高考物理二轮复习 第二部分 热点专练 热点六 电场、磁场的性质及对带电粒子的作用专项训练-人教版高三全册物理试题.doc
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1、热点六电场、磁场的性质及对带电粒子的作用近几年高考对电场的性质,磁场对电荷的作用,带电粒子在电磁场中的运动一直是考查热点,既可单独考查带电粒子在电场中的偏转或在磁场中的偏转,也可以带电粒子在组合场或叠加场中的运动分析为考查内容,有时也以带电体的形式进行考查,近几年高考试卷中选择题出现的很多,在复习时应引起足够的重视。 考向一电场力的性质在光滑绝缘的水平面的A、B、C三点上固定有a、b、c三个带电小球,彼此相距为L,质量分别为m、m、2m,带电荷量分别为q、q、2q,则下列说法正确的是图1Aa球受到的合力沿CAB的角平分线方向Bb球受到的合力与AB垂直水平向右C若只释放c球,则c球释放瞬间的加速
2、度大小为D若同时释放a、b球,则此后的运动中a、b、c三球距离始终相等解析本题考查力的合成与库仑定律,意在考查考生的分析综合能力。对a受力分析,如图甲所示,受到b对a的库仑力FBA与c对a的库仑力FCA,FBA,FCA,根据力的合成可知,FBA与FCA的合力FA方向水平向右,且FA,故选项A错误;同理,对b受力分析,如图乙所示,可知选项B正确;对c受力分析,如图丙所示,受到FBC、FAC两个力作用,FACFBC,夹角为60,故合力FC,c球释放瞬间的加速度ac,选项C错误;释放a、b球后,两球将向右运动,三球距离不可能始终相等,选项D错误。答案B考向二电场能的性质(多选)如图2所示,图中两组曲
3、线中实线代表电场线(方向未画出)、虚线a、b、c代表等势线,已知a与b、b与c之间的电势差相等,b等势线的电势为零,虚线AB是一个带电荷量为q4.81010 C的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,若带电粒子过a、c等势线时的动能分别为4.8109 eV和9.6109 eV,则下列说法正确的是图2A相邻等势线间的电势差为10 VBa等势线的电势为5 V,c等势线的电势为5 VC带电粒子一定是从A点运动到B点D带电粒子运动到b等势线时电场力的方向一定是沿电场线的切线方向斜向下解析若带电粒子从A到B,则动能增加,由功能关系可知电势能减小,则电场力做正功,根据U V10 V,故相邻等势线间的电势差为5
4、V,因为b等势线的电势为零,故a等势线的电势为5 V,c等势线的电势为5 V,故A错,B对;带电粒子可以是从A点运动到B点,也可以是从B点运动到A点,但过等势线b时所受电场力的方向可以由做曲线运动的条件判断一定是沿电场线的切线方向斜向下,故C错,D对。答案BD考向三带电粒子在磁场中的运动如图3是比荷相同的a、b两粒子从O点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹,则图3Aa的质量比b的质量大Ba带正电荷、b带负电荷Ca在磁场中的运动速率比b的大Da在磁场中的运动时间比b的长解析比荷相同,但不知电荷量,故不能比较a、b的质量,A错误;由左手定则可知,a、b都带负电荷,B错误;带电粒子在磁场中由洛伦兹
5、力提供向心力,有qvBm,得v,比荷相同,a的半径比b的大,所以a在磁场中的运动速率比b的大,C正确;由T可知两粒子在磁场中运动的周期相等,由运动时间tT可知,b在磁场中运动的时间比a的长,D错误。答案C考向四带电粒子在电场中的运动如图4所示,在xOy平面内OA和OB是第一、二象限的角平分线,在AOy区域内存在沿x轴负方向的匀强电场,在BOy区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,在第二象限其他区域内存在垂直xOy平面的匀强磁场。从OA上坐标为(x0,y0)的点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计),粒子恰好垂直穿过OB。图4(1)求第一、二象限内匀强电场的电场强度之比。(2)若第一象
6、限内电场强度大小为E0,要使粒子第一次射入磁场时,在第二象限内不进入x轴下方,则第二象限内所加匀强磁场的磁感应强度B0应满足什么条件?解析本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动,意在考查考生的分析综合能力。(1)设第一、二象限内匀强电场的电场强度分别为E1和E2,粒子经过y轴时的速度大小为v0粒子在第一象限内有qE1ma1,v2a1x0如图1所示,粒子在第二象限垂直穿过OB时有vxv0,vya2t,vxvy,qE2ma2图1x1v0t,y1由几何关系得y0x0,x1y1y0解得a23a1得E1E213(2)粒子垂直穿过OB时的速度vv02由(1)知a23a1解得x1图2若磁场垂直于xOy平面向里
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