2022屆高考物理二輪復習 第3章 電場和磁場 考前基礎回扣練6 電場和磁場1有兩個趣味小實驗，第一個實驗叫做“振動的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，如圖甲所示，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動第二個實驗叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導電液體，如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場中，液體就會旋轉(zhuǎn)起來，如圖乙所示下列關于這兩個實驗的說法正確的是()A圖甲中，彈簧不斷上下振動是電場力的作用B圖甲中，如果改變電源的正、負極，則彈簧馬上停止上下振動C圖乙中，液體的旋轉(zhuǎn)是安培力的作用D圖乙中，如果改變電源的正、負極，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變解析：當給彈簧和槽中水銀通入電流時，彈簧的每一圈都相當于一個線圈，由同向電流相互吸引可知，彈簧縮短，彈簧離開水銀面，電路斷開，彈簧中沒有電流，各線圈之間失去吸引作用，彈簧恢復原狀，下落到水銀面，電路接通，重復上面的現(xiàn)象，所以彈簧不斷上下振動的原因是同方向的電流互相吸引，是安培力的作用，所以A錯誤；如果改變電源的正、負極，彈簧每一圈中仍有同方向的電流，仍然會上下振動，B錯誤；液體的旋轉(zhuǎn)是由沿半徑方向的液體中的電流受到安培力引起的，C正確；如果改變電源的正、負極，液體中電流的方向發(fā)生改變，所受安培力方向也改變，液體的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化，D錯誤答案：C22018·岳陽一模如圖所示，一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部，閉合開關S，電容器充電后，細線與豎直方向夾角為，則下列說法中正確的是()A保持開關S閉合，使兩極板靠近一些，將減小B保持開關S閉合，將滑動變阻器滑片向右移動，將減小C斷開開關S，使兩極板靠近一些，將不變D輕輕將細線剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\動解析：保持開關S閉合，即電容器兩端電壓不變，使兩極板靠近些，由E知，電場強度增大，將增大，A項錯誤；調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片不影響電容器兩極板間的電壓，B項錯誤；打開開關S，電容器兩極板所帶電荷量不變，使兩極板靠近一些，由C、U、E知，E不變，即夾角不變，C項正確；輕輕將細線剪斷，小球?qū)⒀丶毦€方向向下做勻加速直線運動，D項錯誤答案：C3(多選)如圖所示，虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙平面的交線，且相鄰等勢面之間的電勢差相等實線為一帶正電荷粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點，則下列說法中正確的是()A三個等勢面中，a的電勢最高B對于M、N兩點，帶電粒子通過M點時電勢能較大C對于M、N兩點，帶電粒子通過M點時動能較大D帶電粒子由M點運動到N點時，加速度增大解析：由于帶電粒子做曲線運動，所受電場力的方向必定指向軌道的凹側(cè)，且和等勢面垂直，所以電場線方向是由c指向b再指向a.根據(jù)電場線的方向指向電勢降低的方向，故c>b>a，選項A錯誤；正電荷在電勢高處電勢能大，M點的電勢比N點電勢低，故在M點電勢能小，選項B錯誤；根據(jù)能量守恒定律，電荷的動能和電勢能之和保持不變，故粒子在M點的動能較大，選項C正確；由于相鄰等勢面之間電勢差相等，且N點等勢面較密，則EN>EM，即qEN>qEM，由牛頓第二定律知，帶電粒子從M點運動到N點時，加速度增大，選項D正確答案：CD4.如右圖所示，A、B為豎直放置的兩塊金屬板，A、B兩板之間的電壓U1100 V，M、N為水平放置的兩塊完全相同的金屬板，M板帶正電，N板帶負電B板中央開有一小孔，該小孔與M、N兩板的間距相等現(xiàn)將一質(zhì)量m2.0×1011 kg、電荷量q1.0×105 C的粒子在A板附近由靜止釋放，經(jīng)過一段時間后粒子恰好穿過小孔進入M、N兩板之間，又經(jīng)過一段時間后粒子離開M、N之間的電場，并立即進入一個方向垂直于紙面向里、寬度D20 cm的有界勻強磁場中已知粒子離開M、N之間的電場時，速度的方向與水平方向之間的夾角30°，M、N兩金屬板正對，間距d10 cm，M、N板的長度L20 cm.粒子重力不計，忽略邊緣效應(1)求粒子進入M、N兩板間的初速度v1的大小(2)求M、N兩板間的電壓U2.(3)為使粒子不會由磁場右邊界射出，勻強磁場的磁感應強度B至少為多大？解析：(1)帶電粒子在電場中加速，根據(jù)動能定理有qU1mv解得v11.0×104 m/s.(2)帶電粒子在M、N兩板間做類平拋運動，設粒子在M、N間運動的時間為t，離開M、N間時粒子在豎直方向的分速度為v2.根據(jù)類平拋運動規(guī)律有Lv1t，v2at其中a又由速度的矢量關系圖可得tan聯(lián)立解得U2100 V.(3)粒子進入磁場時的速度v×104 m/s帶電粒子進入磁場中做勻速圓周運動，設軌道半徑為R.由洛倫茲力提供向心力，有qvBm解得R由R可知，當m、q、v一定時，R越大，B越小為使粒子不會由磁場右邊界射出，則粒子軌跡剛好與磁場右邊界相切時，粒子運動的軌道半徑最大，磁場的磁感應強度最小畫出此時帶電粒子的運動軌跡，如下圖所示，由圖中的幾何關系有Rmax cm代入B解得Bmin0.1 T.答案：(1)1.0×104 m/s(2)100 V(3)0.1T