1、2013年高考最新物理预测专项突破电场一1.如图所示，A、B、C为一正三角形的三个顶点，0为三条高的交点，D为AB边的中 点，正三角形所在空间存在一静电场。一电子从A点运动到C点，电势能增加了E，又从C点运动到B点，电势能减少了E，若E0,则此静电场可能是A.方向垂直于AB并由0指向C的匀强电场B.方向垂直于AB并由C指向0的匀强电场C.位于0点的正点电荷产生的电场D.位于D点的正点电荷产生的电场2如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称，已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷
2、的电势能增加，则以下判定正确的是AM点处放置的是负电荷Ba点的场强与c点的场强完全相同Ca点的电势高于c点的电势D若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功3如图所示，AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒，C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB。AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为0，0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势。若PC的距离为r，由点电荷电势的知识可知0=k。若某点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。根据题中提供的知识与方法，我们可将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，就可以
3、求得AC连线中点处的电势为A0 B0 C20 D404在直角坐标系Oxyz中有一四面体OABC，其顶点坐标如图所示。在原点O固定一个电荷量为-Q的点电荷，下列说法正确的是（C）AA、B、C三点的电场强度相同B平面ABC构成一个等势面C若将试探电荷+q自A点沿+x轴方向移动，其电势能增加D若在A、B、C三点放置三个点电荷，-Q所受电场力的合力可能为零5有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。现为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是 A减小墨汁微粒所带的电荷量B减
4、小墨汁微粒的质量C减小墨汁微粒的喷出速度D增大偏转板间的电压答案：A解析：为了使打在纸上的字迹缩小，减小墨汁微粒所带的电荷量，可使墨汁微粒在偏转电场中所受的电场力减小，选项A正确。6如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15,3) 的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.010-8C的滑块P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02.取重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）A滑块运动的加速度逐渐减小B滑块运动的速度先
5、减小后增大Cx=0.15m处的场强大小为2.0106N/CD滑块运动的最大速度约为0.1m/s7、如图所示，一个电荷量为Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为q，质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时的速度减小到最小为v.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，A、B间距离为L0，静电力常量为k，求：（1）点电荷甲所产生的电场在B点处的场强大小及方向？ （2）OB间的距离rOB？ （3）AB间的电势差UAB？ 8.(20 分)如图所示，在一绝缘粗糙的水平桌面上，用一长为2L的绝缘轻杆连接两个完全相同、 质量均为m的可视为质点的小球A和B球带电量为+q,
6、 B球不带电.开始时轻杆的中垂 线与竖直虚线MP重合，虚线NQ与MP平行且相距4L.在MP、NQ间加水平向右、电场强 度为E的匀强电场，AB球恰能静止在粗糙桌面上。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）A，B球与桌面间的动摩托因数(2)若A球带电量为+8q时，S球带电量为-8q，将AB球由开始位置从静止释放，求A 球运动到最右端时拒虚线NQ的距离d,及AB系统从开始运动到最终静止所运动的总路程s:(3)若有质量为km、带电量为-k2q的C球，向右运动与B球正碰后粘合在一起，为 使A球刚好能到达虚线NQ的位置，问k取何值时，C与B碰撞前瞬间C球的速度最小？ C球速度的最小值为多大？（各小球与桌
7、面间的动摩擦因数都相同。）电场力对B球作负功（1分） 摩擦力对AB系统作负功9如图所示，在真空中的竖直平面内，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B，A球的电荷量为+4q，B球的电荷量为-3q，组成一带电系统虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时PQ恰为杆的中垂线在MN与PQ间加竖直向上的匀强电场，恰能使带电系统静止不动现使电场强度突然加倍（已知当地重力加速度为g），求：（1）B球刚到达电场边界PQ时的速度大小；（2）判定A球能否到达电场边界MN，如能，请求出A球到达电场边界MN时的速度大小；如不能，请说明理由。 (3) 带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值； （4）带电
8、系统从开始运动到返回原出发点所经历的时间。 （3）（共5分）设B球在电场中运动的最大位移为s，经分析知B球在电场中的位移最大时，A球已向上越过了MN，根据动能定理有 2013年高考最新物理预测专项突破电磁感应二abcB1如图所示，铜制闭合线圈c被轻线竖直悬吊于天花板上，当金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨运动时（导轨电阻不计），下列说法正确的是：（ ） A ab向右做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引 Bab向左做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管排斥Cab向右做减速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引Dab向左做加速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引2如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来。金属环有
9、一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小的下列说法中正确的是 A大于环的重力mg，并逐渐减小 B始终等于环的重力mg C小于环的重力mg，并保持恒定 D大于环的重力mg，并保持恒定于环的重力mg，并逐渐减小，选项A正确。3如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场。在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动，则A金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针B金属框内感应电流先增大后减小C水平拉力方向与速度同向D水平拉力方向与速度方向无关4如图所示，螺线管匝数
10、n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1，电阻R=4，磁感应强度B的B-t图象所示（以向右为正方向），下列说法正确的是 A电阻R的电流方向是从A到C B感应电流的大小保持不变 C电阻R的电压为6VDC点的电势为4.8V5如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是 A磁铁在整个下落过程中做自由落体运动 B磁铁在管内下落过程中机械能守恒 C磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量6如
11、图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是 AL1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗 BL1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗 CL2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗DL1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗答案：C解析：电键K从闭合状态突然断开时，电感L中产生自感电动势，感应电流向右，与L3构成闭合回路，L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗，选项C正确。7.如图，虚线表示a、b两个相同圆形金属线圈的直径，圆内的磁场方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化关系B=kt(k为常量
12、）。当a中的感应电流为I时，b中的感应电流为A.OB.O.5IC.ID.2I8.风速仪的简易装置如图（甲）所 示，风杯在风力作用下带动与其 固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化。风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图（乙）所示：若风速变为v2,且v2v1则感应电流的峰值Im和周期T的变化情况是A. Im变小，T变小B. Im变小，T变大c. Im变大，T变小D. Im变大，T变大答案：B解析：风速变小，产生的感应电动势减小，感应电流的峰值Im变小，周期T变大，选项B正确。9如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁
13、场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环。现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后（ ）AA环中有大小不变的感应电流BA环中的感应电流逐渐减小至恒定值CA环对地面的压力先增大后减小至恒定值DA环对地面的压力先减小后增大至恒定值10.在光滑的绝缘水平面上方，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为磁场边界。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A处，现给金属圆环一水平向右的初速度。当圆环运动到直径刚好与边
14、界线PQ重合时的速度为，则下列说法正确的是A.此时圆环中的电功率为B.此时圆环的加速度为C.此过程中通过圆环截面的电荷量为D.此过程回路中产生的电能为0.75m11（18分）（2013河南名校质检）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g10 m/s2(忽略
15、ab棒运动过程中对原磁场的影响)，试求：(1)当t1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率；(2)金属棒ab从开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量；(3)磁感应强度B的大小. 解析：(1)金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以vt7 m/s的速度(由图象乙中数据可知)匀速下落12（14分）（2013上海市七校调研联考）如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨间距l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距 l。静止释放两金属杆的同
16、时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小gsin。求：（1）乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动，则乙的电阻R为多少？（2）以刚释放时t=0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向；（3）乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率为多少？（4）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q，则此过程中外力F对甲做的功为多少？由于甲出磁场以后，外力F为零，得WF=2Qmglsin 。或全过程：WF+mglsin=Q总=2Q ，得WF=2Qmglsin 。13、（14分）（2013上
17、海市13校联考）如图（a）所示，倾角为的光滑斜面上有两个磁场区域，磁感应强度大小都为B，沿斜面宽度都为d，区域的磁感应强度方向垂直斜面向上，区域的磁感应强度方向垂直斜面向下，两磁场区域间距为d 。斜面上有一矩形导体框，其质量为m，电阻为R，导体框ab、cd边长为L，bc、ad边长为3d/2。刚开始时，导体框cd边与磁场区域的上边界重合；t=0时刻，静止释放导体框；t1时刻ab边恰进入磁场区域，框中电流为I1；随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力，使框中电流均匀增加，到t2时刻框中电流为I2。此时，ab边未出磁场区域，框中电流如图（b）所示。（1）在0- t2时间内，通过导体框截面的电量为多少
18、？（2）在0- t1时间内，导体框产生的热量为多少？（3）证明金属框在t1-t2时间内做匀加速运动，并求出加速度；（4）令t1-t2时间内导体框加速度为a , 写出t1-t2时间内施加在导体框上的力F与时刻t的函数式，并定性分析F大小的变化情况。解析：（14分）（1）0t1阶段：（1分） 即线框在t1t2阶段做匀加速直线运动（1分）14.(20分）（2013浙江省嘉兴市质检）如图（甲）所示的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴0转动。轮 上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平 面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、HF,在QF之间连接有阻值为R的电
19、阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于 导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降。运 动过程中金属杆始终与导轨垂直且 接触良好，忽略所有摩擦。(1)重物匀速下降的速度V的大小是 多少？(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的 重物做匀速运动时的速度，可得 出v-M实验图线。图（乙）中 画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值。(3)若M从静止到匀速的过程中一目下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热 所以 （1分）15（14分）（2013上海市八校联考）如图甲所示，MN、P
20、Q是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=2.0m，R是连在导轨一端的电阻，质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B=0.50T、方向竖直向下的匀强磁场。从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA、BC段是直线，AB段是曲线。假设在从1.2s开始以后外力F的功率P=4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响。g取10m/s2。求：（1）导
21、体棒ab最大速度vm的大小；（2）在1.2s2.4s的时间内，该装置产生的总热量Q；（3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数和电阻R的值。 (4 ) 若在1.2s2.4s的时间内已知电阻R上产生的焦耳热是Q1=2.95J，则在02.4s的时间内通过电阻R的电量为多少？ 同理，设t=2.4s时拉力为F2，则有 根据牛顿第二定律有16、（15分）（2013四川省名校质检）如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金
22、属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。（1）判断金属棒ab中电流的方向；（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；（3）当B=0.40T，L=0.50m，37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。取g = 10m/s2，sin37= 0.60，cos37= 0.80。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。= v0 （1分） =k （1分）解得：R1=2.0 m=0.1kg （2分）
23、 说明：联立方程求解同样给分。17(14分) （2013上海市12校联考）相距L1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11kg的金属棒ab和质量为m20.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示。虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为0.75，两棒总电阻为1.8，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。（1）指出在运动过程中ab棒中的电流方向和cd棒受到的安培力方向；（2）求出磁感应
24、强度B的大小和ab棒加速度的大小；（3）已知在2s内外力F做功40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（4）判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图像。解：（1）在运动过程中ab棒中的电流方向向左（ba），cd棒受到的安培力方向垂直于纸面向里。（2分）（2）经过时间t，金属棒ab的速率此时，回路中的感应电流为对金属棒ab，由牛顿第二定律得18.（18分）（2013年3月北京市怀柔区适应性训练）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4，导轨上停放一质量为m=0.1kg，电阻为r=0.1的金属杆ab，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下.现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t的变化关系如图乙所示。求：(1) 金属杆在第5秒末的瞬时速度；(2) 金属杆所受外力F随时间t变化的关系式；(3) 若在5秒时间内电阻R上所产生的焦耳热为12.5J，求在这段时间内外力F做的功。
