2013版物理高考专题强化测评精练精析 江苏专用 ：专题4电场和磁场B卷 Word版含答案

专题强化测评（四）b卷电场和磁场45分钟100分一、单项选择题（本题共5小题，每小题6分，共计30分每小题只有一个选项符合题意）12012濮阳模拟处于纸面内的一段直导线长l1m，通有i1a的恒定电流，方向如图所示将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小为f1n的磁场力作用据此a能确定磁感应强度的大小和方向b能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小c能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向d磁感应强度的大小和方向都不能确定2如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从o点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是atatctd32012郑州模拟在地磁场作用下处于静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为i时，小磁针左偏30如图所示，则当小磁针左偏60时，通过导线的电流为已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比a2ib3icid无法确定34如图所示，在竖直虚线mn和mn之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子不计重力以初速度v0由a点垂直mn进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从c点离开场区如果撤去磁场，该粒子将从b点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从d点离开场区则下列判断正确的是a该粒子由b、c、d三点离开场区时的动能相同b该粒子由a点运动到b、c、d三点的时间均不相同c匀强电场的场强e与匀强磁场的磁感应强度b之比0evd若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外52012银川模拟如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为05t的匀强磁场，一质量为020kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为01kg、电荷量q02c的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为05，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力现对木板施加方向水平向左，大小为06n的恒力，g取10m/s2则a木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动b滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度增大的加速运动c最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动d最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动二、多项选择题（本题共4小题，每小题8分，共计32分，每小题有多个选项符合题意）62012烟台模拟一初速度为零的电子经电场加速后，垂直于磁场方向进入匀强磁场中，此电子在匀强磁场中做圆周运动可等效为一环状电流，其等效电流的大小a与电子质量无关b与电子电荷量有关c与电子进入磁场的速度有关d与磁场的磁感应强度有关72012连云港模拟如图所示，两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场一个质量为m、带电量为q的油滴以初速度v0进入电场，并在电场中沿直线运动了一段时间，空气阻力不计，则a该油滴带正电b在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化量c在这段时间内油滴的机械能保持不变d在这段时间内油滴的动能保持不变8（2012泰州模拟）如图所示，在场强大小为e的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负电小球，另一端固定在o点把小球拉到使细线水平的位置a，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成60的位置b时速度为零以下说法正确的是a小球重力与电场力的关系是mgeq3b小球重力与电场力的关系是eqmgc球在b点时，细线的拉力为ftmgd球在b点时，细线的拉力为ft2eq9如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为e，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴，从x轴上的p点进入匀强电场，恰好与y轴成45角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场已知op之间的距离为d，则带电粒子a在电场中运动的时间为02dvb在磁场中做圆周运动的半径为dc自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为07d4vd自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为0d2三、计算题（本题共3小题，共38分,需写出规范的解题步骤）102012南京模拟（12分）质量m20104kg、电荷量q10106c的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为e1在t0时刻，电场强度突然增加到e240103n/c,场强方向保持不变到t020s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变取g10m/s2求（1）原来电场强度e1的大小（2）t020s时刻带电微粒的速度大小（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能112012常州模拟（12分）如图，直线mn上方有平行于纸面且与mn成45的有界匀强电场，电场强度大小未知；mn下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为b今从mn上的o点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与mn成45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为r若该粒子从o点出发记为第一次经过直线mn，而第五次经过直线mn时恰好又通过o点不计粒子的重力求（1）电场强度的大小；（2）该粒子再次从o点进入磁场后，运动轨道的半径；（3）该粒子从o点出发到再次回到o点所需的时间1214分如图所示，真空中有一个半径r05m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小b2103t,方向垂直于纸面向外,在xr处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为l105m的匀强电场区域，电场强度e15103n/c在x2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从o点处向不同方向发射出速率相同的荷质比1109c/kg带正电的粒子，粒qm子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场不计重力及阻力的作用求1粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动的时间2速度方向与y轴正方向成30如图中所示射入磁场的粒子，最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标（3）在（2）问中，粒子由坐标原点o到光屏上的总时间答案解析1【解析】选d由b可知水平向左的磁感应强度的分量为1t，fil无法确定沿电流方向的磁感应强度的分量，由矢量合成可知无法确定磁感应强度的大小和方向，故选d2【解析】选d电子的运动轨迹如题图所示，从a、b、c、d四点飞出的电子对应的圆心角abcd，而电子的周期相同，其在磁场中的运动时间，故tatbtctdd2mtqbtt2项正确3【解析】选b小磁针的指向为此处磁场的方向，由题意知，导线中电流的磁场与地磁场方向垂直，小磁针指向为合磁场方向，磁场合成情况如图所示，易知tan则左偏30、60时对应的表达式1b地为tan30，tan60，又因为直导线在某点产生的磁场与1b地1地通过直导线的电流成正比，则当小磁针左偏60时，通过导线的电流为3ib正确4【解析】选c由eqbv0q可得，,c正确；若电场方向竖直向0evb下，磁场方向垂直于纸面向外，则无论从左侧入射的是正电荷还是负电荷，电场力与洛伦兹力方向均一致，故d错误；如果撤去磁场，粒子由b点射出时，电场力对粒子做正功，粒子动能比入场时增大了，a错误；粒子由c、b射出过程中，水平方向均做匀速直线运动，运动时间相同，但在磁场偏转过程中粒子运动的速率是v0；运动时间增大了，故b错误5【解析】选d刚开始，滑块和木板一起做匀加速直线运动，随着速度的不断增加，滑块受到的竖直向上的洛伦兹力不断增加，滑块所受的弹力减小，合力减小，滑块做变加速运动，一段时间后，滑块的重力和洛伦兹力相平衡，滑块做匀速直线运动，而木板做匀加速直线运动根据qvbmg，得v10m/s；根据fma，得a3m/s2，故d正确6【解析】选b、d电子在磁场中做圆周运动的周期环形电2mt,eb流的等效电流由上式可以看出，电流大小与电量、磁场、2eitm质量有关，故b、d两项正确，a、c错误7【解析】选a、b、d因电场力和重力均沿竖直方向，若带电油滴沿v0方向做直线运动，一定是做匀速直线运动，此时mgqe油滴带正电，a正确；电场力所做的功等于克服重力所做的功，等于油滴重力势能的变化量，b正确；因电场力做正功，油滴机械能增加，c错误；油滴匀速运动，动能不变，d正确8【解析】选b、c由动能定理得，mglsineql1cos,解得eqmgb正确，a错误；在b点，球的速度为零，因此沿细线的方3向合力为零，故细线拉力ftmgsin60eqcos60mg,故c正确，3d错误9【解析】选a、d带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，出电场时与y轴成45角，水平速度与竖直速度相等，则由水平方向，则竖直10d2tv方向的位移yv0t12d,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，恰好垂直于x轴进入下面的磁场，则由几何关系可求出粒子的半径为且粒子垂直进入下面磁场中继续做匀速圆周运r2d0m2vr,qb动，又垂直x轴出磁场，粒子自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的2072d4tt,qbv时间为tt1t2，故选a、d047dv10【解析】（1）当场强为e1的时候，带正电微粒静止，所以mge1q，（2分）所以e120103n/cmg（2分）2当场强为e2的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设020s后的速度为v1,由牛顿第二定律得e2qmgma1，（1分）所以v1a1t,（1分）解得v12m/s（1分）3把电场e2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1,则0v1gt1,解得t1020s,（2分）设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2,根据牛顿第二定律qe2ma2,解得a220m/s2,（1分）设此时带电微粒的水平速度为v2,v2a2t1,解得v240m/s,（1分）设带电微粒的动能为ek,ekmv2216103j1（1分）答案（1）20103n/c22m/s316103j11【解析】粒子的运动轨迹如图，先是一段半径为r的1/4圆弧到a点，接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为v，再在磁场中运动一段3/4圆弧到c点，之后垂直电场线进入电场做类平抛运动（1）由图可知，oc2r类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为sssin452r1分所以类平抛运动的时间为1分3s2rtv又s（1分）2331qeattm再者r1分mvqb由可得evb1分（2）由平抛知识得tan2tan2所以v2vtan2v1分vv1分15则第五次过mn进入磁场后的圆弧半径rr1分mvqb5（3）粒子在磁场中运动的总时间为t11分2v粒子在电场中的加速度为a1分qebm粒子做直线运动所需时间为t21分v2raqb由式求得粒子从出发到第五次到达o点所需时间tt1t2t321分v答案（1）vb2r（3）252v12【解析】1由题意可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径rr05m，1分有可得粒子进入电场时的速度2mvbqr，v11092103051106m/s1分在磁场中运动的时间785107s11392m14tt4bq01分2粒子在磁场中转过120角后从p点垂直电场线进入电场，如图所示，在电场中的加速度大小a151031109151012m/s2eqm1分粒子穿出电场时vyat2a151012075106