高中物理二輪復(fù)習(xí)專題限時(shí)訓(xùn)練：8 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì) Word版含解析

專題限時(shí)訓(xùn)練專題限時(shí)訓(xùn)練 8電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)時(shí)間：時(shí)間：45 分鐘分鐘一、單項(xiàng)選擇題一、單項(xiàng)選擇題1(2018石家莊模擬石家莊模擬)如圖甲所示如圖甲所示，一個(gè)條形磁鐵一個(gè)條形磁鐵 P 固定在水平固定在水平桌面上，以桌面上，以 P 的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線為的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線為 x 軸建立一維坐標(biāo)系一軸建立一維坐標(biāo)系一個(gè)靈敏的小磁針個(gè)靈敏的小磁針 Q 放置在放置在 x 軸上不同位置，設(shè)軸上不同位置，設(shè) Q 與與 x 軸之間的夾角軸之間的夾角為為.實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)測(cè)得 sin與與 x 之間的關(guān)系如圖乙所示之間的關(guān)系如圖乙所示已知該處地磁場(chǎng)方向已知該處地磁場(chǎng)方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0.下列說法正確的是下列說法正確的是(B)AP 的右端為的右端為 S 極極BP 的中軸線與地磁場(chǎng)方向垂直的中軸線與地磁場(chǎng)方向垂直CP 在在 x0處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0Dx0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 2B0解析解析：x 趨向無窮大時(shí)趨向無窮大時(shí)， 小磁針小磁針 N 極所指的方向?yàn)榈厍虻拇艌?chǎng)的極所指的方向?yàn)榈厍虻拇艌?chǎng)的方向方向， 所以根據(jù)題圖可知所以根據(jù)題圖可知， x 趨向無窮大時(shí)趨向無窮大時(shí)， sin趨向趨向 1， 則則趨向趨向 90，即小磁針的方向與即小磁針的方向與 x 軸垂直，所以軸垂直，所以 P 的中軸線沿東西方向，與地磁的中軸線沿東西方向，與地磁場(chǎng)方向垂直，故場(chǎng)方向垂直，故 B 正確；當(dāng)正確；當(dāng) x 非常小時(shí)，小磁針的非常小時(shí)，小磁針的 N 極指向極指向 x 軸正軸正方向方向， 由圖可知由圖可知， 開始時(shí)開始時(shí) N 極背離極背離 O 點(diǎn)點(diǎn)， 所以所以 O 點(diǎn)處的磁極是點(diǎn)處的磁極是 N 極極，故故 A 錯(cuò)誤錯(cuò)誤；由乙圖可知由乙圖可知，x0處處 sin22，則則45，設(shè)設(shè) P 在在 x0處產(chǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 BP，則有，則有 tan45B0BP，所以，所以 BPB0，故故 C 錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；x0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 BB0sin 2B0，故，故 D錯(cuò)誤錯(cuò)誤2.有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線 a、b 互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖在圖中所示的平面內(nèi)，的截面圖在圖中所示的平面內(nèi)，O 點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，M、N 為兩根導(dǎo)線附近的兩點(diǎn)，它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的中垂線上，且與為兩根導(dǎo)線附近的兩點(diǎn)，它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的中垂線上，且與 O點(diǎn)的距離相等若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流點(diǎn)的距離相等若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流 I，則關(guān)于線段則關(guān)于線段 MN 上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是(D)AM 點(diǎn)和點(diǎn)和 N 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同B導(dǎo)線導(dǎo)線 a、b 互相排斥互相排斥C在線段在線段 MN 上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零D在線段在線段 MN 上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零解析解析： 根據(jù)安培定則判斷得知根據(jù)安培定則判斷得知， 兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均沿逆時(shí)針方向沿逆時(shí)針方向，由于對(duì)稱由于對(duì)稱，兩根導(dǎo)線分別在兩根導(dǎo)線分別在 M 點(diǎn)和點(diǎn)和 N 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖所示，分析得應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖所示，分析得1234，矢量相加，矢量相加可知可知 M、N 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，選項(xiàng)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；依錯(cuò)誤；依據(jù)左手定則可知據(jù)左手定則可知， 同向電流的導(dǎo)體出現(xiàn)相互吸引同向電流的導(dǎo)體出現(xiàn)相互吸引， 異向電流的導(dǎo)體出異向電流的導(dǎo)體出現(xiàn)相互排斥，因此現(xiàn)相互排斥，因此 B 錯(cuò)誤；線段錯(cuò)誤；線段 MN 中點(diǎn)中點(diǎn) O 的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)項(xiàng) C 錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D 正確正確3.(2018益陽模擬益陽模擬)如圖所示如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為兩個(gè)質(zhì)量分別為 0.1 g 和和 0.2 g 的帶的帶電小球電小球 A 和和 B，帶電量分別為，帶電量分別為 q1和和 q2，兩球用絕緣細(xì)線懸于同一水，兩球用絕緣細(xì)線懸于同一水平天花板上平天花板上， 靜止后它們恰好位于同一水平高度上靜止后它們恰好位于同一水平高度上， 兩細(xì)線與豎直方兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為向的夾角分別為、，兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷關(guān)于兩球的電，兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷關(guān)于兩球的電性及夾角的大小，下列說法中正確的是性及夾角的大小，下列說法中正確的是(D)A兩球帶同種電荷，若兩球帶同種電荷，若 q1q2，則，則q2，則，則C兩球帶異種電荷，若兩球帶異種電荷，若 q1q2，則，則解析解析：兩個(gè)球相互吸引兩個(gè)球相互吸引，一定是帶異種電荷一定是帶異種電荷；對(duì)兩個(gè)球分別受力對(duì)兩個(gè)球分別受力分析，如圖所示：分析，如圖所示：mAFgtanmBFgtan由于由于 mA.4.(2018衡水模擬衡水模擬)如圖所示，一均勻帶正電絕緣細(xì)圓環(huán)水平固如圖所示，一均勻帶正電絕緣細(xì)圓環(huán)水平固定，環(huán)心為定，環(huán)心為 O 點(diǎn)帶正電的小球從點(diǎn)帶正電的小球從 O 點(diǎn)正上方的點(diǎn)正上方的 A 點(diǎn)由靜止釋放點(diǎn)由靜止釋放，穿過圓環(huán)中心穿過圓環(huán)中心 O，并通過關(guān)于，并通過關(guān)于 O 與與 A 點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)對(duì)稱的 A點(diǎn)取點(diǎn)取 O 點(diǎn)為重點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)關(guān)于小球從力勢(shì)能零點(diǎn)關(guān)于小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn)的過程中，小球的加速點(diǎn)的過程中，小球的加速度度 a、重力勢(shì)能、重力勢(shì)能 EpG、機(jī)械能、機(jī)械能 E、電勢(shì)能、電勢(shì)能 Ep電電隨位置變化的情況，下隨位置變化的情況，下列說法中正確的是列說法中正確的是(D)A從從 A 到到 O 的過程中的過程中 a 一定先增大后減小，從一定先增大后減小，從 O 到到 A的過的過程中程中 a 一定先減小后增大一定先減小后增大B從從 A 到到 O 的過程中的過程中 EpG小于零，從小于零，從 O 到到 A的過程中的過程中 EpG大于零大于零C從從 A 到到 O 的過程中的過程中 E 隨位移增大均勻減小，從隨位移增大均勻減小，從 O 到到 A的的過程中過程中 E 隨位移增大均勻增大隨位移增大均勻增大D 從從 A 到到 O 的過程中的過程中 Ep電電隨位移增大非均勻增大隨位移增大非均勻增大， 從從 O 到到 A的過程中的過程中 Ep電電隨位移增大非均勻減小隨位移增大非均勻減小解析解析：圓環(huán)中心的場(chǎng)強(qiáng)為零圓環(huán)中心的場(chǎng)強(qiáng)為零，無窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為零無窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為零，則小球從則小球從 A到圓環(huán)中心的過程中到圓環(huán)中心的過程中，場(chǎng)強(qiáng)可能先增大后減小場(chǎng)強(qiáng)可能先增大后減小，也可能一直減小也可能一直減小，則則小球所受的電場(chǎng)力可能先增大后減小小球所受的電場(chǎng)力可能先增大后減小， 方向豎直向上方向豎直向上； 也可能一直減也可能一直減小小，方向向上方向向上，由牛頓第二定律可知由牛頓第二定律可知，重力不變重力不變，則加速度可能先減則加速度可能先減小后增大，也可能一直增大，故選項(xiàng)小后增大，也可能一直增大，故選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；小球從錯(cuò)誤；小球從 A 到圓環(huán)中心到圓環(huán)中心的過程中的過程中， 重力勢(shì)能重力勢(shì)能 EpGmgh， 小球穿過圓環(huán)中心到小球穿過圓環(huán)中心到 A的過程中的過程中，EpGmgh，故選項(xiàng)故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤錯(cuò)誤；小球從小球從 A 到圓環(huán)中心的過程中到圓環(huán)中心的過程中，電場(chǎng)電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力做負(fù)功電場(chǎng)力做負(fù)功，但不是均勻變化的但不是均勻變化的，機(jī)械能減小機(jī)械能減小，但但不是均勻減小不是均勻減小，小球穿過圓環(huán)中心到小球穿過圓環(huán)中心到 A的過程中的過程中，同理同理，故選項(xiàng)故選項(xiàng) C錯(cuò)誤錯(cuò)誤；由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強(qiáng)電場(chǎng)由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球下落的過程中小球下落的過程中，電場(chǎng)力電場(chǎng)力做功與下落的高度之間是非線性關(guān)系做功與下落的高度之間是非線性關(guān)系， 電勢(shì)能變化與下落高度之間也電勢(shì)能變化與下落高度之間也是非線性關(guān)系，故選項(xiàng)是非線性關(guān)系，故選項(xiàng) D 正確正確5.(2018湖北武漢調(diào)研湖北武漢調(diào)研)已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、 電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同 如圖所如圖所示，半徑為示，半徑為 R 的球體上均勻分布著電荷量為的球體上均勻分布著電荷量為 Q 的電荷，在過球心的電荷，在過球心 O的直線上有的直線上有 A、B 兩個(gè)點(diǎn)兩個(gè)點(diǎn)，O 和和 B、B 和和 A 間的距離均為間的距離均為 R.現(xiàn)以現(xiàn)以 OB為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔，若靜電力常量為若靜電力常量為 k，球的體積公式為球的體積公式為 V43r3，則，則 A 點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(B)A.5kQ36R2B.7kQ36R2C.7kQ32R2D.3kQ16R2解析解析： 由題意知由題意知， 半徑為半徑為 R 的均勻帶電體在的均勻帶電體在 A 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) E整整kQ 2R 2kQ4R2.挖出的小球半徑為挖出的小球半徑為R2，因?yàn)殡姾删鶆蚍植?，其帶電荷，因?yàn)殡姾删鶆蚍植?，其帶電荷量量Q43R2343R3QQ8.則其在則其在 A 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) E挖挖kQ12RR2kQ894R2kQ18R2.所以剩余空腔部分電荷所以剩余空腔部分電荷在在 A 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng) EE整整E挖挖kQ4R2kQ18R27kQ36R2，故，故 B 正確正確6.一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)取該直線為動(dòng)取該直線為 x 軸，起始點(diǎn)軸，起始點(diǎn) O 為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能 Ep與位移與位移 x的關(guān)系如圖所示下列圖象中合理的是的關(guān)系如圖所示下列圖象中合理的是(D)解析：解析：在粒子運(yùn)動(dòng)中的某一小段位移在粒子運(yùn)動(dòng)中的某一小段位移x 內(nèi)電場(chǎng)力做功內(nèi)電場(chǎng)力做功 qEx.由由功能關(guān)系知功能關(guān)系知EpqEx，即即EpxqE，Epx 圖線斜率的絕對(duì)值圖線斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)力，故由圖線可知表示電場(chǎng)力，故由圖線可知 E 逐漸減小，逐漸減小，A 錯(cuò)誤；因粒子僅受電場(chǎng)錯(cuò)誤；因粒子僅受電場(chǎng)力作用力作用， 由由 qEma 可知可知 a 也逐漸減小也逐漸減小， D 正確正確； 再由動(dòng)能定理有再由動(dòng)能定理有EkqEx，即，即EkxqE，Ekx 圖線的斜率也表示電場(chǎng)力，則圖線的斜率也表示電場(chǎng)力，則 Ekx圖線應(yīng)是一條斜率逐漸減小的曲線圖線應(yīng)是一條斜率逐漸減小的曲線， B 錯(cuò)誤錯(cuò)誤； 由由 v22ax 有有 v 2ax，可知可知 vx 圖線應(yīng)是一條曲線，故圖線應(yīng)是一條曲線，故 C 錯(cuò)誤錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題二、多項(xiàng)選擇題7.如圖所示，平行板電容器如圖所示，平行板電容器 AB 兩極板水平放置，兩極板水平放置，A 在上方，在上方，B在下方在下方，現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上，已知已知 A 和電源正極相連和電源正極相連，二極管具有單向?qū)щ娦远O管具有單向?qū)щ娦裕?一帶電小球沿一帶電小球沿 AB 中心水平射入中心水平射入， 打在打在 B 極極板上的板上的 N 點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動(dòng)點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動(dòng) A 板來改變兩板來改變兩極板極板 AB 間距間距(兩極板仍平行兩極板仍平行)，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是(BC)A若小球帶正電，當(dāng)若小球帶正電，當(dāng) AB 間距增大時(shí)，小球打在間距增大時(shí)，小球打在 N 的右側(cè)的右側(cè)B若小球帶正電，當(dāng)若小球帶正電，當(dāng) AB 間距減小時(shí)，小球打在間距減小時(shí)，小球打在 N 的左側(cè)的左側(cè)C若小球帶負(fù)電若小球帶負(fù)電，當(dāng)當(dāng) AB 間距減小時(shí)間距減小時(shí)，小球可能打在小球可能打在 N 的右側(cè)的右側(cè)D若小球帶負(fù)電若小球帶負(fù)電，當(dāng)當(dāng) AB 間距增大時(shí)間距增大時(shí)，小球可能打在小球可能打在 N 的左側(cè)的左側(cè)解析解析：若小球帶正電若小球帶正電，當(dāng)當(dāng) AB 間距增大時(shí)間距增大時(shí)，由于二極管的單向?qū)в捎诙O管的單向?qū)щ娦噪娦?，平行板電容器帶電量不變平行板電容器帶電量不變，AB 兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度不變兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，小小球所受向下的電場(chǎng)力不變，向下的加速度不變，小球仍打在球所受向下的電場(chǎng)力不變，向下的加速度不變，小球仍打在 N 點(diǎn)，點(diǎn)，選項(xiàng)選項(xiàng) A 錯(cuò)誤錯(cuò)誤；若小球帶正電若小球帶正電，當(dāng)當(dāng) AB 間距減小時(shí)間距減小時(shí)，平行板電容器平行板電容器 AB兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大， 小球所受向下的電場(chǎng)力增大小球所受向下的電場(chǎng)力增大， 向下的加速向下的加速度增大，小球打在度增大，小球打在 N 的左側(cè)，選項(xiàng)的左側(cè)，選項(xiàng) B 正確；若小球帶負(fù)電，當(dāng)正確；若小球帶負(fù)電，當(dāng) AB間距減小時(shí)間距減小時(shí)，平行板電容器平行板電容器 AB 兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，小球所受小球所受向上的電場(chǎng)力增大，向下的加速度減小，小球可能打在向上的電場(chǎng)力增大，向下的加速度減小，小球可能打在 N 的右側(cè)，的右側(cè)，選項(xiàng)選項(xiàng) C 正確正確；若小球帶負(fù)電若小球帶負(fù)電，當(dāng)當(dāng) AB 間距增大時(shí)間距增大時(shí)，由于二極管的單向由于二極管的單向?qū)щ娦?，平行板電容器帶電量不變，?dǎo)電性，平行板電容器帶電量不變，AB 兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度不變兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，小球所受向上的電場(chǎng)力不變，小球仍打在小球所受向上的電場(chǎng)力不變，小球仍打在 N 點(diǎn)，選項(xiàng)點(diǎn)，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤8如圖甲所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場(chǎng)中，當(dāng)音頻電流信如圖甲所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場(chǎng)中，當(dāng)音頻電流信號(hào)通過線圈時(shí)號(hào)通過線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，發(fā)出聲音發(fā)出聲音俯視圖乙表示處于輻俯視圖乙表示處于輻射狀磁場(chǎng)中的線圈射狀磁場(chǎng)中的線圈(線圈平面即紙面線圈平面即紙面)，磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示，在在圖乙中圖乙中(BC)A當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里向里B當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外向外C當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里向里D當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外向外解析解析： 將圓形線圈看作由無數(shù)小段直導(dǎo)線組成將圓形線圈看作由無數(shù)小段直導(dǎo)線組成， 由左手定則可以由左手定則可以判斷判斷， 當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)， 線圈所受安培力的方向垂直于紙面向線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，選項(xiàng)外，選項(xiàng) B 正確、正確、A 錯(cuò)誤；當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培錯(cuò)誤；當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，選項(xiàng)力的方向垂直于紙面向里，選項(xiàng) C 正確、正確、D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤9(2018衡水調(diào)研衡水調(diào)研)美國(guó)物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮美國(guó)物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動(dòng)的帶電油滴不動(dòng)的帶電油滴，準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量如圖所示如圖所示，平行板電平行板電容器兩極板容器兩極板 M、N 與電壓為與電壓為 U 的恒定電源兩極相連，板的間距為的恒定電源兩極相連，板的間距為 d.現(xiàn)有一質(zhì)量為現(xiàn)有一質(zhì)量為 m 的帶電油滴在極板間勻速下落，則的帶電油滴在極板間勻速下落，則(AC)A此時(shí)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度此時(shí)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 EUdB油滴帶電荷量為油滴帶電荷量為mgUdC減小極板間電壓，油滴將加速下落減小極板間電壓，油滴將加速下落D將極板將極板 N 向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)解析解析：極板間電壓為極板間電壓為 U，間距為間距為 d，是勻強(qiáng)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故場(chǎng)強(qiáng)故場(chǎng)強(qiáng) EUd，故故 A 正確正確；油滴受重力和電場(chǎng)力油滴受重力和電場(chǎng)力，處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài)，故故 mgqUd，解解得得qmgdU，故故 B 錯(cuò)誤錯(cuò)誤；減小極板間電壓減小極板間電壓，場(chǎng)強(qiáng)減小場(chǎng)強(qiáng)減小，電場(chǎng)力小于重力電場(chǎng)力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故合力向下，故油滴將加速下落，故 C 正確；將極板正確；將極板 N 向下緩慢移動(dòng)向下緩慢移動(dòng)一小段距離一小段距離， 板間距增加板間距增加， 場(chǎng)強(qiáng)減小場(chǎng)強(qiáng)減小， 電場(chǎng)力減小電場(chǎng)力減小， 電場(chǎng)力小于重力電場(chǎng)力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故合力向下，故油滴將加速下落，故 D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤10(2018秦皇島模擬秦皇島模擬)如圖所示如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上光滑絕緣的水平桌面上，固定固定著一個(gè)帶電量為著一個(gè)帶電量為Q 的小球的小球 P.帶電量分別為帶電量分別為q 和和2q 的小球的小球 M 和和N，由絕緣細(xì)桿相連由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上靜止在桌面上P 與與 M 相距相距 L，P、M 和和 N 視視為點(diǎn)電荷，下列說法正確的是為點(diǎn)電荷，下列說法正確的是(BD)AM 與與 N 的距離大于的距離大于 LBP、M 和和 N 在同一直線上在同一直線上C在在 P 產(chǎn)生的電場(chǎng)中，產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N 處的電勢(shì)相同處的電勢(shì)相同DM、N 及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零解析解析：M、N 處于靜止?fàn)顟B(tài)處于靜止?fàn)顟B(tài)，M、N 及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零力為零，選項(xiàng)選項(xiàng) D 正確正確；P、M 和和 N 若不在同一直線上若不在同一直線上，M、N 整體受整體受到的不是共點(diǎn)力到的不是共點(diǎn)力，就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而不能靜止就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而不能靜止，選項(xiàng)選項(xiàng) B 正確正確；P、M 和和N 在同一直線上，在同一直線上，M、N 所受合力為零，由庫侖定律所受合力為零，由庫侖定律 FPMFPN得：得：kQqL2k2Qq Lx 2，解得解得 x( 21)L0.4L，選項(xiàng)選項(xiàng) A 錯(cuò)誤錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線的沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，在方向電勢(shì)降低，在 P 產(chǎn)生的電場(chǎng)中，產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M 處的電勢(shì)高于處的電勢(shì)高于 N 處的電勢(shì)，處的電勢(shì)，選項(xiàng)選項(xiàng) C 錯(cuò)誤錯(cuò)誤三、計(jì)算題三、計(jì)算題11.音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動(dòng)機(jī)如音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動(dòng)機(jī)如圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖， 它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛性線圈構(gòu)成性線圈構(gòu)成，線圈邊長(zhǎng)為線圈邊長(zhǎng)為 L，匝數(shù)為匝數(shù)為 n，磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為 B，區(qū)域外的磁場(chǎng)忽略不，區(qū)域外的磁場(chǎng)忽略不計(jì)計(jì)線圈左邊始終在磁場(chǎng)外線圈左邊始終在磁場(chǎng)外，右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi)右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi)，前后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)前后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度始終相等某時(shí)刻線圈中電流從的長(zhǎng)度始終相等某時(shí)刻線圈中電流從 P 流向流向 Q，大小為，大小為 I.(1)求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向(2)若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為 v，求安培力的功率，求安培力的功率解析：解析：(1)由左手定則可以判斷出線圈所受安培力的方向水平向由左手定則可以判斷出線圈所受安培力的方向水平向右右由于線圈與磁場(chǎng)垂直，故線圈所受安培力的大?。河捎诰€圈與磁場(chǎng)垂直，故線圈所受安培力的大小：F安安nIBL.(2)此時(shí)安培力的功率：此時(shí)安培力的功率：PF安安vnIBLv.答案：答案：(1)nIBL水平向右水平向右(2)nIBLv12(2018汕頭模擬汕頭模擬)在絕緣水平面上在絕緣水平面上，存在著一電場(chǎng)存在著一電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于水平面方向平行于水平面，其電勢(shì)其電勢(shì)隨位置隨位置 x 變化如圖所示變化如圖所示，xAOxOBx0，一質(zhì)量為一質(zhì)量為 m，帶電量為，帶電量為q 的小滑塊的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從以某一初速度從 A點(diǎn)出發(fā)，沿點(diǎn)出發(fā)，沿 AB 直線向直線向 B 運(yùn)動(dòng)，其中小滑塊第一次經(jīng)過運(yùn)動(dòng)，其中小滑塊第一次經(jīng)過 O 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的能為初動(dòng)能的 n 倍倍(n1)，到達(dá)，到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零，小滑塊最終停點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零，小滑塊最終停在在 O 點(diǎn)，小滑塊與水平面間的摩擦力大小為點(diǎn)，小滑塊與水平面間的摩擦力大小為 f，求：，求：(1)小滑塊在小滑塊在 A 點(diǎn)時(shí)的初速度點(diǎn)時(shí)的初速度(2)OB 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 UOB.(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程 s.解析：解析：(1)小滑塊從小滑塊從 A 滑到滑到 B，因電場(chǎng)力不做功，由動(dòng)能定理得，因電場(chǎng)力不做功，由動(dòng)能定理得2fx0012mv2A因此小滑塊在因此小滑塊在 A 點(diǎn)時(shí)的初速度點(diǎn)時(shí)的初速度 vA2fx0m.(2)小滑塊第一次從小滑塊第一次從 A 滑到滑到 O，由動(dòng)能定理得，由動(dòng)能定理得fx0qUOAn12mv2A12mv2A因此因此 UOBUOA n1 mv2A2fx02q 2n1 fx0q.(3)小滑塊最終停在小滑塊最終停在 O 點(diǎn)，由動(dòng)能定理得點(diǎn)，由動(dòng)能定理得應(yīng)有應(yīng)有fsqUOA012mv2A小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程：小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程：smv2A2qUOA2f(2n1)x0.答案：答案：(1)2fx0m(2) 2n1 fx0q(3)(2n1)x0