C。 12. （2025·浙江宁波·三模）如图所示，在带电体C附近，把与地面绝缘的导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动（假设小电动机非常灵敏）。关于以上过程，下列说法正确的是（　　） A．A、B相碰后，A的电势高于的电势 B．A、B相碰后分开，A、B均不带电 C．把A、B分开的过程要克服A、B之间的静电力做功 D．A、B分别接触小电动机的两个接线柱时，电流从经电动机流向 【答案】C 【详解】A．A、B相碰后，A、B处于静电平衡状态，A的电势等于的电势，故A错误； B．在带电体C附近，地面绝缘的导体A、B相碰时，由于静电感应，A、B带上等量异种电荷，相碰一下后分开，此时A、B带上等量异种电荷，故B错误； C．结合上述，由于A、B带上等量异种电荷，可知，把A、B分开的过程要克服A、B之间的静电力做功，故C正确； D．结合上述可知，A、B带上等量异种电荷，由于带电体C电性不确定，则A、B的电性不确定，若A带正电，B带负电，当A、B分别接触小电动机的两个接线柱时，电流从经电动机流向，若A带负电，B带正电，当A、B分别接触小电动机的两个接线柱时，电流从B经电动机流向A，故D错误。 故选C。 13. （2025·浙江湖州·三模）如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由金属A和金属B（其极限波长分别为和）制成，板的面积均为S，板间距离为d。现用波长为的激光持续照射两板内表面，稳定后，则（　　） A．A板带正电，B板带负电 B．仅d增大，电容器带电荷量将减小 C．撤去激光，d增大，板间电场强度将变小 D．若改用波长为的激光照射，则产生的光电子运动的最远距离离B板为 【答案】BD 【详解】A．因波长，由可知，和，即入射光的频率大于金属B的极限频率而能发生光电效应，A板不能发生光电效应，则B板失去电子带正电，A板得到电子带负电，故A错误； B．电容器达到稳定时动能最大的光电子刚好不能到达A板，此时的电压最大，由可知，最大电压恒为；仅d增大，由可知电容器的电容变小，由可知电容器带电荷量将减小，故B正确； C．撤去激光，电容器的电荷量不变，d增大，由可知，板间电场强度将不变，故C错误； D．若改用波长为的激光照射，光电子的最大动能为 设光电子从B板减速的位移为，由动能定理有 结合 联立解得 即光电子运动的最远距离离B板为，故D正确。 故选BD。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $