时间:2020-08-09 22:18:47
1、选择题 (2013?太原一模)狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布,距离它r处的磁感应强度大小为B=
(k为常数).磁单极子N的磁场分布与正点电荷Q的电场分布相似.如图所示.若空间中的P点仅存在磁单极子N或正点电荷Q,一带电小球在P点附近的水平面内做匀速圆周运动,下列判断正确的是( )
A.若小球运动轨迹的圆心在P点的正上方,则P处可能是磁单极子N
B.若小球运动轨迹的圆心在P点的正上方,则P处可能是正点电荷Q
C.若小球运动轨迹的圆心在P点的正下方,则P处可能是磁单极子N
D.若小球运动轨迹的圆心在P点的正下方,则P处可能是正点电荷Q
参考答案:AD
本题解析:粒子在磁场中受洛仑兹力及本身的重力做匀速圆周运动,故它们的合力应充当向心力;则分析图可得出正确的结果;而在点电荷周围粒子要做匀速圆周运动,则电场力与重力的合力应充当向心.
解:A、若小球运动轨迹的圆心在P点的正上方,要使粒子能做匀速圆周运动,则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力;在图中,若粒子为正电荷且顺时针转动(由上向下看)则其受力斜向上,与重力的合力可以指向圆心;而若为负电荷,但逆时针转动,同理可知,合力也可以充当向心力,因此P处可能是磁单极子N;
若小球运动轨迹的圆心在P点的正下方时,小球若在洛伦兹力与重力共同作用下,不可能做匀速圆周运动,故A正确,C错误;
B、若小球运动轨迹的圆心在P点的正上方,Q带正电,则带正电荷的小球在图示位置各点受到的电场力背向Q,则电场力与重力的合力不可能充当向心力,不会在Q正下方;但若小球带负电,则小球受电场力指向Q,故电场力与重力的合力可以提供向心力,可以在Q正下方运动,故B错误,D正确;
故选:AD.
点评:本题巧妙地将电场和磁场相结合,考查了向心力、库仑力及洛仑兹力方向的判断问题,对学生要求较高.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示为一带电体的电场线,已知a、b、c为电场线上的点,已知
V,
V。则下列说法正确的是
A.b、c两点所在的电场线方向由b指向c
B.a、b两点的电场强度关系
>
C.b、c两点的中点的电势为4V
D.a点所在的等势线和c点所在的等势线可能相交于一点
参考答案:AB
本题解析:因为
,而沿电场方向电势降低,由此可知b、c两点所在的电场线方向由b指向c,C正确;电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,电场强度越大,故
,B正确;因为该电场是非匀强电场,所以电势不是均匀减小的,故C错误;电场线不会相交,所以等式线也不会相交,D错误
本题难度:一般
3、计算题 (10分)如下图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移动到B点,电场力做功4.8×10-8 J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10-8 J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及匀强电场的场强方向.
参考答案:
?电场的场强方向垂直于AC,指向左上方
本题解析:把电荷从A点移到B点,由电势定义式可得:
UAB=
?①(2分)
由①式解得:UAB=240 (V)?②
所以φA-φB=φA=-240 V ③ (1分)
把电荷从B点移到C点,由电势定义式可得:
UBC=
?④(2分)
由④式解得:UBC=240(V)⑤
φB-φC=-φC=240 V ⑥
则φC=-240 V?⑦ (1分)
因为φA=φC,即A、C在同一等势面上,根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处,可得该电场的场强方向垂直于AC,指向左上方.(4分)
本题难度:一般
4、选择题 关于静电场,下列结论普遍成立的是( )
A.只有体积很小的带电体才可以看做点电荷
B.正负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关
C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向
D.电场中任意两点之间的电势差与这两点的场强和这两点间的距离有关
参考答案:C
本题解析:能否看成点电荷与带电体的体积无关,A错误;电场方向与正电荷在该点的受力方向相同,B错误;电场强强度的方向是指向电势降低最快的方向,C正确;电场中任意两点之间的电势差是这两点电势的差值,如果是匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积,D错误。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,螺线管导线的两端与两平行金属板相连接,一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态.现将条形磁铁的N极突然插入螺线管,小球将发生偏转,若第一次插入的速度为v1,小球的最大偏角为θ1;第二次插入的速度为v2,小球的最大偏角为θ2,已知条形磁铁两次从同一位置插入相同的深度且v1>v2.则下列关于小球的偏转方向和偏转角大小关系说法正确的是( )
A.偏向B板,θ1>θ2
B.偏向B板,θ1<θ2
C.偏向A板,θ1<θ2
D.偏向A板,θ1>θ2
参考答案:当磁铁插入时,导致线圈的磁通量发生变化,从而导致线圈中产生感应电动势,假设电路闭合,则由楞次定律可知,感应电流方向是从A极向下通过线圈再到B极,由于线圈相当于电源,因此B极电势高,所以带正电小球将向A板摆动;
当条形磁铁两次从同一位置插入相同的深度且v1>v2.则变化时间为t1<t2,根据法拉第电磁感应定律E=△?△t可得,速度越大的,时间越短,则感应电动势越大,所以偏角越大,故D正确,ABC错误;
故选:D
本题解析:
本题难度:简单