1、第7讲电场和磁场的基本性质专题提升训练一、选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项符合题目要求。)1如图1所示，是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷带电荷量为2q，右侧点电荷带电荷量为q，P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知()图1AP、Q两点的电场强度相同BM点的电场强度大于N点的电场强度C把同一试探电荷放在N点，其所受电场力大于放在M点所受的电场力D两点电荷连线的中点处的电场强度为2k解析P、Q两点的电场强度大小相等，方向不相同，选项A错误；根据电场线疏密程度反映电场强度大小可知，M点的电场强度大于N点的电场强度，选项B正
2、确；把同一试探电荷放在N点，其所受电场力小于放在M点所受的电场力，选项C错误；两点电荷连线的中点处的电场强度为Ekk3k，选项D错误。答案B2(2015北京昌平区二模)如图2所示，两根通电的长直导线垂直于纸面平行放置，电流分别为I1和I2，且I1I2，电流的方向如图所示，O点位于两导线连线的中点。则()图2AO点磁感应强度大小为零BO点磁感应强度大小不为零CI1和I2之间为引力DI1和I2之间无作用力解析根据安培定则可知，两导线在O点的磁感应强度大小相等、方向相同，都竖直向上，所以选项B正确；I1和I2电流方向相反，两电流之间相互排斥，所以选项C、D均错误。答案B3(2015深圳市高三调研考试
3、)如图3，真空中的正点电荷放在O点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平电场线上的O点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，下列说法正确的是()图3Ab、e两点的电场强度相同Ba点电势高于e点电势Cb、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D电子沿圆周由d运动到c，电场力做正功解析b、e两点电场强度的大小相同，方向不同，A错误；在正电荷产生的电场中，离电荷越近，电势越高，e点离电荷近，故电势高，B错误；b、e两点和c、d两点分别到电荷的距离相同，故电势相同，因此b、c两点间的电势差等于e、d两点间的电势差，C正确；电场力做功与初、末位置的电势差有关，c、d两点的电势
4、差为零，故电场力做功为零，D错误。答案C4(2015山东桓台市模拟)如图4甲所示，AB是电场中的一条电场线。质子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿直线从A点运动到B点，其vt图像如图乙所示，则下列说法正确的是()图4A质子运动的加速度随时间逐渐减小B电场线的方向由A指向BCA、B两点电场强度的大小关系满足EAEBDA、B两点的电势关系满足AB解析由题图可知，从AB，速度减小，所以电场力方向向左，电场线方向由BA，所以AB，选项B错误，选项D正确；运动过程中加速度不变，所以该电场为匀强电场，EAEB，选项A、C均错误。答案D5(2015泰州市高三模拟)空间存在着平行于x轴方向的静电场，其
5、电势随x的分布如图5所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|OB|，|OM|ON|。一带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动。则下列判断中正确的是()图5A粒子一定带正电B粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C粒子一定能通过N点D粒子从M向N运动过程中电势能先增大后减小解析沿场强方向电势降落，可知带电粒子所受电场力方向与场强方向相反，粒子带负电，选项A错误；由于MO间的场强是均匀的，粒子从M向O运动过程中所受电场力保持不变，选项B错误；由于MO间的电势差大于NO间的电势差，所以粒子一定能通过N点选项C正确；粒子从M向N运动过程中，电场力先做正功后做负功，电势能
6、先减小后增大，选项D错误。答案C6(2015江西名校月考)如图6甲所示，直线AB是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个电子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点，其电势能随位置变化的关系如图乙所示。设A、B两点的电势分别为A、B电子在A、B两点的动能分别为EkA、EkB。则关于该孤立点电荷的位置及电势、电子动能大小的说法正确的是()图6A孤立点电荷带负电，位于B点的右侧，AB，EkAEkBB孤立点电荷带正电，位于A点的左侧，AB，EkAEkBC孤立点电荷带正电，位于B点的右侧，AB，EkAEkBD孤立点电荷带负电，位于A点的左侧，AB，EkAEkB解析电势能Epq，由于电子为负电荷，q0，
7、根据EpAEpB可判断AB，电场线从高电势指向低电势，所以电场线从A到B，电子从A到B沿电场线移动，电场力做负功，动能减小，所以EkAEkB。由于电荷量不变，所以电势随x变化的趋势与Ep随x变化趋势相同，而x的斜率即E，由图像可判断斜率逐渐增大，即从A到B电场线逐渐变密集，孤立点电荷在B点右侧且为负电荷，选项A对。答案A7(2015金丽衢十二校高三第二次联考)如图7所示，平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接，G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计，闭合开关S后，下列说法正确的是()图7A若只在两极间插入电介质，电容器的两板间电压将增大B若只在两板间插入电介质，电容器的电容将保持不变C若只将
8、电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从a到b方向的电流D若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器储存的电荷量将增加解析电容器两个极板间的电压等于滑动变阻器接入电路部分的电压，滑片P不动则其两端电压是不变的，选项A错误；根据C，插入电介质后，电容器的电容变大，选项B错误；根据C，增大d，电容器的电容变小，即QCU变小，电容器放电，电流方向应该是从b到a，选项C错误；将滑动变阻器的滑片向上移动，电容器两极板间的电压变大，即QCU变大，电容器存储的电荷量将增加，选项D正确。答案D8.均匀带电的薄圆盘的右侧，用拉力传感器A、B水平悬挂一根通电直导线ab，电流方向由a到b，导线平行于圆盘平面。
9、圆盘绕过圆心的水平轴沿如图8所示方向匀速转动，与圆盘静止时相比，拉力传感器的示数增大了，悬线仍然竖直，则下列说法正确的是()图8A圆盘带正电荷B圆盘带负电荷C若增大圆盘转动角速度，则传感器示数减小D若改变圆盘转动方向，则传感器示数减小解析与圆盘静止时相比，拉力传感器的示数增大，悬线竖直，说明导线所受安培力竖直向下，由左手定则可判断，导线所在位置的磁感应强度方向水平向右；由安培定则可以判断，圆盘转动形成的等效电流与其转动方向相同，故圆盘带正电荷，A正确，B错误；若增大圆盘转动角速度，则等效电流增大，方向不变，产生的磁感应强度增大，所以导线所受安培力增大，传感器示数增大，C选项错误；若改变圆盘转动
10、方向，则导线所在位置的磁场方向水平向左，导线所受安培力方向向上，传感器示数减小，D选项正确。答案AD9如图9所示，真空中两等量异种点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1带正电。三角形acd为等腰三角形，cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点，则下列说法正确的是()图9Aa点电势高于b点电势Ba点场强小于b点场强C将电子从a点移动到b点，电势能减少D将电子从a点移动到c点，电场力做正功解析根据等量异种点电荷电场的分布特点可知a点场强大于b点场强，a、b在同一条电场线上，且电场线沿x轴负方向，故a点电势低于b点电势，选项A、B错误；将电子从a点移动到b点，电场力方向向右，电场力对电子做正功，电子的电势
11、能减少，选项C正确；根据等量异种点电荷等势面的分布特点可知，a的电势低于c点的电势，将电子从a点移动到c点，电势能减少，则电场力做正功，选项D正确。答案CD10(2015四川广安高三三诊)如图10所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，A60，AOa。在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足v0，发射方向由图中的角度表示。对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用)，下列说法正确的是()图10A粒子有可能打到A点B以60飞入的粒子在磁场中运动时间最短C在AC边界上只有一半区域有粒子射出D入射角不同，则粒子在磁场中运
12、动的时间一定不相等解析粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0B，已知v0，解得粒子的运动半径Ra，当60 入射时，粒子恰好从A点飞出，故A正确；当60 飞入的粒子在磁场中运动时间恰好是，是在磁场中运动时间最长，故B错误；当0 飞入的粒子在磁场中，粒子恰好从AC中点飞出，因此在AC边界上只有一半区域有粒子射出，故C正确；当60 飞入的粒子在磁场中运动时间恰好是，当0 飞入的粒子在磁场中，粒子恰好从AC中点飞出，在磁场中运动时间也恰好是，故D错误。答案AC11(2015广东理综，21)如图11所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后
13、，M、N保持静止，不计重力，则()图11AM的带电量比N的大BM带负电荷，N带正电荷C静止时M受到的合力比N的大D移动过程中匀强电场对M做负功解析带电小球M、N在不计重力条件下平衡，说明M、N两球所受电场力的合力为零，即M、N所在点合场强为零，所以M球在N球处所产生的场强方向向左，大小为E，故M球带负电；同理，N球在M球处产生的场强方向向右，大小为E，故N球带正电，且两球所带电荷量相等。M、N两球在移动的过程中匀强电场对M、N均做负功，所以B、D正确。答案BD二、非选择题12.(2015江苏常州期末)如图12所示，在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在ad边中点的粒
14、子源，在t0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与Od的夹角分布在0180范围内。已知沿Od方向发射的粒子在tt0时刻刚好从磁场边界cd上的P点离开磁场，ab1.5L，bcL，粒子在磁场中做圆周运动的半径RL，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：图12(1)粒子在磁场中的运动周期T和粒子的比荷；(2)粒子在磁场中运动的最长时间；解析 (1)初速度沿Od方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图甲，其圆心为O1，由几何关系有甲OO1P，T6t0；粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，根据牛顿第二定律得qvB，v，得。(2)在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹的弦ObL，设此粒子运动轨迹对应的圆心角为，则sin，圆心恰在ab边上，在磁场中运动的最长时间tmTT2t0。答案(1)6t0(2)2t0
