广东省湛江市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-04静电场、恒定电流、磁场

这是一份广东省湛江市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-04静电场、恒定电流、磁场，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省湛江市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-04静电场、恒定电流、磁场 一、单选题1．（2022·广东湛江·统考二模）如图所示，一蜘蛛将网织成两个正方形ABCD、abcd，其边长分别为2L、L，现在a、b、c、B四个位置分别放置一个点电荷，发现b处的点电荷所受电场力恰好为零，若仅将b处的点电荷Q沿bd方向移至d处，则（　　）A．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力可能先增大后减小B．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力可能先减小后增大C．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力一定先做正功，后做负功D．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力一定先做负功，后做正功2．（2022·广东湛江·统考模拟预测）某同学探究“影响静电力的因素”的实验过程如图所示。带电球体Q固定，电荷量不变，改变小球的电荷量后，把绝缘丝线先后挂在图中a、b位置，调整丝线长度使小球球心都与带电球Q的球心连线水平，丝线与竖直方向夹角的大小关系为θ1＞θ2。则两次实验中小球带电荷量和受到库仑力大小的关系为（　　）A．q>q B．q<q C．F>F D．F<F3．（2022·广东湛江·统考模拟预测）如图甲所示为电容器的充电电路，先将可变电阻的阻值调为，闭合开关，电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图乙实线①所示。然后断开开关，先使电容器放电完毕，再把的阻值调为，接着重复前面的操作，得到如图乙实线②所示图像，下列说法正确的是（　　）A．电容器充电过程，充电电流不断减小B．电容器充电过程，充电电流不断增加C．电容器充电过程，电容器的电容不断增加D．增大可变电阻的阻值对电容器充电更快完成4．（2022·广东湛江·统考模拟预测）如图所示，两个等量负点电荷固定于、Q两点，正方形为垂直、Q连线的平面，、分别是、的中点。点正好是和连线的中点，下列说法中正确的是（　　）A．、两点场强相同B．、两点电势相等C．是一个等势面D．将一正电荷由点沿ef移动到点，电势能先增加后减小5．（2022·广东湛江·一模）示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差UXX′和UYY′随时间变化关系图像如丙、丁所示，则荧光屏上的图像可能为（  ）A． B．C． D．6．（2022·广东湛江·模拟预测）图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）A．M点的电场强度大于N点的场强B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点的加速度小于在N点加速度7．（2021·广东湛江·统考一模）真空中有两个固定的等量异种点电荷A、B，过直线延长线上的O点作的垂线，以O点为圆心的圆与的延长线和垂线分别交于a、c和b、d四点，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．a点的电势高于b点的电势B．a点的电场强度大于b点的电场强度C．带负电的试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能D．带正电的试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能8．（2021·广东湛江·统考一模）如图所示，正方形线框由四根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、d与直流电源（内阻不计）的负极和正极相接。若棒受到的安培力大小为F，则棒受到的安培力（　　）A．大小为，方向由b到a B．大小为，方向由a到bC．大小为F，方向由a到b D．大小为F，方向由b到a9．（2022·广东湛江·统考二模）如图所示，边长为L的正方形线框ABCD，ADC边的电阻与ABC边的电阻不相等，将线框放在与线框平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。电流I从A点流入，从C点流出，O是线框的正中心，下列说法正确的是（　　）A．线框中的电流形成的磁场在O点的磁感应强度方向一定垂直纸面向内B．线框中的电流形成的磁场在O点的磁感应强度方向一定垂直纸面向外C．整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为D．整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为10．（2022·广东湛江·模拟预测）如图所示，宽为L的光滑金属导轨与水平面成θ角，质量为m、长为L的金属杆ab水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。重力加速度为g，则（　　）A．若磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B．若磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为C．若磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为D．若磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为 二、多选题11．（2022·广东湛江·统考模拟预测）法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图是场线中的一部分，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（　　）A．可能是两个同种电荷产生的电场线B．可能是条形磁铁产生磁场的磁感线C．无论电场还是磁场，A、P处场的方向相反D．无论电场还是磁场，P、Q处强度、方向相同12．（2022·广东湛江·一模）真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电粒子a、b均从P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）A．a粒子带正电，b粒子带负电B．电场力对a、b粒子均做正功C．a、b带电粒子的电势能均减小D．若在O点由静止释放a粒子，仅在电场力的作用下，a粒子将沿电场线运动到M点13．（2022·广东湛江·统考模拟预测）一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，其中ab＝l，射线bc足够长，abc＝135°，其他方向磁场的范围足够大。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用，以下说法正确的是（    ）A．从ab边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等B．从bc边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等C．所有粒子在磁场中运动的时间都相等D．粒子在磁场中最长运动时间约为 三、实验题14．（2022·广东湛江·统考二模）两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量。实验步骤如下：a．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值；b．调节电阻丝上的导电夹的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹到电阻丝右端的长度；闭合开关，记录电压表示数、电流表示数；c．改变电阻丝上的导电夹的位置，重复步骤，记录多组、、的值。（1）若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示，其示数为________。（2）若选用某组、值，用算出电阻丝连入电路的电阻，则计算值与真实值相比________。（选填“偏小”、“相等”或“偏大”）（3）根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丙所示，若图线斜率为，则电阻丝的电阻率________（用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量________（选填“有”或“没有”）影响。（4）用记录的数据绘制出图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻________。（结果保留两位有效数字） 四、解答题15．（2021·广东湛江·统考一模）如图所示，在坐标平面的第Ⅱ象限内有方向沿x轴正方向的匀强电场，在第Ⅰ象限内有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电粒子在坐标平面内从x轴上的P点以大小为的速度垂直于x轴进入匀强电场，然后沿与y轴的正方向夹角的方向进入磁场，并恰好垂直于x轴进入第Ⅳ象限。已知O、P两点间的距离为d，粒子的比荷为k，粒子所受重力不计，求：（1）粒子进入磁场时的速度大小v；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。16．（2022·广东湛江·统考模拟预测）如图所示，真空中有一回旋加速器，其两金属D形盒的半径为1.5R，左盒接出一个水平向右的管道，管道右边紧连一垂直纸面向里、磁感应强度为B2、半径为R的圆形匀强磁场，距离磁场右边界0.2R处有一长度为的荧光屏。两盒间距较小，加入一交流加速电压；垂直于两盒向上加入一磁感应强度B1的匀强磁场。现在盒的中心处由静止释放一比荷为的电子，经过时间t电子便进入水平向右的管道。已知电子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速电子时电压的大小可视为不变。则：（1）进入圆形磁场的电子获得的速度为多大？（2）此加速器的加速电压U为多大？（3）如果电子不能打出荧光屏之外，那么B1必须符合什么条件？17．（2022·广东湛江·模拟预测）如图所示，平面直角坐标xOy的第一象限内存在着有界匀强磁场和匀强电场。直线y＝d与y轴相交于P点，磁场分布在x轴与直线y＝d之间，方向垂直纸面向里；电场分布在直线y＝d上方，电场强度为E＝，方向竖直向下。质量为m、电荷量为q的带正电荷的粒子从坐标原点O垂直磁场方向射入，射入时的速度大小为v0，方向与x轴正方向成60°，并恰好从P点离开磁场，不计粒子的重力。（1）求磁场的磁感应强度大小B；（2）若将磁感应强度大小变为，其他条件不变，求：①粒子能达到的纵坐标的最大值y；②粒子在第一象限内运动的时间t。18．（2022·广东湛江·一模）如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子在x轴上的A(- d，0)点沿y轴正方向射入电场区域，粒子第一次经过y轴时的速度方向与y轴正方向的夹角为60°，之后每相邻两次经过y轴时的位置间距相等。不计粒子重力。求：（1）粒子的初速度v0的大小；（2）匀强磁场磁感应强度B的大小；（3）粒子从A点运动到第n次经过y轴的时间。19．（2022·广东湛江·统考二模）如图所示，在平面的第一象限内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内存在沿轴负方向的匀强电场。两个质量均为m、电荷量均为+q的粒子从y轴上的点P（）同时以速率v0分别沿与y轴正方向和负方向成60°角射入磁场中，两粒子均垂直穿过轴进入电场，最后分别从y轴上的M、N点（图中未画出）离开电场，测得M、N两点间的距离为。两粒子所受重力及粒子之间的相互作用均不计。求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小B和匀强电场的电场强度大小E；（2）粒子到达M、N两点的时间差。
参考答案：1．B【详解】AB．当点电荷Q在O点时，a、c两处点电荷对点电荷Q的合力为零，当场强最大值在ob之外时，则将b处的点电荷Q沿bd方向移至d处时，a、c两处点电荷对点电荷Q的合力先减小后增大，如果场强最大值在ob之间，合力先变大后变小在变大在变小，则选项A错误，B正确；CD．在a、b、c、B四个位置分别放置一个点电荷，发现b处的点电荷所受电场力恰好为零，可知a、c、B三个位置分别放置的点电荷一定是同种电荷，但是不能确定电荷的正负；仅将b处的点电荷Q沿bd方向移至d处，若点电荷Q与另外三个电荷带同性电荷，则点电荷Q从O到d时电场力做正功；若点电荷Q与另外三个电荷带异性电荷，则点电荷Q从O到d时电场力做负功，选项CD错误。故选B。2．C【详解】AB．悬挂带电小球所受库仑力大小与本身带电荷量和电荷间距有关，无法直接确定电荷量大小关系，故AB错误；CD．本题可以根据带电小球的受力平衡条件得到所受库仑力大小，由F＝mgtanθ可知Fa＞Fb故C正确，D错误。故选C。3．A【详解】AB.电容器充电过程，，图线斜率视为电流，可知充电电流不断减小，A正确,B错误；C.电容器的电容是电容本身的属性，电容不变，C错误；D.增大可变电阻的阻值对电容器充电更加平缓，充电时间更长，D错误。4．B【详解】A．、两点场强大小相等，方向不同，故A错误；B．、两点为PQ连线的中垂线对称点，根据等量同种电荷电场线的分布，可确定、两点电势相等，故B正确；C．在组成的平面上，电场方向由O点指向平面上各点，根据顺着电场线方向电势降低，可知，组成的平面上电势不是处处相等，因此，组成的平面不是等势面，故C错误； D．将一正电荷由点沿ef移动到点，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。故选B。5．A【详解】UXX′和UYY′均为正值，电场强度方向由X指向X′，Y指向Y′，电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以分别向X，Y方向偏转，可知A正确。6．D【详解】ACD．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，N点的电场线密，所以N点的电场强度大，点电荷在N点受到的电场力大，在N点加速度大，AC错误D正确；B．根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势．故选D。7．B【详解】电场线的分布如图所示A．由于沿电场线方向电势逐渐降低，a点的电势低于b点的电势，选项A错误；B．电场线的疏密表示电场强度的大小，可得a点的电场强度大于b点的电场强度，选项B正确C．带负电的试探电荷从a点移到点的过程中电场力做正功，电势能减小，即带负电的试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，选项C错误；D．带正电的试探电荷从c点移到点的过程中电玚力做正功。电势能减小，即带正电的试探电荷在c点的电势能大于在d点的电势能，选项D错误；故选B。8．A【详解】CD．设每一根导体棒的电阻为R、长度为L。则通过棒的电流有通过棒的电流棒受到的安培力大小解得选项CD均错误；AB．通过棒的电流方向由d到a，根据左手定则，棒受到的安培力方向由b到a，选项A正确，B错误；故选A。9．C【详解】AB．根据ADC边的电阻与ABC边的电阻不相等，可知线框上、下边的电流不相等，由电流形成的磁场在O点的方向可能为垂直纸面向内或向外，选项AB均错误；CD．电流通过线框的等效长度为，故整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为选项C正确、D错误。故选C。10．C【详解】AB．若磁场方向竖直向上，如图甲，对金属棒，水平方向上有竖直方向上又故可得AB错误；CD．若磁场方向垂直导轨平面向上，对金属棒分析如图乙，则有可得D错误，C正确。故选C。11．BD【详解】AB．根据电场线与磁感线的共性，可知这既可能是两个等量异种电荷产生的电场线（左正右负），也可能是条形磁铁（或通电螺线管）产生磁场的磁感线（左N右S），故A错误，B正确；CD．若是电场，点A、P的电场方向相反（A向左P向右），若是磁场，点A、P的磁场方向相同（都向左），无论电场还是磁场，点P、Q的强度及方向都相同，故C错误，D正确。故选BD。12．BC【详解】A．根据粒子的受力和运动轨迹可知，a粒子带负电，b粒子带正电，A错误；BC．电场力对a、b两个粒子均做正功，电势能均减小，BC正确；D．由于M、O、N所在电场线为曲线，电场线不是粒子的运动轨迹，所以在O点由静止释放带电粒子，不可能沿电场线运动到M点，D错误。故选BC。13．AD【详解】A．画出带电粒子在磁场中运动的动态分析图，如图1所示。当粒子都从ab边射出，则都是半周，时间都相等，A正确；BC．当粒子都从bc边射出，则速度越大，轨道半径越大，圆心角越大，运动时间越长，BC错误；D．当粒子的速度足够大，半径足够大时，l远小于r，运动情况可简化为如图2所示情况，这时圆心角大小为可得D正确。故选AD。14．     （均给分）     偏大          没有     【详解】（1）[1]根据图乙的螺旋测微器可知，其示数为（2）[2]由图甲电路图可知，电压表测量的是和电流表的电压，电流表测量的是流过的电流，若用算出电阻丝连入电路的电阻，则计算值与真实值相比偏大。（3）[3][4]根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻设电流表内阻为，根据欧姆定律可知根据图丙图像可知解得电流表内阻对电阻率的测量没有影响。（4）[5]根据闭合回路的欧姆定律可知由图丁的图像可知，电源的内阻15．（1）；（2）【详解】（1）粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系有解得（2）设粒子进入磁场时的位置到原点O的距离为s，粒子在电场中运动的时间为t，有由几何关系可得，粒子在磁场中做圆周运动的半径又解得16．（1）；（2）；（3）【详解】（1）电子加速至D形盒最外层时，根据牛顿第二定律，有得进入圆形磁场的电子获得的速度为（2）周期电子加速次数为根据动能定理有得加速器的加速电压为（3）电子离开磁场时其速度方向的反向延长线通过圆心，与水平线的夹角设为θ，如图所示，由此可得解得电子在磁场中运动的圆心角也为，圆弧的半径为，根据牛顿第二定律，有联立解得即当，电子就不会打出荧光屏之外。17．（1）；（2）①；②【详解】（1）粒子磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图1所示根据粒子在磁场中运动的轨迹，由几何关系可得粒子轨迹对应的圆心角为60°，则粒子轨迹半径为根据洛伦兹力提供向心力可得联立解得B＝（2）①若将磁感应强度大小变为，其他条件不变，则粒子的轨道半径变为通过O点做速度方向的垂线，交y＝d直线于O2，根据几何关系可得则圆心的位置为O2，运动轨迹如图2所示粒子进入电场时速度沿y轴正方向，粒子从进入电场到速度减为0的过程，由动能定理可得解得粒子能达到的纵坐标的最大值②由几何关系可知粒子第一次在磁场内运动的圆心角为30°，根据对称性可知，粒子从电场返回磁场时在磁场中运动轨迹对应的圆心角也为30°，粒子在磁场中运动的时间t1＝×＝粒子在电场内向上减速为零的时间t2，则有＝y解得t2＝粒子在第一象限内运动的时间t＝t1+2t2＝18．（1）；（2）；（3）见解析【详解】（1）粒子进入电场后做类平抛运动，沿x轴方向的加速度大小从A点运动到第一次经过y轴的过程，x轴方向有第一次经过y轴时有联立解得（2）粒子第一次经过y轴时的速度大小粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力由几何关系可知，粒子每次进入磁场到离开磁场的过程中沿y轴方向运动的距离粒子每次从y轴进入电场到离开电场，运动的时间时间内，粒子沿y轴方向运动的距离为由题意可知联立解得（3）设粒子从A点到第一次经过y轴的时间为，则由解得粒子第一次经过y轴到第二次经过y轴，在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知粒子在磁场中运动的时间为粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期解得粒子第二次经过y轴到第三次经过y轴，在电场中运动的时间所以粒子从A点运动到第n次经过y轴时的时间19．（1），；（2）【详解】(1)因两粒子均垂直轴进入电场，粒子运动轨迹如图所示由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径粒子在磁场中运动时由洛伦兹力提供向心力，则有解得粒子在电场中做类平抛运动，则有其中距离为联立解得(2)由几何关系可知，两粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角分别60°和120°，则两粒子在磁场中运动的时间差为粒子在电场中运动的时间差所以粒子到达M、N两点的时间差