全国各地高考物理专题汇编专题4电场和磁场第1解读.docx
《全国各地高考物理专题汇编专题4电场和磁场第1解读.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国各地高考物理专题汇编专题4电场和磁场第1解读.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
全国各地高考物理专题汇编专题4电场和磁场第1解读
专题4电场和磁场
第1讲电场（A卷）
一．选择题
1.（2015･张掖三诊･14）．下列说法正确的是（）
A．电荷的周围既有电场也有磁场，反映了电和磁是密不可分的
B．由电场强度的定义式E=F
q可知E的方向决定于q的正负
C．法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律
D．“电生磁”和“磁生电”都是在变化、运动的过程中才能出现的效应
2.（2015･衡水高三调･14）．下列说法不正确的是（）
A.法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象
B．互感现象是变压器工作的基础
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”
D．电场强度E=FF和B=磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法ILq
3.（2015･西安交大附中三模･14）．由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比．例如电场
的物理量用来反映各点引力场的强弱．设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G．如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（）
A
4.（2015･江山市模拟･）4．（6分）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系．如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效，即V与A•Ω等效．现有物理量单位：
m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）和T（特），由他们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是（）
A．J/C和T•A•mB．C．/F和W
D．T•m/s和N/C2•
ΩC．W/A和C•T•m/s
5.（2015･马鞍山三模･19）.对于真空中电量为Q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处电势为ϕ=kQk为静电力常r
量）。
如图所示，一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用
绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为
R的金属球，金属球接地，两球球心间距离为d。
由于静电感应，金属
球上分布的感应电荷的电量为q′。
则下列说法正确的是（）
A．金属球上的感应电荷电量q'=-
B．金属球上的感应电荷电量q'=-
RqdRqd-RC．绝缘丝线中对小球的拉力大小为mg+
D．绝缘丝线中对小球的拉力大小mg-kqq'2dkqq'd2
6.（2015･衡水高三调･17）．如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是（）
A．正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能
B．正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能
C．在MN连线的中垂线上,O点电势最高
D．负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先
减小再增大
7.（2015･景德镇三检･20）.如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，有一粒子（不计重力）由A进入电场，A、B是轨迹上的两点，以下说法正确的是（）
A．该粒子带正电
B．a、b为异种电荷
C．该粒子在A点加速度较B点大
D．该粒子在A点电势能较B点大
∙∙BA
9.（2015･东城区二练･16）．在匀强电场中将一个带电粒子由静止释放。
若带电粒子仅在电场力作用下运动，则
A．带电粒子所受电场力越来越大B．带电粒子的运动速度越来越大
C．带电粒子的加速度越来越大D．带电粒子的电势能越来越大
的电势差相等。
一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是（）
A．A点的电势比B点的高
B．无法比较A、B两点的电势高低
C．A点的电场强度比B点的大
D．无法比较A、B两点的场强大小
12.（2015･永州三模･17）．带电质点P1固定在光滑的水平绝缘桌面上，另有一个带电质点P2在桌面上运动，某一时刻质点P2的速度沿垂直于P1P2的连线方向，如图所示，关于质点P2
以后的运动情况，下列说法正确的是（）
A．若P1、P2带异种电荷，可能做加速度变大，速度变小的曲线运动
B．若P1、P2带异种电荷，速度大小和加速度大小可能都不变C．若P1、P2带同种电荷，可能做速度变小的曲线运动D．若P1、P2带同种电荷，可能做加速度变大的曲线运动
13.（2015･绵阳三诊･6）．电荷量q=1×10C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示。
重力加速度g=10m/s。
则（）A.物块在4s内位移是8mB.物块的质量是1kg
C.物块与水平面间动摩擦因数是0.4D.物块在4s内电势能减少了14J
2
-4
P
1
P2
图1
图2
14.（2015･济南二模･19）．如图所示，在匀强电场中有六个点A、B、C、D、E、F，正好构成一正六边形，六边形边长为0.1m，所在平面与电场方向平行。
点B、C、E的电势分别为-20V、20V和60V。
一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后，经过1x10s到达D点。
不计重力。
则下列判断正确的是（）A．粒子带正电
B．粒子在A点射出时的速度为5×l0m／sC．粒子在A点的电势能大于在D点的电势能
D．该粒子的比荷（电荷量与质量比值）为7.5×10C／kg
15.（2015･聊城二模･18）.如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的右上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，图中PB垂直AC，B是AC的中点。
带电荷量为-q的小球（小球直径略小于细管的内径）从管中A处由静止开始沿管向下运动，它在A处时的加速度为a，不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响。
则在电场中（）A.A点的电势高于B点的电势B.B点的电场强度大小是A点的4倍
8
5
-6
C.小球运动到C处的加速度为g-a2
D.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大
16.（2015･南平综测･l7）．如图所示:
长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球以初速度vo从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为
vo，则
A．小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能
B．A、B两点间的电压一定等于mgLsinθq
mgqC．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最大值一定为
D．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，则θ为45°
17.（2015･西安交大附中三模･18）.如图所示，无限大均匀带正电薄板竖直放置，其周围空间的电场可认为是匀强电场。
光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小孔，一个视为质点的带负电小球在细管内运动。
以小孔为原点建立x轴，规定x轴正方向为加速度a、速度v的正方向，下图分别表示x轴上各点的电势φ，小球的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图象，其中正确的是（）
18.（2015･宝鸡三检･19）、如图所示，一带电粒子在匀强电场中从A点抛出，运动到B点时速度方向竖直向下，且在B点的速度为粒子在电场中运动的最小速度，已知电场方向和粒子运动轨迹在同一竖直平面内，粒子的重力和空气阻力与电场力相比可忽略不计，则（）
A．电场方向一定水平向右
B．电场中A点的电势一定大于B点的电势
C．从A到B的过程中，粒子的电势能一定增加
D．从A到B的过程中，粒子的电势能与机械能之和一定不变
19.（2015･潍坊二模･18）．如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷．一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环，杆上套有带正电的小球，现使小球从a点由静止释放，并开始计时，后经过b、c两点，运动过程中的v-t图如图乙所示．下列说法正确的是（）
A．带电圆环在圆心处产生的场强为零
B．a点场强大于b点场强
C．电势差
D．小球由b到c的过程中平均速度小于0.55m／s
二．非选择题
20.（2015･龙岩综测･21）．（19分）如图所示，ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的1圆弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于B。
4
水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD。
两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和-Q。
现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g。
求：
（1）小球运动到B处时受到电场力的大小；
（2）小球运动到C处时的速度大小；
（3）小球运动到圆弧最低点B处时，小球对管道压力的大小。
21.（2015･北京朝阳二练･24）．（20分）
（1）如图甲所示，M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷，M、N间的距离为a；沿MN连线的中垂线建立坐标轴，P是x轴上的点，∠OPM=30°。
已知静电力常量为k。
a．求P点场强的大小和方向；
b．在图乙中定性画出场强E随x变化的图像（取向右为场强E的正方向）。
（2）如图丙所示，一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电圆环固定在真空中，环心为O，MN是其中轴线。
现让一电荷量为−q、质量为m的带电粒子从MN上
的P点由静止释放，P、O间的距离为d。
不计粒子重力。
试证明：
当d<22.（2015･衡水高三调･24）.（13分）如图所示，光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m，离地高度h=1.25m。
桌面上存在一水平向左的匀强电场（除此之外其余位置均无电场），电场强度E=l×l0N／C。
在水平桌面上某一位置P处有一质量m=0.01
kg，电量q=l×10-64C的带正电小球以初速v0=1m/s向右运动。
空气
2阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s。
求：
（1）小球在桌面上运动时加速度的大小和方向？
（2）P处距右端桌面多远时，小球从开始运动到最终落地的水平距离
最大？
并求出该最大水平距离？
第1讲电场（A卷）
参考答案与详解
1.【答案】D
【命题立意】本题旨在考查物理学史。
【解析】A、静止的电荷的周围存在电场，运动的电荷还存在磁场，故A错误；
B、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，故B错误；
C、安培首先总结出磁场对电流作用力的规律，故C错误；
D、“电生磁”和“磁生电”都是在变化、运动的过程中才能出现的效应，故D正确。
故选：
D
2.【答案】A
【命题立意】本题旨在考查物理学史、电磁感应现象的发现过程。
【命题立意】本试题旨在考查万有引力定律及其应用、电场强度。
【解析】类比电场强度定义式：
E=Fq
GMm
F（2R）2GM==该点引力场强弱：
ag=2mm（2R）由万有引力等于重力得、：
在地球表面：
mg=GMmR2
位于距地心2R处的某点：
mag=
联立解得：
ag=
故选：
DGMm（2R）2g4
4.【答案】B
【命题立意】本题旨在考查力学单位制。
【解析】由电场力做功的公式W=qU，知U=W，所以单位J与电压单位V等效，q
由F=BIL，可知：
TAm是和力的单位牛顿等效的，
由F=qE，可知：
E=F，可知N是与电场强度的单位等效的，q
由U=由E=Q，可知：
CF是和电压单位V等效的，C∆ϕ，可知：
Ts2是和电压单位V等效的，∆t
P，所以WA是和电压单位V等效的，I由P=UI，可知：
U=Tms是力的单位，是与N等效的，由F=qvB，可知：
C
11U2
Ω2是和电压的单位等效的，由P=
，可得：
UW2R
根据以上分析可知，都与电压单位V（伏）等效的是B
故选：
B
5.【命题立意】电势差与电场强度的关系；电场强度
【答案】A
【解析】金属球球心处电势为0，而金属球上的电荷由于q的存在集中在球的上端，则有kRkqq'qq'，=k，得q'=-q，A正确，B错；绝缘丝线中对小球的拉力大小为mg+dRd（d-R）2CD错。
6.【答案】C
【命题立意】本题旨在考查电势能、电场强度。
【解析】A、根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故AB错误；
C、沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高，故C正确；
D、由对称性知O点的场强为零，电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小在增大在减小，故D错误。
故选：
C
7.【答案】BC
【命题立意】本题旨在考查电场线、电势能。
【解析】AB、根据电场线从正电荷出发，到负电荷终止，可知a带正电，b带负电；由粒子的轨迹向左上方弯曲，可知该粒子所受的电场力向左上方，因此该粒子带负电，故A错误，B正确；
C、A处电场线密，则A处电场强度大，粒子所受的电场力大，则粒子在A点加速度较大，故C正确；
D、根据顺着电场线方向电势降低，可知A点的电势较高，由推论：
负电荷在电势高处电势能小，则知粒子在A点电势能较B点小，故D错误。
故选：
BC
8.【答案】BC
【命题立意】本题旨在考查电场的叠加、电场强度、电势.
将一正电荷从C点移动到D点，电场力不做功，故D错误。
故选：
BC
9.【命题立意】考查带电粒子在电场中的运动【答案】B
【解析】带电粒子在匀强电场中运动,电场力、加速度大小均保持不变，AC错误；粒子由静止释放，电场力作正功，粒子速度增大，电势能减小，B正确，D错误。
10.【答案】BD
【命题立意】本题旨在考查静电场知识，意在考查考生理解相关知识的区别和联系的能力。
【解析】从图象可以看出，电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，沿着电场强度的方向，电势一定降低，故根据其电场强度E随x变化的图象容易判断，O点的电势最高，选项A错误；由于x1和-x1两点关于x轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到x1和从O点到-x1电势降落相等，故x1和-x1两点的电势相等，选项B正确；x1和-x1两点的电势相等，电10
子在x1处的电势能等于在-x1处的电势能，选项C错误；电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，O点的电势最高，电子在O点电势能最低，所以动能最大，所以速度最大，选项D正确．
11.【答案】A
【命题立意】本题旨在考查电势、电势能、电场强度。
【解析】AB、由带正电的点电荷在电势高的地方，电势能大，又带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，所以A点的电势比B点的高，故A正确，B错误；
CD、由题图可知，A点出的电场线比B点出的电场线稀疏，所以A点的电场强度比B点的小，故CD错误。
故选：
A
12.【答案】B
【命题立意】本试题旨在考查元电荷、点电荷、物体做曲线运动的条件。
【解析】A、若P1、P2为同种电荷，P1、P2之间的库仑力为引力，当P1、P2之间的库仑力大于需要的向心力的时候，P2球做向心运动，加速度变大，速度变大．故A错误．
B、若P1、P2为异种电荷，P1、P2之间的库仑力为吸引力，当P1、P2之间的库仑力恰好等于向心力的时候，P2球就绕着P1做匀速圆周运动，此时P2速度的大小和加速度的大小都不变，故B正确．
CD、若P1、P2为同种电荷，P1、P2之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一条直线上，所以质点P2一定做曲线运动，由于两者之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以P2的加速度在减小．速度增大，故CD错误；
故选：
B
13.【答案】BD
【命题立意】本题旨在考查电场强度。
【解析】A、物块在4s内位移为：
x=1⨯2⨯（2+4）m=6m，故A错误；2
BC、由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：
qE1-μmg=ma由图线知加速度为：
a=1s
1s后物块做匀速运动，由平衡条件有：
qE2=μmg
联立解得：
q（E1-E2）=ma2
由图可得：
E1=3⨯104NC，E2=2⨯104NC
代入数据解得：
m=1kg
由qE2=μmg，可得：
μ=0.2，故B正确，C错误；
D、物块在前2s的位移：
S1=1⨯2⨯2m=2m2
物块在第2s的位移为：
S2=vt2=4m
电场力做正功：
W=qE1S1+qE2S2=3⨯2J+2⨯4J=14J
则电势能减少了14J，故D正确。
故选：
BD
14.【答案】CD
【命题立意】本题旨在考查电势差与电场强度的关系、电场强度。
【解析】由题意，可画出六个点A、B、C、D、E、F所在的等势面，
如图所示：
A、由图示可知，电场方向是由D指向B的方向，带电粒子从A
点沿AB方向射出，到达D点，在电场中受电场力，根据终点在D，
所以其受电场力沿图示右下方，，所以粒子带你负电，故A错误；
B、由A项知，粒子从A点射出后做类平抛运动，则：
v=
故B错误；
C、由于粒子带负电，A点电势低于D点电势，所以粒子在A点的电势能大于在D点的电势能，故C正确；
D
、场强大小：
E=
得：
x0.15=s=1⨯10ms，-6t1⨯10121qE2UDBUDBy=y=at=t，解，由==mDB22mcos300DB2Lq=7.5⨯108Ckg，故D正确。
m
故选：
CD
15.【答案】BD
【命题立意】本题旨在考查电场强度、电势能。
【解析】A、正点电荷的电场线发散型，由于沿着电场线方向，电势降低，因此A点的电势低于B
点的电势，故A错误；
【命题立意】本题旨在考察场强和电势差的关系
【解析】根据电场力做功的正负，判断小球电势能的大小，当电场力做正功时，小球电势能减小；相反，电势能增大．根据动能定理和电场力做功公式结合，求解A、B两点的电势差．若电场是匀强电场，根据力学知识确定电场力的最小值，再确定场强的最小值．由电势关系，判断该电场是否由斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的．
A、小球从A运动到B的过程中，动能不变，重力势能增加，电势能减小，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，故A错误；
B、根据动能定理得：
﹣mgLsinθ+qUAB=mgLsinθ1212mv-mv0，得到：
UAB=．故B正确；22q
C、若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为v0，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零．小球的重力沿斜面向下的分力为mgsinθ一定，则当电场力沿斜面向上，大小为F=mgsinθ时，电场力最小，场强最小，又电场力F=Eq，则该电场的场强的最小值一定是mgLsinθ．电场强度的最大值不能确定．故C错误；q
D、若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，A、B两点的电势相等，小球从A运动到B电势能不变，与上分析矛盾，故D错误．
故选：
B．
17.【答案】D
【命题立意】本试题旨在考查带电粒子在匀强电场中的运动、匀强电场中电势差和电场强度13
的关系。
【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强电场中的运动、物体做曲线运动的条件。
【解析】A、由于B点速度竖直向下而且最小，由于只受电场力，说明电场力方向偏向右下方，同时也说明了抛出速度不是水平的，不知粒子带电的电性，所
以无法判断电场方向，故A错误；
B、不知粒子带电的电性，无法判断电场方向，所以不能确定A点和B点的电势的高低，故B错误；
C、从A到B的过程中，电场力对小球做负功，小球的电势能增大，故C正确；
D、从A到B的过程中，重力不计，只有电场力做负功，动能减小，电势能增加，总和保持不变，故D正确。
故选：
CD
【举一反三】根据B点时速度方向竖直向下，且速度最小判断电场力的方向是关键，难度适中。
19.【答案】AC
【命题立意】本题旨在考查电势差与电场强度的关系、电场强度、电势能。
【解析】A、由于竖直圆环上均匀分布着正电荷，依据圆的对称性可知，圆环上各部分在圆心处产生的电场相互抵消，所以圆心处产生的场强为零，故A正确；
B、由乙图可知，小球在bB点的加速度最大，故受力最大，加速度有电场力提供，故bB点的电场强度最大，所以a点场强大于b点场强，故B错误；14
C、由a到b电场力做功为：
Wab=
由b到c电场力做功为：
Wbc=W12mvb-0，ab间电势差为：
Uab=ab，2qW1212mvc-mvb，bc间电势差为：
Ubc=bc22q
由图乙可得：
WabUabD、由图乙可得，如果由b到c是匀加速直线运动，则：
vbc=vb+vc0.4+0.7>vbc，故D错误。
=s=0.55ms，依据图乙图像，可得：
vbc22
故选：
AC
20.【答案】
（1）kQq；（2
（3
2L【命题立意】本题旨在考查电势差与电场强度的关系、动能定理。
【解析】
（1）设小球在圆弧形管道最低点B处分别受到+Q和-Q的库仑力分别为F1和F2。
则：
F1=F2=kqQ①L2
小球沿水平方向受到的电场力为F1和F2的合力F，由平行四边形定则得：
F=2F1cos60︒②联立①②得：
F=kqQ③2L
（2）管道所在的竖直平面是+Q和-Q形成的合电场的一个等势面，小球在管道中运动时，小球受到的电场力和管道对它的弹力都不做功，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，有：
mgR=
解得：
vC=12mvC-0④
2⑤
（3）设在B点管道对小球沿竖直方向的压力的分力为NBy，在竖直方向对小球应用牛顿第二定律得：
2mvBNBy-mg=⑥R
vB=vC⑦
联立⑤⑥⑦解得：
NBy=3mg⑧
设在B点管道对小球在水平方向的压力的分力为NBx，则：
NBx=F=kqQ⑨L2
圆弧形管道最低点B处对小球的压力大小为：
NB==⑩由牛顿第三定律可得小球对圆弧管道最低点B的压力大小为：
'=NB=NB○11Qq；L2答：
（1）小球运动到B处时受到电场力的大小为k
（2）小球运动到C
（3）小球运动到圆弧最低点B
21.【命题立意】
【答案】
（1）a．E=。
kQ方向与x轴正方向成30°2a，
b．见解析
（2）见解析
【解析】
（1）a．由几何关系可知，P、M间的距离r=a/2=asin30︒
M在P点场强的大小为EM=kQ，方向与x轴正方向成30°。
a2
，方向沿x轴正由场的叠加原理和对称性可知，P
点合场强的大小E=2EMcos30︒=
方向„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（6分）
b．场强E随x变化的示意图如图所示。
„„„„„„„„„„„„„„„（6分）
（2）【方法一】
由场的叠加原理和对称性可知，带电圆环轴线上的场强E随x的变化关系与
（1）b的图像相似。
当d<【方法二】
沿圆环的轴线建立坐标轴，O是原点。
把圆环分成若干等份，每一份都很小，可视为点电荷。
设每一份的电荷量为∆Q，则它在x轴上某一点沿x轴方向的场
强∆E=k∆Q∆Q⋅x，由场的叠加原理和对称性可知，圆环在这一点的合=k3x2+R2（x
升级会员 