1、1课时作业 7 电场和磁场的基本性质一、选择题(15 题为单项选择题，68 题为多项选择题)12018浙江名校协作体联考如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得 CD段导线长度为 4102 m，天平(等臂)平衡时钩码重力为 4105 N，通过导线的电流I0.5 A由此，测得通电螺线管中的磁感应强度 B 为( )A2.010 3 T 方向水平向右B5.010 3 T 方向水平向右C2.010 3 T 方向水平向左D5.010 3 T 方向水平向左解析：由安培定则知通电螺线管内磁感应强度的方向水平向右由于天平平衡，则BI
2、L G， B 210 3 T，故 A 正确GIL答案：A2两根相同的直导线中通有大小相同的电流，当两导线相隔一定距离垂直放置(如图甲所示)时，两导线间距的中点位置的磁感应强度大小为 B；当两导线平行放置(如图乙所示)时，间距与垂直放置时相同，电流方向相反，则两导线间距的中点位置的磁感应强度大小为( )A. B B2 B2 2C B D. B22解析：当两导线垂直放置时，两导线在间距中点处产生的磁场互相垂直，磁感应强度大小相同，设每根导线在间距中点处产生的磁场的磁感应强度大小为 B0，则有 B B0，2当两导线平行放置且电流方向相反时，两导线在间距中点处产生的磁场的磁感应强度大小2相同，方向相同
3、，则两导线间距中点处的磁感应强度大小 B12 B0 B，A 正确2答案：A3如图是静电喷漆的工作原理图工作时，喷枪部分接高压电源负极，工件接正极，喷枪的端部与工件之间就形成静电场，从喷枪喷出的涂料微粒在电场中运动到工件，并被吸附在工件表面图中画出了部分微粒的运动轨迹，设微粒被喷出后只受静电力作用，则( )A微粒的运动轨迹显示的是电场线的分布情况B微粒向工件运动的过程中所受电场力先减小后增大C在向工件运动的过程中，微粒的动能逐渐减小D在向工件运动的过程中，微粒的电势能逐渐增大解析：微粒的运动轨迹是曲线时与电场线一定不重合，A 错误由场强叠加原理可知，距离两个电极越近的位置，电场强度越大，所以微粒
4、在向工件运动的过程中所受电场力先减小后增大，B 正确在微粒向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能减少；只有电场力做功，即合力做正功，微粒的动能增加，C、D 错误答案：B4.2018天津卷，3如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设 M 点和 N 点的电势分别为 M、 N，粒子在 M和 N 时加速度大小分别为 aM、 aN，速度大小分别为 vM、 vN，电势能分别为 EPM、 EPN.下列判断正确的是( )A vMvN， EpM0，选项 D 正确，B、C 错误等量异种点电荷的中垂线上电势为零，而 AB 连线上，电场强度方向由 A 指向
5、B，所以 A0，选项 A 正确答案：AD二、非选择题9如图所示， AB CD 且 A、 B、 C、 D 位于一半径为 r 的竖直圆上，在 C 点有一固定点电荷，电荷量为 Q.现从 A 点将一质量为 m、电荷量为 q 的小球由静止释放，小球沿光滑绝缘轨道 ADB 运动到 D 点时速度为 ， g 为重力加速度，不考虑运动电荷对静电场的影响，gr求：(1)小球运动到 D 点时对轨道的压力；(2)小球从 A 点到 D 点过程中电势能的改变量解析：(1)小球在 D 点时有 FN k mgQq 2r 2 mv2r解得 FN2 mg kQq4r2由牛顿第三定律得，小球在 D 点时对轨道的压力大小为 FN2
6、mg kQq4r2方向竖直向下(2)小球从 A 运动到 D，根据动能定理，有：6mgr W 电 m( )2012 gr解得电场力做的功： W 电 mgr12因为电场力做负功，则电势能增加， Ep mgr.12答案：(1)2 mg k 方向竖直向下 (2) mgrQq4r2 1210如图所示， xOy 平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B0.1 T，在原点 O 有一粒子源，它可以在 xOy 平面内向各个方向发射出质量 m6.410 27 kg、电荷量q3.210 19 C、速度 v 1.0106 m/s 的带正电的粒子 . 一感光薄板平行于 x 轴放置，其中点 O的坐标为(0， a)，
7、且满足 a0.(不考虑粒子的重力以及粒子之间的相互作用，结果保留三位有效数字)(1)若薄板足够长，且 a0.2 m，求感光板下表面被粒子击中的长度；(2)若薄板长 l0.32 m，为使感光板下表面全部被粒子击中，求 a 的最大值解析：(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 qvB mv2r解得 r0.2 m如图 1，沿 y 轴正向发射的粒子击中薄板的 D 点(最左端)，有x1 r0.2 m而击中薄板的最右端的粒子恰好运动了半个圆周，由几何关系x2 m35所以，感光板下表面被粒子击中的长度7L x1 x20.546 m.(2)如图 2，若粒子恰能击中薄板的最左端点，由几何关系OF 0.12 mr2 (l2)2解得 a1 OF r0.320 m如图 3，若粒子恰能击中薄板的最右端 E 点，由几何关系a2 m0.320 m 2r 2 (l2)2 22125综上可得，为使感光板下表面全部被粒子击中， a 的最大值： am0.320 m.答案：(1)0.546 m (2)0.320 m
