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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十 電場和磁場 【典型例題】 【例1】（對電場性質(zhì)的理解）(多)將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖1所示，金屬球表面的電勢處處相等．a(chǎn)、b為電場中的兩點(diǎn)，則(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高 C．檢驗(yàn)電荷－q在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大 D．將檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功 【突破訓(xùn)練】（多）空間存在一沿x軸方向的靜電場，電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，圖線關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱，A、B是x軸上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（ ） A．取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則O點(diǎn)處電勢為零 B．電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能相等 C．電子在A、B兩點(diǎn)的加速度方向相反 D．電子從A點(diǎn)由靜止釋放后的運(yùn)動軌跡可能是曲線 【例2】（電場的疊加）（多）如圖所示，在y軸上關(guān)于0點(diǎn)對稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q且CO=OD，∠ADO=600。下列判斷正確的是 A. O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零 B. D點(diǎn)電場強(qiáng)度為零 C.若將點(diǎn)電荷+q從O移向C，電勢能增大 D.若將點(diǎn)電荷-q從O移向C，電勢能增大 【例3】（與平行板電容器有關(guān)的問題）（單）如圖所示是由電源E、靈敏電流計G、滑動變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關(guān)S閉合。在下列四個過程中，靈敏電流計中有方向由a到b電流的是( ) A．將滑動變阻器R的滑片向右移動 B．在平行板電容器中插入電介質(zhì) C．減小平行板電容器兩極板間的距離 D．減小平行板電容器兩極板的正對面積 【例4】（帶電粒子在電場中加速或偏轉(zhuǎn)）(多)如圖所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U，電子最終打在光屏P上，關(guān)于電子的運(yùn)動，下列說法中正確的是( ) A．滑動觸頭向右移動時，其他不變，則電子打在熒光屏上的位置上升 B．滑動觸頭向左移動時，其他不變，則電子打在熒光屏上的位置上升 C．電壓U增大時，其他不變，則電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間不變 D．電壓U增大時，其他不變，則電子打在熒光屏上的速度大小不變 【例5】（帶電粒子在交變的電場中的運(yùn)動）如圖(a)所示，平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直金屬板的靶 MN。現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓，t=0時A板比B板的電勢高，電壓的正向值為U0，反向值也為U0，現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO′的某一初速射入。設(shè)粒子能全部打在靶 MN上，而且所有粒子在AB間的飛行時間均為t，不計重力影響，試問： (1)在距靶MN的中心O′點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中? A B O O v0 M N （a） 0 2T/3 U0 t U -U0 5T/3 2T T （b） (2)要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件?(寫出U0，m、d、q，T的關(guān)系式即可) 。 【例6】（磁場疊加）（單）如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與直面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是 A.o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反 C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同 D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同 【例7】（磁場對通電導(dǎo)體作用力問題）（單）如圖所示，在豎直向下的恒定勻強(qiáng)磁場中有一光滑絕緣的 圓軌道，一重為G的金屬導(dǎo)體MN垂直于軌道橫截面水平放置，在導(dǎo)體中通入電流I，使導(dǎo)體在安培力的作用下以恒定的速率v從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，設(shè)導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ，安培力的瞬時功率為P，則從A到C的過程中，下列有關(guān)說法正確的是( ) A.電流方向從N指向M B.I∝cotθ C.P∝cosθ D.P∝sinθ 同步練習(xí)： 1．（多選）如圖所示，Q1、Q2為兩個固定點(diǎn)電荷，其中Q1帶正電，它們連線的延長線上有a、b兩點(diǎn)．一正試探電荷以一定的初速度沿直線從b點(diǎn)開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動，其速度圖象如圖所示．則（ ） A．Q2帶正電 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢φa>φb C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度Eb>Ea D．試探電荷從b到a的過程中電勢能減小 2．（單選）空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示．下列說法中正確的是 ( 　　) A．O點(diǎn)的電勢最低 B．x2點(diǎn)的電勢最高 C．x1和－x1兩點(diǎn)的電勢相等 D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢相等 3．（多選）空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計重力。下列說法正確的是 A.入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時間一定不同 B.入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡一定相同 C.在磁場中運(yùn)動時間相同的粒子，其運(yùn)動軌跡一定相同 D.在磁場中運(yùn)動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大 4．（多選）利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L。一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場，對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是 A．粒子帶正電 B．射出粒子的最大速度為 C．保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大 D．保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大 5． [xx全國卷] 如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面(xy平面)向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場，方向沿x軸負(fù)向．在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在(d，0)點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場．不計重力．若該粒子離開電場時速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ，求： (1 )電場強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值； (2)該粒子在電場中運(yùn)動的時間． 例1、 ABD 【突破訓(xùn)練】BC 例2、BD 例3、D 例4、BC 例5、(1)當(dāng)粒子由t=nT時刻進(jìn)入電場，向下側(cè)向位移最大 （3分） 當(dāng)粒子由t=nT+2T/3時刻進(jìn)入電場，向上側(cè)向位移最大 （3分） 在距靶MN的中心O′點(diǎn)下方至上方范圍內(nèi)有粒子擊中。（1分） （2） （3分） 例6、C 例7、D 同步 1、BC2、C3、BD4、BC 5、[解析] (1)如圖，粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動．設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，粒子質(zhì)量與所帶電荷量分別為m和q，圓周運(yùn)動的半徑為R0.由洛倫茲力公式及牛頓第二定律得 qv0B＝m　　　　?、? 由題給條件和幾何關(guān)系可知R0＝d　　?、? 設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，粒子進(jìn)入電場后沿x軸負(fù)方向的加速度大小為ax，在電場中運(yùn)動的時間為t，離開電場時沿x軸負(fù)方向的速度大小為vx.由牛頓定律及運(yùn)動學(xué)公式得 Eq＝max　　　　?、? vx＝axt　　?、? t＝d　　　　⑤ 由于粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(如圖)，有 tan θ＝　　⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式得 ＝v0tan2 θ　　?、? (2)聯(lián)立⑤⑥式得 t＝　　?、?