考前分类集训六 电场、磁场基本性质-2026届高考物理三轮冲刺
2026-05-02
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 静电场,磁场 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.26 MB |
| 发布时间 | 2026-05-02 |
| 更新时间 | 2026-05-02 |
| 作者 | 羅廷煇 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57655427.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
考前分类集训六、电场、磁场基本性质
一、知识结构
1.电场强度定义
名称
表达式
适用条件
关键说明
定义式
一切电场(普遍适用)
E 由电场本身决定,与试探电荷的 q、受力 F 无关
点电荷场强决定式
真空中的点电荷电场
k 为静电力常量,Q 为场源电荷的电荷量
匀强电场场强公式
匀强电场
U 为两点间电势差,d 为两点沿电场方向的距离
2.磁感应强度定义式:
适用条件:通电导线垂直于磁场方向放置
关键说明:B 由磁场本身决定,与电流元的 I、长度 L、受力 F 无关
二、解决问题的基本思想
1.矢量叠加思想:电场强度、磁感应强度均为矢量,叠加遵循平行四边形定则(或三角形定则)
2.受力分析思想:分析带电体 / 通电导体的受力性质(电场力、洛伦兹力、安培力、重力等),明确力的方向与大小
3.能量分析思想:分析过程中的能量转化(电势能、动能、磁场能、内能等),结合能量守恒或动能定理解题
三、思考路径 :
1.确定研究对象:明确分析的物体 / 带电粒子 / 电流元
2.情景与受力分析:想象物理情景,还原运动过程,对研究对象进行完整的受力分析
3.匹配物理规律:根据受力与运动特点,确定各过程适用的物理规律(如牛顿运动定律、运动学公式、动能定理、洛伦兹力公式等)
4.寻找过程联系:分析不同运动过程之间的联系(如临界条件、速度关系、位移关系等)
5.列方程求解:根据规律和联系,列出已知量与未知量的关系方程,求解并验证结果
四、课前完成
1.如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则等于( )
A. B. C. D.2
2.如图,两根长直细导线L1、L2平行放置,其所在平面上有M、O、N三点,为线段MN的中点,L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时,、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变,撤去L2的电流,此时N点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
3.某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上,则( )
A.a、b、c、d中a点电场强度最小
B.a、b、c、d中d点电场强度最大
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
4.一匀强电场的方向平行于平面,平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时,电势能均为。下列说法正确的是( )
A.中点的电势为零 B.电场的方向与x轴正方向成角
C.电场强度的大小为 D.电场强度的大小为
5.(多选)如图所示,在一固定点电荷形成的电场中,一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点,图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向,则( )
A.a点电势一定高于b点电势 B.试探电荷与场源电荷电性一定相同
C.a点电场强度一定大于b点电场强度 D.试探电荷的电势能一定先减小后增大
五、课堂完成
1.如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,放置一通电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零,则N点的总磁感应强度大小为( )
A.0 B.B C.2B D.3B
2.如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上,N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比P点的低 B.M点的电场强度比N点的小
C.负电荷从M点运动到P点,速度增大 D.负电荷从M点运动到P点,电场力做负功
3.(多选)球心为O,半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上,带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点,过O、A、B的截面如图所示,C、D均为圆弧上的点,OC沿竖直方向,,,A、B两点间距离为,E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是( )
A.甲的质量小于乙的质量 B.C点电势高于D点电势
C.E、F两点电场强度大小相等,方向相同 D.沿直线从O点到D点,电势先升高后降低
4.(多选)安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知( )
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
- 45
2
0
- 20
- 46
3
21
0
- 45
4
- 21
0
- 45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
5.(多选)如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O,e为的中点且在y轴上;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则( )
A.O点的磁感应强度为0
B.O点的磁感应强度方向由O指向c
C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
6.(多选)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A.方向沿x轴负方向
B.方向与x轴负方向成夹角斜向下
C.大小为
D.大小为
7.(多选)某静电场在x轴正半轴的电势随x变化的图像如图所示,a、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下,以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点,则该电荷( )
A.在b点电势能最小 B.在c点时速度最小
C.所受静电力始终做负功 D.在a点受静电力沿x轴负方向
六、课后完成
1.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与在一条直线上,与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B
2.如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另一个电荷量为q(q > 0且q << Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力
B.小球从c点到e点电势能先不变后减小
C.小球过f点的动能等于过d点的动能
D.小球过b点的速度大于过a点的速度
3.某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.点电场强度方向沿轴负方向
B.点的电场强度小于点的电场强度
C.电子在点的动能小于在点的动能
D.电子在点的电势能大于在点的电势能
4.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A.0 B. C. D.2B0
5.(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和 B3,下列说法正确的是( )
A.B1=B2<B3
B.B1=B2=B3
C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里
D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里
6.(多选)如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A.电场强度的大小
B.b点的电势比d点的低
C.将电子从c点移到d点,电场力做正功
D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能
4
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考前分类集训六、电场、磁场基本性质
一、知识结构
1.电场强度定义
名称
表达式
适用条件
关键说明
定义式
一切电场(普遍适用)
E 由电场本身决定,与试探电荷的 q、受力 F 无关
点电荷场强决定式
真空中的点电荷电场
k 为静电力常量,Q 为场源电荷的电荷量
匀强电场场强公式
匀强电场
U 为两点间电势差,d 为两点沿电场方向的距离
2.磁感应强度定义式:
适用条件:通电导线垂直于磁场方向放置
关键说明:B 由磁场本身决定,与电流元的 I、长度 L、受力 F 无关
二、解决问题的基本思想
1.矢量叠加思想:电场强度、磁感应强度均为矢量,叠加遵循平行四边形定则(或三角形定则)
2.受力分析思想:分析带电体 / 通电导体的受力性质(电场力、洛伦兹力、安培力、重力等),明确力的方向与大小
3.能量分析思想:分析过程中的能量转化(电势能、动能、磁场能、内能等),结合能量守恒或动能定理解题
三、思考路径 :
1.确定研究对象:明确分析的物体 / 带电粒子 / 电流元
2.情景与受力分析:想象物理情景,还原运动过程,对研究对象进行完整的受力分析
3.匹配物理规律:根据受力与运动特点,确定各过程适用的物理规律(如牛顿运动定律、运动学公式、动能定理、洛伦兹力公式等)
4.寻找过程联系:分析不同运动过程之间的联系(如临界条件、速度关系、位移关系等)
5.列方程求解:根据规律和联系,列出已知量与未知量的关系方程,求解并验证结果
四、课前完成
1.如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则等于( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷,假设为正电荷,为负电荷,两电荷在C点的场强如下图,设圆的半径为r,根据几何知识可得
,
同时有
,
联立解得
故选B。
2.如图,两根长直细导线L1、L2平行放置,其所在平面上有M、O、N三点,为线段MN的中点,L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时,、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变,撤去L2的电流,此时N点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等,则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样,为B1
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2撤去,N点的磁感应强度为。
故选A。
3.某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上,则( )
A.a、b、c、d中a点电场强度最小
B.a、b、c、d中d点电场强度最大
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
【答案】C
【详解】AB.根据等势面越密集电场强度越大,可知a、b、c、d中a点电场强度最大,故AB错误;
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为Wbc = -eUbc = 2eV
故C正确;
D.一个电子从a点移动到d点电场力做功为Wad = -eUad = 4eV
由于电场力做正功电势能减小,则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV,故D错误。
故选C。
4.一匀强电场的方向平行于平面,平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时,电势能均为。下列说法正确的是( )
A.中点的电势为零 B.电场的方向与x轴正方向成角
C.电场强度的大小为 D.电场强度的大小为
【答案】AD
【详解】A.根据题意可知O点、A点和B点的电势分别为,,
故中点的电势为
故A正确;
B.如图,设N点为AB的三等分点,同理易知N点电势为0,连接MN为一条等势线,过A点做MN的垂线,可知电场线沿该垂线方向,指向右下方,由可知,故电场的方向与x轴正方向成角,故B错误;
CD.电场强度的大小为
故C错误,D正确。
故选AD。
5.(多选)如图所示,在一固定点电荷形成的电场中,一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点,图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向,则( )
A.a点电势一定高于b点电势 B.试探电荷与场源电荷电性一定相同
C.a点电场强度一定大于b点电场强度 D.试探电荷的电势能一定先减小后增大
【答案】BC
【详解】AB.根据点电荷电场分布特点和试探电荷受力情况,试探电荷轨迹如图所示,
可知,点电荷位于O点,两电荷带同种电荷,由于电性无法判断,所以点电荷周围电场方向无法判断,a点电势和b点电势高低无法判断,故A错误,B正确;
C.由于a点离点电荷较近,由可知,a点电场强度一定大于b点电场强度,故C正确;
D.由轨迹图可知,电场力方向与运动方向的夹角先为钝角,后为锐角,所以电场力先做负功,后做正功,试探电荷的电势能一定先增大后减小,故D错误;
故选BC。
五、课堂完成
1.如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,放置一通电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零,则N点的总磁感应强度大小为( )
A.0 B.B C.2B D.3B
【答案】A
【详解】由右手螺旋定则及对称性可知,环形电流在N点产生的磁场,磁感应强度与M点等大同向。由于M点磁感应强度为零,由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M点磁场等大反向,即匀强磁场与N点的磁场等大反向,N点的磁感应强度为0。
故选A。
2.如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上,N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比P点的低 B.M点的电场强度比N点的小
C.负电荷从M点运动到P点,速度增大 D.负电荷从M点运动到P点,电场力做负功
【答案】D
【详解】A.MN两点电势相等,电场线由上到下,NP在同一电场线上,沿电场线电势逐渐降低,可知N点电势高于P点,可知M点电势高于P点,选项A错误;
B.M点电场线分布比N点密集,可知M点电场强度比N点大,选项B错误;
CD.负电荷从M点运动到P点,电势能增加,则电场力做负功,动能减小,速度减小,选项C错误,D正确;
故选D。
3.(多选)球心为O,半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上,带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点,过O、A、B的截面如图所示,C、D均为圆弧上的点,OC沿竖直方向,,,A、B两点间距离为,E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是( )
A.甲的质量小于乙的质量 B.C点电势高于D点电势
C.E、F两点电场强度大小相等,方向相同 D.沿直线从O点到D点,电势先升高后降低
【答案】BD
【详解】A.对甲、乙两小球受力分析如图所示,甲、乙两小球分别受到重力、支持力、库仑力作用保持平衡。
设与线段交点为点,由几何关系
解得
因此有,
根据正弦定理,对甲有
对乙有
因为
是一对相互作用力,可得
A错误;
B.根据点电荷场强公式,由场强叠加知识,可知C到D之间的圆弧上各点场强方向都向右下方,若有一正试探电荷从C运动到D的过程中,电场力做正功,电势能减小,故可判断C点电势高于D点电势,B正确;
C.两带电小球连线上的电场分布可以等效成一对等量异种点电荷的电场和在点带电量为的正点电荷的电场相互叠加的电场。在等量异种点电荷的电场中E、F两点电场强度大小相等,方向相同。但是点带电量为的正点电荷在E、F两点的电场强度不同。E、F两点电场强度大小不同,C错误;
D.电势是标量,与线段的交点距离两带电小球最近,所以该点电势最大,那么沿直线从O点到D点,电势先升高后降低,D正确。
故选BD。
4.(多选)安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知( )
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
- 45
2
0
- 20
- 46
3
21
0
- 45
4
- 21
0
- 45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
【答案】BC
【详解】A.如图所示
地球可视为一个磁偶极,磁南极大致指向地理北极附近,磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下,则测量地点应位于北半球,A错误;
B.磁感应强度为矢量,故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
计算得
B ≈ 50μT
B正确;
CD.由选项A可知测量地在北半球,而北半球地磁场指向北方斜向下,则第2次测量,测量,故y轴指向南方,第3次测量,故x轴指向北方而y轴则指向西方,C正确、D错误。
故选BC。
5.(多选)如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O,e为的中点且在y轴上;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则( )
A.O点的磁感应强度为0
B.O点的磁感应强度方向由O指向c
C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
【答案】BD
【详解】AB.由题知,四条导线中的电流大小相等,且到O点的距离相等,故四条导线在O点的磁感应强度大小相等,根据右手螺旋定则可知,四条导线中在O点产生的磁感应强度方向,如图所示
由图可知,与相互抵消,与合成,根据平行四边形定则,可知O点的磁感应强度方向由O指向c,其大小不为零,故A错误,B正确;
CD.由题知,四条导线中的电流大小相等,a、b到e点的距离相等,故a、b在e点的磁感应强度大小相等,c、d到e点的距离相等,故c、d在e点的磁感应强度大小相等,根据右手螺旋定则可知,四条导线中在O点产生的磁感应强度方向,如图所示
由图可知与大小相等,方向相反,互相抵消;而与大小相等,方向如图所示,根据平行四边形定则,可知两个磁感应强度的合磁感应强度沿y轴负方向,故C错误,D正确。
故选BD。
6.(多选)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A.方向沿x轴负方向
B.方向与x轴负方向成夹角斜向下
C.大小为
D.大小为
【答案】AD
【详解】由题意可知,如图
将五个点电荷等效成
五个点电荷与O点距离为R,设
则O点场强大小为
代入可得
方向沿x轴负方向;
故选AD。
7.(多选)某静电场在x轴正半轴的电势随x变化的图像如图所示,a、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下,以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点,则该电荷( )
A.在b点电势能最小 B.在c点时速度最小
C.所受静电力始终做负功 D.在a点受静电力沿x轴负方向
【答案】BD
【详解】AB.根据题意,由公式可知,负电荷在高电势位置的电势能较小,由图可知,点的电势最大,则在点电势能最小,同理可知,c点的电势最小,则在c点时电势能最大,电荷仅在电场力作用下,电荷的电势能和动能之和不变,可知,电势能最大时,动能最小,则在c点时,电荷的动能最小,即速度最小,故A错误,B正确;
CD.根据沿电场线方向电势逐渐降低,结合题图可知,点左侧电场方向沿轴正方向,点右侧电场方向沿轴负方向,可知,点右侧负电荷受沿轴正方向的电场力,点左侧负电荷受沿轴负方向的电场力,可知,在a点受静电力沿x轴负方向,从d点开始沿x轴负方向运动到a点,电场力先做负功再做正功,故C错误,D正确。
故选BD。
六、课后完成
1.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与在一条直线上,与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B
【答案】B
【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线,由安培定则可知,两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外,故M处的磁感应强度为零;两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里,故N处的磁感应强度为2B;综上分析B正确。
故选B。
2.如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另一个电荷量为q(q > 0且q << Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力
B.小球从c点到e点电势能先不变后减小
C.小球过f点的动能等于过d点的动能
D.小球过b点的速度大于过a点的速度
【答案】B
【详解】A.小球所受库仑力
由于re > rb,则小球在e点所受库仑力小于在b点所受库仑力,故A错误;
B.点电荷在距其r处的电势为
由于c点到d点r不变,d点到e点r逐渐增大,则根据Ep = φq
可知小球从c点到d点电势能不变,从d点到e点电势能逐渐减小,故B正确;
C.由于rf > rd,根据选项B可知,小球的电势能Epd > Epf,根据能量守恒可知,小球过f点的动能大于过d点的动能,故C错误;
D.由于ra > rb,根据选项B可知,小球的电势能Epb > Epa,根据能量守恒可知,小球过a点的动能大于过b点的动能,则小球过b点的速度小于过a点的速度,故D错误。
故选B。
3.某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.点电场强度方向沿轴负方向
B.点的电场强度小于点的电场强度
C.电子在点的动能小于在点的动能
D.电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【详解】A.由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则电场强度方向沿正方向,故A错误;
B.图像斜率表示电场强度,,由图可知点的电场强度大小等于点的电场强度,方向相反,故B错误;
C.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能小于在点的电势能,根据能量守恒可知,电子在点的动能大于在点的动能,故C错误;
D.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选D 。
4.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A.0 B. C. D.2B0
【答案】C
【详解】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零,如下图所示:
由此可知,外加的磁场方向与PQ平行,且由Q指向P,即B1=B0;依据几何关系,及三角知识,则有:BPcos30°=B0; 解得P或Q通电导线在a处的磁场大小为BP=B0;
当P中的电流反向,其他条件不变,再依据几何关系,及三角知识,则有:B2=B0;因外加的磁场方向与PQ平行,且由Q指向P,磁场大小为B0;最后由矢量的合成法则,那么a点处磁感应强度的大小为B=,故C正确,ABD错误.
5.(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和 B3,下列说法正确的是( )
A.B1=B2<B3
B.B1=B2=B3
C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里
D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里
【答案】AC
【分析】考查了安培定则,磁场的叠加
【详解】a、b和c处的磁感应强度均是三条通电导线单独存在时在各点处产生的磁场的叠加.由于通过三条导线的电流大小相等,结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的合磁感应强度垂直纸面向外,在c处垂直纸面向里,且。
故选AC.
【点睛】通电导线周围存在磁场,且离导线越远场强越弱.磁场不但有大小而且有方向,方向相同则相加,方向相反则相减.并根据矢量叠加原理来求解
6.(多选)如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A.电场强度的大小
B.b点的电势比d点的低
C.将电子从c点移到d点,电场力做正功
D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能
【答案】AD
【详解】A.根据
可得电场强度的大小
选项A正确;
B.沿电场线电势逐渐降低,可知b点的电势比d点的电势高,选项B错误;
C.将电子从c点移到d点,因电子所受的电场力与位移反向,可知电场力做负功,选项C错误;
D.因a点的电势低于c点电势,则电子在a点的电势能大于在c点的电势能,选项D正确。
故选AD。
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