专题06 电场与磁场基础(期末真题汇编,浙江专用)高二物理下学期
2026-05-27
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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 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 静电场,磁场 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.06 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58035349.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
专题06电场与磁场基础汇编浙江多地期末试题,分核心必练、进阶提升、培优冲刺三层突破,聚焦物理观念与科学思维,适配高二下期末复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|24题|电场强度、电势、库仑力、安培力、电磁感应等|结合熔喷布静电驻极、扬声器等科技情境,考查比值定义法、控制变量法等科学思维|
|计算题|1题|安培力、功率、能量|以“V”形导体棒在磁场中运动为情境,综合考查受力分析与能量转化,体现分层进阶|
内容正文:
专题06 电场与磁场基础
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1. (24-25高二下·浙江温州·期末)在物理学科的学习过程中,对于物理思维方法的学习也是十分重要的。下列有关物理思维方法正确的是( )
A.在研究机械运动时通常采用质点为研究对象是因为其真实存在且便于研究
B.库仑在库仑扭秤实验中利用放大法成功得到了库仑定律
C.通过比值定义法定义的电场强度,表示电场强度大小与试探电荷的电荷量成反比
D.通过海绵的凹陷程度反映压力的大小是利用了控制变量法
【答案】B
【详解】A.质点是一个理想化模型,实际并不存在,采用质点是为了简化问题便于研究,故A错误;
B.库仑扭秤实验通过微小扭转角的放大效应测量电荷间作用力,属于放大法的应用,故B正确;
C.电场强度是比值定义法,E由电场本身决定,与试探电荷q无关,故C错误;
D.海绵凹陷程度反映压力效果,属于转换法(或类比法),而非控制变量法,故D错误。
故选B。
2. (24-25高二下·浙江舟山·期末)如图所示是高压输电线路上绝缘子的等差等势线分布图,输电线路周围的空气中沙粒间的非对称摩擦会使沙粒带上电荷。下列说法正确的是( )
A.图中a、b、c三点的电场强度大小关系为
B.图中a、b、c三点的电势关系为
C.带负电的沙粒聚集在绝缘子的低压端
D.某带电沙粒仅在电场力作用下可从a点沿电场线运动到b点
【答案】A
【详解】A.等差等势线分布的密集程度能够表示电场的强弱,根据图示可知,故A正确;
B.电场线垂直于等势线,由高压端指向低压端,沿电场线电势降低,根据图示可知,故B错误;
C.结合上述,电场线由高压端指向低压端,带负电的沙粒所受电场力方向与电场强度方向相反,可知带负电的沙粒将聚集在绝缘子的高压端,故C错误;
D.结合上述可知,从a点到b点的电场线为一条曲线,粒子所受电场力方向沿电场线切线方向,根据曲线运动的条件可知,某带电沙粒仅在电场力作用下不能够从a点沿电场线运动到b点,故D错误。
故选A。
3. (24-25高二下·浙江温州·期末)熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,为的中点,连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A.点电场强度小于点的电场强度
B.点的电势比点的电势高
C.、两点间电势差小于、两点间电势差
D.某带负电颗粒在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【详解】A.a点电场线比c点电场线更密集,因此a点电场强度比c点的大,故A错误;
B.由图可知,bd连线垂直于b点所在的电场线,并不垂直于d点的电场线,由于电场线和等势面是垂直的,沿着电场线方向电势逐渐降低,可知点的电势比点的电势低,故B错误;
C.由于b为ac的中点,且a、b两点间的平均场强大于b、c两点间的平均场强,由可知,a、b两点间电势差大于b、c两点间电势差,故C错误;
D.将带负电颗粒由a点移动到c点,电场力做正功,因此带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大,故D正确。
故选D。
4. (24-25高二下·浙江温州·期末)如图所示为某带电体周围空间分布的电场线和等差等势面的剖面图,A、B、C、D均为曲线的交点,下列说法正确的是( )
A.UCD=2UDA B.D、C点的电场强度相同
C.B点的电势高于C点的电势 D.电子从B到A与D到A的过程中,电场力对其做功相同
【答案】D
【详解】A.题意可知
且
故
故A错误;
B.等差等势线越密,电场强度越大,可知C点场强大于D点场强,故B错误;
C.题意可知B、D两点电势相等,由于随着电场线方向电势降低,可知C点电势大于D点电势,故C点电势大于B点电势,故C错误;
D.由于B、D两点电势相等,所以
根据
可知电子从B到A与D到A的过程中,电场力对其做功相同,故D正确。
故选D。
5. (24-25高二下·浙江丽水·期末)如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m的带正电小球,电荷量大小为q。现将细线拉直至水平,小球静止释放,可运动至与竖直方向夹角为θ的最大摆角处,则该电场的场强E为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】从释放到最大摆角处,根据动能定理可得
解得该电场的场强为
故选A。
6. (24-25高二下·浙江台州·期末)如图所示,两竖直金属板与电源连接,绝缘光滑细绳两端固定在金属板上的A、B两点,细绳上套有质量为m、电荷量为q的带电细环。平衡时细环位于P点,且PB处于水平位置,AP与竖直方向的夹角为30°,则( )
A.细环带负电荷
B.细绳的张力为
C.电源的电动势为
D.若增大细环电荷量,细绳张力变小
【答案】C
【详解】A.对细环受力分析,受重力,绳子拉力,根据平衡条件可知还受到水平向左的电场力,如图所示
细环受电场力向左,电场强度方向向左,小球带正电,故A错误;
B.细绳的张力
由力的平衡可得,
解得,,故B错误;
C.设电源电动势为U,因为,
解得,故C正确;
D.如果小环电荷量增大则增大,细线和竖直方向夹角变小,细线的张力变大,故D错误。
故选C。
7. (24-25高二下·浙江温州·期末)如图所示,水平面上放置一个绝缘轻支杆,支杆上的带电小球位于光滑小定滑轮的正下方,绝缘细线绕过定滑轮与带电小球相连,在拉力的作用下,小球静止,此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉动细线,使球缓慢移动一小段距离,支杆始终静止,下列说法正确的是( )
A.带电小球B受到的库仑力不变
B.地面给绝缘轻支杆的支持力一直小于带电小球A的重力
C.两带电小球所组成系统的电势能大小不变
D.带电小球B的运动轨迹为直线
【答案】C
【详解】A.小球B受到重力G、库仑力、绳子拉力F而平衡,设OB长度为l,AB距离为r,OA距离为h,如图
根据相似三角
由于不变,可知该式比值不变,现缓慢拉动细线,可知l变小,但r不变,故库仑力大小不变,但方向在变,故A错误;
B.对小球A和绝缘轻支杆整体受力分析,受重力、库仑力、地面的支持力和摩擦力而平衡,对整体,竖直方向分析可知地面给绝缘轻支杆的支持力等于小球A的重力与库仑力在竖直方向向下的分力的合力,即地面给绝缘轻支杆的支持力一直大于带电小球A的重力,故B错误;
CD.移动过程中,由于r不变,可知小球B的轨迹为圆周轨迹,则库仑力不做功,则两带电小球所组成系统的电势能大小不变,故C正确,D错误。
故选C。
8. (24-25高二下·浙江温州·期末)在电荷量为Q的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定为零时,距离该点电荷r处的电势为,其中为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。电荷量大小分别为和两个点电荷产生的电场等势线如图所示(图中数字的单位是伏特),则( )
A.为正电荷,且 B.为负电荷,且
C.为正电荷,且 D.为负电荷,且
【答案】A
【详解】根据两点电荷周围的电势分布可知带正电,带负电(正电荷周围电势大于零,负电荷周围电势小于零)
由图中电势为0的等势线可知
由图中距离关系可知
联立解得
故选A。
9. (24-25高二下·浙江杭州·期末)某电场的等势面分布如图中实线所示,相邻等势面间的电势差均为5V,且,虚线是带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面a、b的交点,已知粒子的电荷量为e,质量为m,经过M点时动能为。则( )
A.该粒子带负电
B.M点与N点的电场强度大小相等
C.该电场可能是某一正点电荷产生的
D.粒子在经过N点时的动能为
【答案】D
【详解】A.根据粒子受电场力指向轨迹的凹侧可知,粒子受电场力大致向左上,根据沿电场线方向电势降低可知,电场方向由,则粒子受力方向与电场方向相同,粒子带正电,故A错误;
B.由公式可知,等差等势面越密集,电场强度越大,则M点的场强大于N点的电场强度,故B错误;
C.某一点电荷的等势面是以点电荷为圆心的同心圆,故C错误;
D.粒子从M点到N点,电场力做功为
由动能定理有
解得,故D正确。
故选D。
10. (24-25高二下·浙江衢州·期末)如图所示,在坐标(,)和(,)上放置着等量异种点电荷,电荷量(),为使点(,)电场强度为零,在点(,)再放入点电荷,电荷量为(未知)。则( )
A.点的点电荷带负电, B.连线各点电势相同
C.沿直线到电势逐渐降低 D.电子沿直线到,电势能减小
【答案】C
【详解】A.根据图中几何关系可知,点处于等量异种点电荷连线的中垂线上,等量异种点电荷在点的合场强方向由指向,大小为
为使点电场强度为零,则点的点电荷带负电,根据
解得,故A错误;
B.由于点的点电荷带负电,可知非常靠近点处的电势一定小于点处的电势,所以连线各点电势不可能相同,故B错误;
C.等量异种点电荷产生的电场中,连线的中垂线为一等势线,即直线为等量异种点电荷电场中的等势线;沿直线到,离点处的负点电荷距离越来越小,所以沿直线到电势逐渐降低,故C正确;
D.电子沿直线到,由于电势逐渐降低,根据,由于电子带负电,所电势能增大,故D错误。
故选C。
11. (24-25高二下·浙江衢州·期末)先后让粒子和氘核以相同动量进入同一对平行板形成的匀强电场,入射速度方向均与电场方向垂直。则离开电场时,粒子与氘核的偏转角正切值之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,由于动量相同,根据公式可知,两个粒子的初速度之比为
设电场强度为,平行板长度为,进入电场后,水平方向上有
竖直方向上有,
带电粒子在匀强电场中的偏转角正切值为
则两粒子的偏转角正切值之比为
故选A。
12. (24-25高二下·浙江宁波·期末)空间中存在平行于纸面的匀强电场,在纸面内取点为坐标原点建立轴,如图甲所示。现有一个质量为、电量为的试探电荷,在时刻以一定初速度从轴上的点开始沿顺时针做匀速圆周运动,圆心为、半径为。已知图中圆为试探电荷运动轨迹,为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势随时间的变化图像如图乙所示,其中。下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向与轴正方向成
B.从点到点做功为
C.微粒在时所受变力可能达最小值
D.圆周运动的过程中变力的最大值为
【答案】D
【详解】A.由乙图可知,带电微粒在转动过程中,电势最高值为,电势最低值,最高点、最低点分别位于轨迹直径的两端,将直径取四等分点,找到与a点电势相同的点A,如图aA垂直于电场线
设电场强度的方向与x轴正方向为,由几何关系
解得
故A错误;
B.由上述分析可知
从a点到b点由动能定理
又
解得
故B错误;
C.圆周运动的过程中电势为时,变力F达到最小值,故微粒在时所受变力不可能达最小值,故C错误;
D.由乙图可知,微粒做圆周运动的周期为
速度为
电场强度为
圆周运动的过程中电势为时变力F达到最大值,有
解得
故D正确。
故选D。
13. (24-25高二下·浙江嘉兴·期末)如图所示,A、B、C、D分别是点电荷Q周围三个等势面上的点,其中A、B、C在同一条电场线上,且,C、D在同一等势面上。将电荷量的电荷从A移动到C的过程中,电势能减少了。则( )
A.点电荷Q带负电
B.C、D两点的电场强度相同
C.负电荷在A点的电势能小于在D点的电势能
D.若取C点的电势为0,则B点的电势为8V
【答案】C
【详解】A.将电荷量的电荷从A移动到C的过程中,电势能减少了,则电场力做正功,电场力向右,故点电荷Q带正电,故A错误;
B.C、D两点的电场强度大小相等,方向不同,故B错误;
C.点电荷Q带正电,则A点的电势高于D点的电势,根据可知,负电荷在A点的电势能小于在D点的电势能,故C正确;
D.根据电势能的公式有
V
点电荷的电场不是匀强电场,AB间的电场强度大于BC间的电场强度,因此由可知
即
则中点B的电势不于8V,故D错误;
故选C。
14. (24-25高二下·浙江·期末)电子枪需要电子束聚焦,让阴极发射的发散的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。如图所示,带箭头的实线表示电场线,虚线表示从阴极发射的电子到达荧光屏的运动轨迹,在电子运动过程中下列说法正确的是( )
A.电场力先做正功后做负功 B.电子的电势能先增加后减小
C.电子的动能增加 D.无法确定电场力做功情况
【答案】C
【详解】电子受电场力向右,则电场力做正功,电势能减小,动能增加。
故选C。
15. (24-25高二下·浙江丽水·期末)如图,电荷量为 +Q的点电荷与一无限大接地金属板MN 相距为 2d,P 点与金属板相距为d,R 点与P点关于点电荷对称。现测得P点电势为 3V。下列说法正确的是( )
A.P点场强大小为,方向水平向右
B.R点场强与P点场强大小相等,方向相反
C.点电荷与金属板间的电势差大于6V
D.将一负试探电荷从P点移动到R点,静电力做负功
【答案】C
【详解】A.系统达到静电平衡后,因为金属板接地,电势为零,所以电场线分布类似于等量异种电荷的电场分布,金属板位置相当于中垂线,P点场强大小为
故A错误;
B.根据电场线的疏密表示场强的大小,则R点的场强小于点P,故B错误;
C.P点左侧电场线比较密,则左侧的场强较大, 根据
则
V
点电荷与金属板间的电势差等大于6V,故C正确;
D.电场线的疏密表示场强的大小,Q左侧电场强度小于右侧的电场强度,根据
所以
无穷远处电势为零,则R点电势大于3V,带负电试探电荷从P点移动到R点,电势能减小,电场力做正功,故D错误。
故选C。
16. (24-25高二下·浙江杭州·期末)如图甲所示,在一块很大的接地金属平板的上方固定一正点电荷Q。金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图乙中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。将一负试探电荷先后放于M和N处,其受到的电场力、电势能分别为、和、,M点距Q为d,静电力常量为k。则( )
A. B.
C.M点的电势高于N点的电势 D.M点的电场强度为
【答案】A
【详解】A.等差等势面的疏密程度可以表示电场的强弱,由乙图可知M处的电场强度较小,根据
可知
故A正确;
BC.金属板上方电场的电场线始于正点电荷,终止于金属板上表面。根据沿电场线方向电势降低可知M点的电势低于N点的电势,由
可知负试探电荷先后放于M和N处,电势能大小关系为
故BC错误;
D.金属板上方电场是由正点电荷与金属板上表面感应电荷共同激发的,所以点电荷的场强公式不再适用。故D错误。
故选A。
17. (24-25高二下·浙江衢州·期末)含义丰富的太极图体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,O为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心,O、、在同一直线上,AB为大圆的直径且与连线垂直,C、D为关于O点对称的两点,在、两点分别固定等量异种点电荷,下列说法正确的是( )
A.C、D两点电场强度相同
B.C、D两点电势相等
C.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子的电势能先增加后减小
D.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电场力先减小后增加
【答案】A
【详解】A.由等量异种电荷的场强分布可知,C、D两点电场强度大小和方向都相同,即场强相同,选项A正确;
B.由等量异种电荷的等势面分布可知,C、D两点不在同一等势面上,则电势不相等,选项B错误;
C.因AB连线是电势为零的等势面,可知若电子由A沿直线移到B的过程中,电子的电势能不变,选项C错误;
D.因从A到B的直线上场强先增加后减小,则若电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电场力先增加后减小,选项D错误。
故选A。
18. (24-25高二下·浙江宁波·期末)以下属于国际单位制中基本单位符号的是( )
A.K B.T C.Hz D.eV
【答案】A
【详解】国际单位制(SI)的七个基本单位及其符号为:米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)。
A.K是开尔文的符号,属于基本单位,故A正确;
B.T是特斯拉的符号,为磁感应强度的导出单位,故B错误;
C.Hz是赫兹的符号,为频率的导出单位(s⁻¹),故C错误;
D.eV是电子伏特的符号,是能量的非国际单位制单位,故D错误。
故选A。
19. (24-25高二下·浙江绍兴·期末)磁感应强度的单位是“T”,若用国际单位制的基本单位来表示,正确的是( )
A.kg⋅s−2⋅A−1 B.kg⋅s−2⋅m−2 C.kg⋅m2⋅A−1 D.N⋅C−1⋅m−1⋅s
【答案】A
【详解】磁感应强度B的公式为,其中F的单位是牛顿(N),I的单位是安培(A),L的单位是米(m)。
N用国际单位制基本单位表示为kg⋅m⋅s−2
代入公式得
故选A。
20. (24-25高二下·浙江台州·期末)下列属于国际单位制基本单位符号的是( )
A.s B.W C.N D.Wb
【答案】A
【详解】A.秒(s)是国际单位制中的基本单位,符号为s,故A正确;
B.瓦特(W)是功率的单位,属于导出单位(1 W = 1 J/s),故B错误;
C.牛顿(N)是力的单位,属于导出单位(1 N = 1 kg·m/s²),故C错误;
D.韦伯(Wb)是磁通量的单位,属于导出单位(1 Wb = 1 V·s),故D错误。
故选A。
21. (24-25高二上·浙江绍兴·期末)以下四种情况能产生感应电流的是( )
A.在图1中,条形磁铁正在靠近开口的铝环
B.在图2中,闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平
C.在图3中,在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动
D.在图4中,闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面
【答案】B
【分析】产生感应电流的条件为:闭合回路中磁通量发生变化。
【详解】A.开口的铝环,未构成闭合回路,故未产生感应电流,故A错误;
B.闭合线圈竖直向下运动过程中,磁通量先减小后增大,故闭合线圈中产生了感应电流,B正确;
C.在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动,线圈中磁通量保持不变,故没有产生感应电流,C错误;
D.闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面,闭合线圈中磁通量始终为0,故没有产生感应电流,D错误。
故选B。
【点睛】
22. (24-25高二上·浙江台州·期末)某同学利用手机软件测量当地地磁场的磁感应强度,如图甲所示,以手机显示屏所在平面为平面,在手机上建立直角坐标系,该同学测量时z轴始终保持竖直向上,手机平面绕z轴匀速转动,手机显示出各轴磁场的实时数据(如图乙所示)。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值,相反则显示负值,根据图像可推知,下列说法错误的是( )
A.通过数据可知测量地在南半球
B.图中时刻x轴正方向指向地球北方
C.时间内手机刚好绕z轴转动了一周
D.通过数据可以得出当地地磁场磁感应强度大小约为
【答案】A
【详解】A.从图中可以看出,手机竖直方向(z 轴方向)的磁场分量始终为负值,这说明当地磁场在竖直方向上是向下的;z 轴竖直向上方向为正值,可知该处地磁场竖直分量向下,故测量地在北半球,故A错误,符合题意;
B.根据北半球地磁场保持水平分量为向北,因此当手机绕z轴转动过程,地磁场水平分量在x轴和y轴的分量,将出现正弦或余弦式的变化,图中t1时刻x轴正方向磁场数值达到最大,说明此时刻x轴正方向指向地球北方,故B正确,不符合题意;
C.t1~t5时间内x轴方向磁场变化刚好一个周期,说明t1~t5时间内手机刚好绕z轴转动了一周,故C正确,不符合题意;
D.根据题中数据可知地磁场磁感应强度大小约为
故D正确,不符合题意。
故选A。
23. (24-25高二下·浙江台州·期末)如图所示,把一根柔软的轻质弹簧悬挂起来,弹簧下端系一锡箔纸揉的小球,静止时小球刚好跟金属板接触,通电后发现小球迅速向上运动,若弹簧不超出弹性限度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在空中运动过程中机械能守恒
B.改变电源正负极小球不再向上运动
C.小球回到金属板时,对金属板有作用力
D.若加大电压,小球第一次到达最高点的时间变长
【答案】C
【详解】A.通电后发现小球迅速向上运动,小球在空中运动过程中机械能增加,A错误;
B.同向电流相互吸引,改变电源的正负极,弹簧内部仍然是同向电流,仍然相互吸引,弹簧仍然收缩,小球仍然向上运动,B错误;
C.当弹簧通有电流时,由于同向电流相互吸引,弹簧缩短,弹簧处于压缩状态。当弹簧失去电流时,引力消失,弹簧要恢复原长,将小球弹开,当弹簧恢复原长时,小球与金属板接触前的瞬间速度不等0,小球与金属板接触时对金属板有压力,所以小球回到金属板时,对金属板有作用力,C正确;
D.若加大电压,电流增大,引力增大,小球第一次到达最高点的时间变短,D错误。
故选C。
24. (24-25高二下·浙江温州·期末)图甲是常见的扬声器实物图,图乙是剖面结构图,图丙是磁铁和线圈部分的俯视图。按音频变化的电流通过线圈时,线圈会带动纸盆一起振动,发出声音。则( )
A.该扬声器的工作原理是电磁感应现象
B.线圈上各点位置处磁感应强度相同
C.电流变化越快则发声频率越高
D.图丙线圈电流沿逆时针时,线圈受垂直纸面向外的安培力
【答案】C
【详解】A.该扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中在安培力的作用下发生振动,线圈会带动纸盆一起振动,发出声音,A错误;
B.线圈上各点位置处磁感应强度大小相等、方向不同,B错误;
C.电流变化越快安培力变化越快,则发声频率越高,C正确;
D.图丙线圈电流沿逆时针时,根据左手定则,线圈受垂直纸面向里的安培力,D错误。
故选C。
25. (24-25高二下·浙江台州·期末)如图所示,接有恒流源的两根金属导轨固定在竖直平面内,导轨下半部分处于垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁感应强度为。长为的刚性导体棒折成边长相等、夹角为60°的“V”形,固定于竖直平面内且与导轨接触良好,导体棒两端点与磁场的上边界距离。在时刻释放导体棒同时通以的电流。已知导体棒质量为,电阻为,不计导体棒和导轨间的摩擦及空气阻力。求
(1)时“V”形通电导体棒受到的安培力;
(2)导体棒端点ab与磁场上边界距离时,恒流源输出功率P;
(3)“V”形导体棒上升的最大高度H。
【答案】(1)2N
(2)6W
(3)
【详解】(1)时“V”形通电导体棒受到的安培力
(2)“V”形通电导体棒向上的加速度为
导体棒端点ab与磁场上边界距离时的速度
恒流源输出功率
(3)“V”形导体棒的ab端离开磁场后,所受的安培力与上升的高度成线性关系或者,则“V”形导体棒离开磁场过程中,由动能定理
其中
解得
由
解得h=0.1m
则
试卷第1页,共3页
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专题06 电场与磁场基础
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1. (24-25高二下·浙江温州·期末)在物理学科的学习过程中,对于物理思维方法的学习也是十分重要的。下列有关物理思维方法正确的是( )
A.在研究机械运动时通常采用质点为研究对象是因为其真实存在且便于研究
B.库仑在库仑扭秤实验中利用放大法成功得到了库仑定律
C.通过比值定义法定义的电场强度,表示电场强度大小与试探电荷的电荷量成反比
D.通过海绵的凹陷程度反映压力的大小是利用了控制变量法
2. (24-25高二下·浙江舟山·期末)如图所示是高压输电线路上绝缘子的等差等势线分布图,输电线路周围的空气中沙粒间的非对称摩擦会使沙粒带上电荷。下列说法正确的是( )
A.图中a、b、c三点的电场强度大小关系为
B.图中a、b、c三点的电势关系为
C.带负电的沙粒聚集在绝缘子的低压端
D.某带电沙粒仅在电场力作用下可从a点沿电场线运动到b点
3. (24-25高二下·浙江温州·期末)熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,为的中点,连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A.点电场强度小于点的电场强度
B.点的电势比点的电势高
C.、两点间电势差小于、两点间电势差
D.某带负电颗粒在点的电势能大于在点的电势能
4. (24-25高二下·浙江温州·期末)如图所示为某带电体周围空间分布的电场线和等差等势面的剖面图,A、B、C、D均为曲线的交点,下列说法正确的是( )
A.UCD=2UDA B.D、C点的电场强度相同
C.B点的电势高于C点的电势 D.电子从B到A与D到A的过程中,电场力对其做功相同
5. (24-25高二下·浙江丽水·期末)如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m的带正电小球,电荷量大小为q。现将细线拉直至水平,小球静止释放,可运动至与竖直方向夹角为θ的最大摆角处,则该电场的场强E为( )
A. B.
C. D.
6. (24-25高二下·浙江台州·期末)如图所示,两竖直金属板与电源连接,绝缘光滑细绳两端固定在金属板上的A、B两点,细绳上套有质量为m、电荷量为q的带电细环。平衡时细环位于P点,且PB处于水平位置,AP与竖直方向的夹角为30°,则( )
A.细环带负电荷
B.细绳的张力为
C.电源的电动势为
D.若增大细环电荷量,细绳张力变小
7. (24-25高二下·浙江温州·期末)如图所示,水平面上放置一个绝缘轻支杆,支杆上的带电小球位于光滑小定滑轮的正下方,绝缘细线绕过定滑轮与带电小球相连,在拉力的作用下,小球静止,此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉动细线,使球缓慢移动一小段距离,支杆始终静止,下列说法正确的是( )
A.带电小球B受到的库仑力不变
B.地面给绝缘轻支杆的支持力一直小于带电小球A的重力
C.两带电小球所组成系统的电势能大小不变
D.带电小球B的运动轨迹为直线
8. (24-25高二下·浙江温州·期末)在电荷量为Q的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定为零时,距离该点电荷r处的电势为,其中为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。电荷量大小分别为和两个点电荷产生的电场等势线如图所示(图中数字的单位是伏特),则( )
A.为正电荷,且 B.为负电荷,且
C.为正电荷,且 D.为负电荷,且
9. (24-25高二下·浙江杭州·期末)某电场的等势面分布如图中实线所示,相邻等势面间的电势差均为5V,且,虚线是带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面a、b的交点,已知粒子的电荷量为e,质量为m,经过M点时动能为。则( )
A.该粒子带负电
B.M点与N点的电场强度大小相等
C.该电场可能是某一正点电荷产生的
D.粒子在经过N点时的动能为
10. (24-25高二下·浙江衢州·期末)如图所示,在坐标(,)和(,)上放置着等量异种点电荷,电荷量(),为使点(,)电场强度为零,在点(,)再放入点电荷,电荷量为(未知)。则( )
A.点的点电荷带负电, B.连线各点电势相同
C.沿直线到电势逐渐降低 D.电子沿直线到,电势能减小
11. (24-25高二下·浙江衢州·期末)先后让粒子和氘核以相同动量进入同一对平行板形成的匀强电场,入射速度方向均与电场方向垂直。则离开电场时,粒子与氘核的偏转角正切值之比为( )
A. B. C. D.
12. (24-25高二下·浙江宁波·期末)空间中存在平行于纸面的匀强电场,在纸面内取点为坐标原点建立轴,如图甲所示。现有一个质量为、电量为的试探电荷,在时刻以一定初速度从轴上的点开始沿顺时针做匀速圆周运动,圆心为、半径为。已知图中圆为试探电荷运动轨迹,为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势随时间的变化图像如图乙所示,其中。下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向与轴正方向成
B.从点到点做功为
C.微粒在时所受变力可能达最小值
D.圆周运动的过程中变力的最大值为
13. (24-25高二下·浙江嘉兴·期末)如图所示,A、B、C、D分别是点电荷Q周围三个等势面上的点,其中A、B、C在同一条电场线上,且,C、D在同一等势面上。将电荷量的电荷从A移动到C的过程中,电势能减少了。则( )
A.点电荷Q带负电
B.C、D两点的电场强度相同
C.负电荷在A点的电势能小于在D点的电势能
D.若取C点的电势为0,则B点的电势为8V
14. (24-25高二下·浙江·期末)电子枪需要电子束聚焦,让阴极发射的发散的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。如图所示,带箭头的实线表示电场线,虚线表示从阴极发射的电子到达荧光屏的运动轨迹,在电子运动过程中下列说法正确的是( )
A.电场力先做正功后做负功 B.电子的电势能先增加后减小
C.电子的动能增加 D.无法确定电场力做功情况
15. (24-25高二下·浙江丽水·期末)如图,电荷量为 +Q的点电荷与一无限大接地金属板MN 相距为 2d,P 点与金属板相距为d,R 点与P点关于点电荷对称。现测得P点电势为 3V。下列说法正确的是( )
A.P点场强大小为,方向水平向右
B.R点场强与P点场强大小相等,方向相反
C.点电荷与金属板间的电势差大于6V
D.将一负试探电荷从P点移动到R点,静电力做负功
16. (24-25高二下·浙江杭州·期末)如图甲所示,在一块很大的接地金属平板的上方固定一正点电荷Q。金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图乙中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。将一负试探电荷先后放于M和N处,其受到的电场力、电势能分别为、和、,M点距Q为d,静电力常量为k。则( )
A. B.
C.M点的电势高于N点的电势 D.M点的电场强度为
17. (24-25高二下·浙江衢州·期末)含义丰富的太极图体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,O为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心,O、、在同一直线上,AB为大圆的直径且与连线垂直,C、D为关于O点对称的两点,在、两点分别固定等量异种点电荷,下列说法正确的是( )
A.C、D两点电场强度相同
B.C、D两点电势相等
C.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子的电势能先增加后减小
D.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电场力先减小后增加
18. (24-25高二下·浙江宁波·期末)以下属于国际单位制中基本单位符号的是( )
A.K B.T C.Hz D.eV
19. (24-25高二下·浙江绍兴·期末)磁感应强度的单位是“T”,若用国际单位制的基本单位来表示,正确的是( )
A.kg⋅s−2⋅A−1 B.kg⋅s−2⋅m−2 C.kg⋅m2⋅A−1 D.N⋅C−1⋅m−1⋅s
20. (24-25高二下·浙江台州·期末)下列属于国际单位制基本单位符号的是( )
A.s B.W C.N D.Wb
21. (24-25高二上·浙江绍兴·期末)以下四种情况能产生感应电流的是( )
A.在图1中,条形磁铁正在靠近开口的铝环
B.在图2中,闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平
C.在图3中,在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动
D.在图4中,闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面
22. (24-25高二上·浙江台州·期末)某同学利用手机软件测量当地地磁场的磁感应强度,如图甲所示,以手机显示屏所在平面为平面,在手机上建立直角坐标系,该同学测量时z轴始终保持竖直向上,手机平面绕z轴匀速转动,手机显示出各轴磁场的实时数据(如图乙所示)。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值,相反则显示负值,根据图像可推知,下列说法错误的是( )
A.通过数据可知测量地在南半球
B.图中时刻x轴正方向指向地球北方
C.时间内手机刚好绕z轴转动了一周
D.通过数据可以得出当地地磁场磁感应强度大小约为
23. (24-25高二下·浙江台州·期末)如图所示,把一根柔软的轻质弹簧悬挂起来,弹簧下端系一锡箔纸揉的小球,静止时小球刚好跟金属板接触,通电后发现小球迅速向上运动,若弹簧不超出弹性限度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在空中运动过程中机械能守恒
B.改变电源正负极小球不再向上运动
C.小球回到金属板时,对金属板有作用力
D.若加大电压,小球第一次到达最高点的时间变长
24. (24-25高二下·浙江温州·期末)图甲是常见的扬声器实物图,图乙是剖面结构图,图丙是磁铁和线圈部分的俯视图。按音频变化的电流通过线圈时,线圈会带动纸盆一起振动,发出声音。则( )
A.该扬声器的工作原理是电磁感应现象
B.线圈上各点位置处磁感应强度相同
C.电流变化越快则发声频率越高
D.图丙线圈电流沿逆时针时,线圈受垂直纸面向外的安培力
25. (24-25高二下·浙江台州·期末)如图所示,接有恒流源的两根金属导轨固定在竖直平面内,导轨下半部分处于垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁感应强度为。长为的刚性导体棒折成边长相等、夹角为60°的“V”形,固定于竖直平面内且与导轨接触良好,导体棒两端点与磁场的上边界距离。在时刻释放导体棒同时通以的电流。已知导体棒质量为,电阻为,不计导体棒和导轨间的摩擦及空气阻力。求
(1)时“V”形通电导体棒受到的安培力;
(2)导体棒端点ab与磁场上边界距离时,恒流源输出功率P;
(3)“V”形导体棒上升的最大高度H。
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