專題六電場、磁場的基本性質

考情解讀

本專題主要是綜合應用動力學方法和功能關系解決帶電粒子在電場和磁場中的運動問題.這部分的題

目覆蓋的內容多，物理過程多，且情景復雜，綜合性強，常作為理綜試卷的壓軸題.高考對本專題考查的

重點有以下幾個方面：①對電場力的性質和能的性質的理解；②帶電粒子在電場中的加速和偏轉問題；③

帶電粒子在磁場中的勻速圓周運動問題；④帶電粒子在電場和磁場的組合場中的運動問題；⑤帶電粒子在

電場和磁場的疊加場中的運動問題：⑥帶電粒子在電場和磁場中運動的臨界問題.

重點知識梳理

知識點一、對電場強度的理解及計算

電場強度一-個表達式的比較

達式

￡=正

E匚=~FE=U

qd

公式意義電場強度定義式真空中點電荷的電場強度決定式勻強電場中E與U關系式

適用條件一切電場①真空；②點電荷勻強電場

由電場本身由場源電荷。和場源電荷到

決定因素由電場本身決定

決定，與q無關該點的距離，共同決定

知識點二、電場的基本性質

〔庫侖定徜一1

徵電場1能的

(wr>-

(

包題電里"」電

*場

（電場中粒子力

做

的偏轉功

（電場中粒

(w=-AEp)

子的加速

1

知識點三、帶電粒子在電場中的運動

1.帶電粒子在電場中的直線運動

帶電粒子沿與電場線平行的方向進入電場，帶電粒子將做加（減）速運動.

2.帶電粒子在勻強電場中的偏轉

（1）研究條件：帶電粒子垂直于電場方向進入勻強電場.

（2）處理方法：類似于平拋運動，應用運動的合成與分解的方法處理.

①沿初速度方向做勻速直線運動，運動時間/=’.

②沿電場力方向，做勻加速直線運動.

知識點四、帶電粒子在磁場中的運動

（尸大小a畫畫1^^）—

〔磁場對電流的畫）

(

左

手

定

則

)

在二倫茲方向）--------

高頻考點突攻

高頻考點一對電場性質的理解

例1、（2019?新課標全國III卷）如圖，電荷量分別為夕和-q（4>0）的點電荷固定在正方體的兩個頂點上,

〃是正方體的另外兩個頂點。則

A.。點和。點的電勢相等

B.。點和b點的電場強度大小相等

C.和方點的電場強度方向相同

2

D.將負電荷從4點移到8點，電勢能增加

【舉一反三】（2018年全國I卷）圖中虛線。、b、c、d、J代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已

知平面力上的電勢為2V。一電子經過。時的動能為10eV,從，到〃的過程中克服電場力所做的功為6eV。

下列說法正確的是（）

abcdf

A.平面c上的電勢為零

B.該電子可能到達不了平呵

C.該電子經過平面d時，其電勢能為4eV

D.該電子經過平面。時的速率是經過〃時的2倍

【變式探究】【2017.天津卷】如圖所示，在點電荷。產生的電場中，實線MN是一條方向未標出的電

場線，虛線A8是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設電子在A、B兩點的加速度大小分別為外、（IB,

電勢能分別為丘、及人下列說法正確的是

、、、

M---------------------N

\\

,

B

A.電子一定從A向8運動

B.若〃心?，則。靠近M端旦為正電荷

C.無論Q為正電荷還是負電荷一定有EpZEps

D.B點電勢可能高于A點電勢

【變式探究】如圖1所示，均勻帶正電薄球殼，其上有一小孔A.已知殼內的場強處處為零；殼外空間

的電場與將球殼上的全部電荷集中于球心O時在殼外產生的電場一樣.一帶正電的試探電荷（不計重力）從球

心以初動能反。沿OA方向射出.下列關于試探電荷的動能后與離開球心的距離r的關系圖像，可能正確的

是（）

3

【方法技巧】場強、電勢、電勢能的比較方法

1.電場強度：(1)根據電場線的疏密程度判斷，電場線越密，場強越大:

(2)根據等差等外面的疏密程度判斷，等差等勢面越密，場強越大：

(3)根據〃=也判斷，。越大，場強越大.

m

2.電勢：(1)沿電場線方向電勢降低，電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，且電場線垂直于

等勢

(2)根據3A-Q8比較正負，判斷eA、夕8的大小.

3.電勢能：⑴根據％=作，判斷￡p的大小：

(2)根據電場力做功與電勢能的關系判斷：無論正電荷還是負電荷，電場力做正功，電勢能減小；電場

力做負功，電勢能增加.

高頻考點二電場力做功問題

例2、(2019?江蘇卷)一勻強電場的方向豎直向上，/=0時刻，一帶電粒子以一定初速度水平射入該電場,

電場力對粒子做功的功率為。，不計粒子重力，則關系圖象是

【舉一反三】(2018年全國II卷)如圖，同一平面內的a、b、c、d四點處于勻強電場中，電場方向與

此平面平行，M為a、c連線的中點，N為〃、d連線的中點。一電荷量為g(q>0)的粒子從。點移動到人

點，其電勢能減小Wi：若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小卬2,下列說法正確的是()

:.b

I%

If\、

/\

4d

c

A.此勻強電場的場強方向一定與a、》兩點連線平行

匕+匕

B.若該粒子從M點移動到N點,則電場力做功一定為2

5

C.若c、d之間的距離為則該電場的場強大小一定為瓦

D.若則a、M兩點之間的電勢差一定等于〃、N兩點之間的電勢差

【變式探究】【2017.新課標III卷】一勻強電場的方向平行亍xO廠平面，平面內〃、〃、仁三點的位置如

圖所示，三點的電勢分別為10V、17V、26Vo下列說法正確的是

,.y/cm

6

4

2

——_也_.

O2468x/cm

A.電場強度的大小為2.5V/cm

B.坐標原點處的電勢為1V

C.電子在0點的電勢能比在〃點的低7eV

D.電子從b點運動到c點，電場力做功為9eV

【變式探究】如圖5所示，在正方形區域的四個頂點固定放置四個點電荷，它們的電量的絕對值相等,

電性如圖中所示.K、L、M、N分別為正方形四條邊的中點，。為正方形的中心.下列關于各點的電場強

度與電勢的判斷正確的是（）

圖5

A.K點與〃點的電場強度大小相等、方向相反

B.。點的電場強度為零

C.N點電場強度的大小大于L點電場強度的大小

D.K、O、M三點的電勢相等

【變式探究】如圖6所示，在真空中的A、8兩點分別放置等量異種點電荷，在4B兩點間取一正五角

星形路徑He四儂?泌，五角星的中心與A8連線的中點重合，其中（礦連線與A8連線垂直.現將一電子沿該

6

路徑逆時針方向移動一周，下列判斷正確的是（）

圖6

A.e點和g點的電場強度相同

B.4點和d點的電勢相等

C.電子在e點的電勢能比g點電勢能大

D.電子從1點到e點再到d點過程中，電場力先做正功后做負功

高頻考點三平行板電容器及其動態分析問題

例3.如圖所示，固定在絕緣支架上的平行板電容器充電后與電源斷開，8極板接地，A極板與一個靜

電計相連.將8極板向左水平移動一小段距離后，電容器的電容C、靜電計指針偏角。和極板間電場強度E

的變化情況分別是（）

A.C變小，。變大，￡不變

B.C不變，8不變，E變小

C.C變小，。不變，￡不變

D.C變小，0變大，E變小

【方法技巧】解電容器問題的常用技巧

（1）在電荷量保持不變的情況下，極板間電場強度與板間的距離無關.

（2）對平行板電容器的有關物理量Q、從U、C進行討論時，關鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，

在變量中哪些是自變量，哪些是因變量，抓住C=棄;、Q=CU和￡進行判定即可.

【變式探究】（多選）如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，上極板接地.一帶負電的油滴位于電容

器的尸點且處于靜止狀態.現將下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離.貝女）

rq____

?p

A.帶電油滴將豎直向下運動

B.帶用油滴的機械能將增加

7

C.0點的電勢將升高

D.電容器的電容增大，極板帶電荷量增加

【舉一反三】如圖所示，傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面的夾角為仇極板間距為乩帶負電

的微粒質量為〃?、帶電荷量為夕，微粒從極板M的左邊A處以初速度vo水平射入極板間，沿直線運動并

從極板N的右邊緣8處射出，則（）

A.微粒到達B點時動能為L

B.微粒的加速度大小等于g$in。

C.兩極板間的電勢差

c/cos6

D.微粒從A點到B點的過程中電勢能減少”坨：

cos6?

高頻考點四帶電粒子在有界磁場中的臨界、極值問題

例4、（2019?北京卷）如圖所示，正方形區域內存在垂直紙面的勻強磁場。?帶電粒子垂直磁場邊界從

〃點射入，從〃點射出。下列說法正確的是

Fr―廣j

??

?xxx

?xxDx!

?------------?---」

A.粒子帶正電

B.粒子在方點速率大于在a點速率

C.若僅減小磁感應強度，則粒子可能從〃點右側射出

D.若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短

【舉一反三】（2018年江蘇卷）如圖所示，真空中四個相同的矩形勻強磁場區域，高為4d,寬為4中

間兩個磁場區域間隔為2d,中軸線與磁場區域兩側相交于。、0,點，各區域磁感應強度大小相等.某粒子

質量為〃?、電荷量為+夕，從。沿軸線射入磁場.當入射速度為小時，粒子從。上方處射出磁場.取5桁53。=0.8,

cos53°=0.6.

8

(1)求磁感應強度大小B：

(2)入射速度為5Vo時，求粒子從。運動到。，的時間六

(3)入射速度仍為5vo,通過沿軸線平移中間兩個磁場(磁場不重疊)，可使粒子從。運動到O'

的時間增加4,求。的最大值

【變式探究】【2017.新課標“卷】如圖，虛線所示的圓形區域內存在一垂直于紙面的勻強破場，P為磁

場邊界上的一點。大量相同的帶電粒子以相同的速率經過P點，在紙面內沿不同的方向射入磁場。若粒子

射入速率為，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為，相應的出射

匕打

點分布在三分之圓周上。不計重力及帶電粒了之間的相互作用。則為

匕：匕

J-、、

4,；

\/

A.?：2B.石：1c.Ji：lD.3：布

【變式探究】某裝置用磁場控制帶電粒子的運動，工作原理如圖8所示.裝置的長為上、下兩個相

同的矩形區域內存在勻強磁場，磁感應強度大小均為8、方向與紙面垂直且相反，兩磁場的間距為4.裝置右

端有一收集板，M、N、P為板上的三點，M位于軸線OO,上，N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上.在

紙面內，質量為〃?、電荷量為一9的粒子以某一速度從裝置左舞的中點射入，方向與軸線成30。角，經過上

方的磁場區域一次，恰好到達P點.改變粒子入射速度的大小，可以控制粒子到達收集板的位置.不計粒

子的重力.

圖8

(1)求磁場區域的寬度〃；

(2)欲使粒子到達收集板的位置從P點移到N點，求粒子入射速度的最小變化量△-；

(3)欲使粒子到達M點，求粒子入射速度大小的可能值.

9

【變式探究】圖9為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區域內有垂直于紙面向里的勻強

磁場，磁感應強度大小B=2.0X10-3T,在x軸上距坐標原點L=0.50m的尸處為離子的入射口，在），軸上

安放接收器，現將一帶正電荷的粒子以u=3.5xIO』m/s的速率從尸處射入磁場，若粒子在），軸上距坐標原點

L=0.50m的M處被觀測到，且運動軌跡半徑恰好最小，設帶電粒子的質量為"2,電量為g,不計其重力.則

上述粒子的比荷氏。1^）是（）

圖9

A.3.5X107B.4.9x|07

C.5.3xIO7D.7xl07

【舉一反三】如圖10所示，在邊長為A的正方形區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，其磁感應強度

大小為比在正方形對角線CE上有一點P,其到C。距離均為！，且在P點處有一個發射正離子的裝置.，

4

能連續不斷地向紙而內的各方向發射出速率不同的正離子.已知離子的質量為，〃，電荷量為外不計離子重

力及離子間相互作用力.

F

/'\

/?+8

C<+A+++>￡

、、???/

D

圖10

（1）速率在什么范圍內的所有離子均不可能射出正方形區域？

（2）求速率為妙=13qBL的離子在。￡邊的射出點距離。點的范圍.

32m

【方法技巧】1.解決帶電粒子在磁場中運動的臨界問題，關鍵在于運用動態思維，尋找臨界點，確定

臨界狀態，根據粒子的速度方向找出半徑方向，同時由磁場邊界和題設條件畫好軌跡，定好圓心，建立幾

何關系.

2.粒子射出或不射出磁場的臨界狀態是粒子運動軌跡與磁場邊界相切.

高頻考點五帶電粒子在勻強磁場中的多過程問題

例5、如圖11所示，在*0,平面內，以。<0,R）為圓心、R為半徑的圓內有垂直平面向外的勻強磁場，

x軸下方有垂直平面向里的勻強磁場，兩區域磁感應強度大小相等.第四象限有一與x軸成45。角傾斜放置

的擋板/>Q,P、Q兩點在坐標軸上，且0、尸兩點間的距離大于2R,在圓形磁場的左側0<產2&的區間內，

均勻分布著質量為〃八電荷量為+g的一簇帶電粒子，當所有粒子均沿大軸正向以速度串射入圓形磁場區域

10

時，粒子偏轉后都從。點進入X釉下方磁場，結果有一半粒子能打在擋板上.不計粒子重力、不考慮粒子

(1)磁場的磁感應強度B的大小：

(2)擋板端點P的坐標；

(3)擋板上被粒子打中的區域長度.

【變式探究】如圖12所示，在無限長的豎直邊界NS和間充滿勻強電場，同時該區域上、下部分

分別充滿方向垂直于NS7N平面向外和向內的勻強磁場，磁感應強度大小分別為8和28,KL為上、下磁

場的水平分界線，在NS和"r邊界上，距KL高/?處分別有〃、。兩點，N3,和Mt間距為1.8".質量為利、

帶電量為+g的粒子從P點垂直于NS邊界射入該區域，在兩邊界之間做圓周運動，重力加速度為公

(1)求電場強度的大小和方向。

(2)要使粒子不從NS邊界飛出，求粒子入射速度的最小值。

(3)若粒了?能經過。點從MT力界飛出，求粒子入射速度的所有可能值。

真題感悟

1.(2019?新課標全國I卷)最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發動機聯試成功，這標志

著我國重型運載火箭的研發取得突破性進展。若某次實驗中該發動機向后噴射的氣體速度約為3km/s,產生

的推力約為4.8x106N,則它在1s時間內噴射的氣體質量約為

A.1.6x102kgB.1.6x13kg

C.I.6X105kgD.1.6xl()6kg

2.(2019?新課標全國H卷)靜電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下白M點由靜止開始運動，N為粒

子運動軌跡上的另外一點，則

A.運動過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小

B.在M、N兩點間，粒子的軌跡一定與某條電場線重合

C.粒子在〃點的電勢能不低于其在N點的電勢能

D.粒子在N點所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點的切線平行

3.(2019新課標全國川卷)如圖，電荷量分別為夕和q(</>0)的點電荷固定在正方體的兩個頂點上，

11

a>〃是正方體的另外兩個頂點。則

A.。點和。點的電勢相等

B.〃點和力點的電場強度大小相等

C.。點和力點的電場強度方向相同

D.將負電荷從。點移到匕點，電勢能增加

4.（2019.北京卷）如圖所示，“、〃兩點位于以負點電荷-。（Q>0）為球心的球面上，c點在球面外,

A.a點場強的大小比力點大

B.”點場強的大小比c點小

C.〃點電勢比8點高

D.b點電勢比c點低

5.（2019?天津卷）如圖所示，在水平向右的勻強電場中，質量為機的帶電小球，以初速度n從M點

豎直向上運動，通過N點時，速度大小為2i，，方向與電場方向相反，則小球從M運動到N的過程

v

加

12

A.動能增加二

2

B.機械能增加2m商

32

C.重力勢能增加二小丫

2

D.電勢能增加26正6.（2019?江蘇卷）?勻強電場的方向豎直向上，片0時刻，?帶電粒子以?定初

速度水平射入該電場，電場力對粒子做功的功率為尸，不計粒子重力，則關系圖象是

12

pp

7.（2019?江蘇卷）如圖所示，A6c為等邊三角形，電荷量為p的點電荷固定在A點.先將一電荷量也

為”的點電荷仍從無窮遠處（電勢為0）移到。點，此過程中，電場力做功為-W.再將Q從。點沿C8移到8

點并固定.最后將一電荷量為-2g的點電荷。2從無窮遠處移到C點.下列說法正確的有

A

/A%”

./、\

/，、、

，，、■

，'、X

，/、

?/、

/，、■

//、

爐..............

A.仍移入之前，。點的電勢為§

B.Qi從C點移到8點的過程口，所受電場力做的功為0

C.Q?從無窮遠處移到C點的過程中，所受電場力做的功為2W

D.Q在移到C點后的電勢能為-4W

8.（2019.浙江選考）等量異種電荷的電場線如圖所示，下列表述正確的是

A.〃點的電勢低于〃點的電勢

B.a點的場強大于點的場強，方向相同

C.將一負電荷從a點移到〃點電場力做負功

D.負電荷在。點的電勢能大于在〃點的電勢能

9.Q019.浙江選考）電荷量為4x10-6C的小球絕緣固定在A點，質量為0.2kg、電荷量為一5xlO^c

的小球用絕緣細線懸掛，靜止于〃點。A、8間距離為30cm,A8連線與豎直方向夾角為60。,靜電力常量

為9.0xl09N?m2/C2,小球可視為點電荷。下列圖示正確的是

13

10.（2019?浙江選考）磁流體發電的原理如圖所示。將?束速度為u的等離子體垂直于磁場方向噴入

磁感應強度為4的勻強磁場中，在相距為A寬為〃、長為b的兩平行金屬板間便產生電壓。如果把上、下

板和電阻R連接，上、下板就是一個直流電源的兩極。若穩定時等離子體在兩板間均勻分布，電阻率為上

忽略邊緣效應，下列判斷正確的是

Bdvab

A.上板為正極,電流/二

Rah?pd

RVIHI*

B.上板為負極，電流/二---------

Rab?ph

Bthub

C.下板為正極，電流/=

Rab^pd

D.下板為負極，電流./==——-

Rab?pb

11.（2019?新課標全國I卷）如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，固定于勻強

磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接，已如導體棒MN受到的安

培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為

14

A.2FB.1.5FC.0.5FD.0

xxL*xx

12.（2019?新課標全國H卷）如圖，邊長為/的正方形他cd內存在勻強磁場，磁感應強度大小為8,

方向垂直于紙面（必必所在平面）向外。向邊中點有一電子發射源O,可向磁場內沿垂直于曲邊的方向發

射電子。已知電子的比荷為鼠則從4、d兩點射出的電子的速度大小分別為

13.Q019?新課標全國H1卷）如圖，在坐標系的第一和第二象限內存在磁感應強度大小分別為和8、

方向均垂直于紙面向外的勻強磁場。一質量為小、電荷量為g（9>0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后

垂直于），軸進入第一象限，最后經過x軸離開第一象限。粒子在磁場中運動的時間為

15

,夕*B,

?

X

迎TnmUnni\3nm

6qR6qBGqB6qR

14.（2019?北京卷）如圖所示，正方形區域內存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a

點射入，從b點射出。下列說法正確的是

A.粒子帶止電

B.粒子在"點速率大于在a點速率

C.若僅減小磁感應強度，則粒子可能從〃點右側射出

D.若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短

15.（2019?天津卷）筆記本電腦機身和顯示屏對應部位分別有磁體和霍爾元件。當顯示屏開啟時磁體

遠離霍爾元件，電腦正常工作；當顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進入休眠狀態。如圖

所示，一塊寬為。、長為c的矩形半導體霍爾元件，元件內的導電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向

向右的電流時，電子的定向移動速度為外當顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場中，

于是元件的前、后表面間出現電壓U,以此控制屏幕的熄滅。則元件的（）

A.前表面的電勢比后表面的低

B.前、后表面間的電壓U與y無關

C.前、后表面間的電壓U與C成正比

D.自由電子受到的洛倫茲力大小為此

a

16.（2019?江蘇卷）如圖所示，在光滑的水平桌面上，”和〃是兩條固定的平行長直導線，通過的電流

16

強度相等.矩形線框位于兩條導線的正中間，通有順時針方向的電流，在。、〃產生的磁場作用下靜止.則

4、力的電流方向可能是

A.均向左

B.均向右

C.。的向左，方的向右

D.〃的向右，。的向左

17.（2019?浙江選考）電流天平是一種測量磁場力的裝置，如圖所示。兩相距很近的通電平行線圈I

和H,線圈I固定，線圈II置于天平托盤上。當兩線圈均無電流通過時，天平示數恰好為零。下列說法正

確的是

A.當天平示數為負時.兩線圈電流方向相同

B.當天平示數為正時，兩線圈電流方向相同

C.線圈I對線圈11的作用力大于線圈II對線圈1的作用力

D.線圈【對線圈II的作用力與托盤對線圈II的作用力是一對相互作用力1.（2018年江蘇卷）如圖所

示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止狀態.現將3板右端向下移動一小段距離，

兩金屬板表面仍均為等勢面，則該油滴（）

B.豎直向下運動

C.向左下方運動

17

D.向右下方運動2（2018年北京卷）研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示，下列

說法正確的是

A.實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電

B.實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小

C.實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變大

D.實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大

3.（2018年天津卷）如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標出），虛線是一帶負電的粒子只

在電場力作用下的運動軌跡，設M點和N點的電勢分別為粒子在M和N時加速度大小分別為

速度大小分別為〃「飛，電勢能分別為下列判斷正確的是

AB

C.M<EM<EPDM<EM<E

4.（2018年全國I卷）如圖，三個固定的帶電小球〃、b和c,相互間的距離分別為出?=5cm,bc=3cm,

ca=4emo小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于。、〃的連線。設小球〃、〃所帶電荷量的比值的絕對值為

k,則（）

18

a

1616

k=-?k=一一

A.a、A的電荷同號，B.a、/2的電荷異號，9

,64,64f*__

C.a、〃的電荷同號，~27D.a、8的電荷異號，-27

5.（2018年全國I卷）圖中虛線a、b、c、d、力弋表勻強電場內間距相等的一組等勢面,已知平面〃

上的電勢為2V。一電子經過"時的動能為10eV,從"到△的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說

法正確的是（）

abcdf

A.平面c上的電勢為零

該電子可能到達不了平面/

C.該電子經過平面，/時，其電勢能為4eV

D.該電子經過平面〃時的速率是經過”時的2倍6.（2018年全國n卷）如圖，同一平面內的a、b、

c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M為“、c連線的中點，N為8、d連線的中點。一電

荷量為q（q>0）的粒子從。點移動到〃點，其電勢能減小W.：若該粒子從。點移動到4點，其電勢能減小

卬2,下列說法正確的是（）

?b

、N

A.此勻強電場的場強方向一定與。、。兩點連線平行

19

匕+叩2

B.若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為一2—

乂

C.若c、d之間的距離為L,則該電場的場強大小一定為瓦

D.若W尸1%,則a、M兩點之間的電勢差一定等于〃、N兩點之間的電勢差

7.（2018年全國III卷）如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒。、b

所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等。現同時

釋放。、b,它們由靜止開始運動，在隨后的某時刻/,人人經過電容器兩極板間下半區域的同一水平面，。、

間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是

A.a的質量比b的大

B.在t時刻，a的動能比b的大

C.在/時刻，〃和人的電勢能相等

D.在t時刻，。和力的動量大小相等

8.（2018年全國I卷）如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線

圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內的直導線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉

合時小磁針處于靜止狀態。下列說法正確的是（）

A.開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動

B.開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向

C.開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向

20

D.開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動

9.（2018年全國H卷）如圖，紙面內有兩條互相垂直的長直絕緣導線心、L2,心中的電流方向向左，

L2中的電流方向向上：L的正上方有4、〃兩點，它們相對于心對稱。整個系統處于勻強外磁場中，外磁

場的磁感應強度大小為8）,方向隹直于紙面向外。已知4、力兩點的磁感應強度大小分別為3%和2%,方向

也垂直于紙面向外。貝M）

A.流經Li的電流在A點產生的磁感應強度大小為F時

工時

B.流經Li的電流在。點產生的磁感應強度大小為12

L。

C.流經L2的電流在〃點產生的磁感應強度大小為12

D.流經L，的電流在。點產生的磁感應強度大小為；2%

10.（2018年北京卷）某空間存在勻強磁場和勻強電場。一個帶電粒子（不計重力）以一定初速度射入該

空間后，做勻速直線運動；若僅撤除電場，則該粒子做勻速圓周運動，下列因素與完成上述兩類運動無關

的是

A.磁場和電場的方向

B.磁場和電場的強弱

C.粒子的電性和電量

D.粒子入射時的速度

II.（2018年江蘇卷）如圖所示，真空中四個相同的矩形勻強磁場區域，高為44寬為d,中間兩個

磁場區域間隔為2d,中軸線與磁場區域兩側相交于。、。，點，各區域磁感應強度大小相等.某粒子質量為

小、電荷量為“，從。沿軸線射入磁場.當入射速度為w時，粒子從O上方處射出磁場.取sin53J0.8,

cos53°=0.6.

21

（1）求磁感應強度大小B：

（2）入射速度為5Vo時，求粒子從O運動到。，的時間n

（3）入射速度仍為5PO,通過沿軸線0（7平移中間兩個磁場（磁場不重疊），可使粒子從。運動到（）'

的時間增加4,求。的最大值.

1.12017?江蘇卷】如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板4、B、C中央各有一小孔，小孔分別

位于0、M、P點.由。點靜止釋放的電子恰好能運動到P點.現將C板向右平移到P'點，則由。點靜

止釋放的電子

AB

OMPP

（A）運動到P點返回

（B）運動到P和0'點之間運回

（C）運動到P'點返回

（D）穿過P'點

2.12017.天津卷】如圖所示，在點電荷。產生的電場中，實線是一條方向未標出的電場線，虛

線A8是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設電子在A、B兩點的加速度大小分別為外、“8,電勢能

分別為昂4、痂8。下列說法正確的是

M--------------------\--------------N

\\

B

A.電子一定從4向8運動

B.若〃八＞。8,則Q靠近M端且為正電荷

C.無論。為正電荷還是負電荷一定有EpKEps

22

D.8點電勢可能高于4點電勢

3.12017?江蘇卷】在x軸上有兩個點電荷小、/，其靜電場的電勢9在x軸上分布如圖所示.下列說

法正確有

(A)卬和俏帶有異種電荷

(B)AI處的電場強度為零

(C)負電荷從XI移到X2,電勢能減小

(D)負電荷從箱移到X2,受到的電場力增大

4.12017?新課標I卷】在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢s與該點到點電荷的距離;?的關系如

圖所示。電場中四個點。、b、。和d的電場強度大小分別瓦、與、反和反。點。到點電荷的距離心與點a

的電勢0a已在圖中用坐標(為，中u)標出，其余類推。現將一帶正電的試探電荷由〃點依次經〃、。點移

動到4點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為M八卬慶和I%/。下列選項正確的是

8/V

0246r/m

A.Ea：&=4:1B.Ec：E(t=2:1C.WhM><=3:lD.做,：也,尸1：3

5.12017?新課標山卷】一勻強電場的方向平行于xQ\，平面，平面內。、b、。三點的位置如圖所示，三

點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是

,.y/cm

6

4

2

O2468x/cm

A.電場強度的大小為2.5V/cm

B.坐標原點處的電勢為IV

23

C.電子在。點的電勢能比在8點的低7eV

D.電子從8點運動到c點，電場力做功為9eV

6.12017?北京卷】(16分)如圖所示，長/=1m的輕質維繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶

電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角生37。。已知小球所帶電荷量片1.0x10-6c,

勻強電場的場強E=3.0x1()3N/C,取重力加速度g=10m/s?,sin37°=0.6,cos370=0.8<>求：

(1)小球所受電場力F的大小。

(2)小球的質量小。

(3)將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大小。

7.12017?江蘇卷】如圖所示，兩個單匝線圈〃、8的半徑分別為一和2r.圓形勻強磁場8的邊緣恰好

(A)1:1(B)1:2(C)1:4(D)4:1

8.【2017?新課標I卷】如圖，空間某區域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行),

磁場方向垂直于紙面向里，三個帶正電的微粒。、b、c電荷量相等，質量分別為〃［八如，、皿已知在該區

域內，a在紙面內做勻速圓周運動,力在紙面內向右做勻速直線運動，c在紙面內向左做勻速直線運動。下

B.mh>m(l>me

C.tnc>ma>mbD.mv>mb>ma

24

9.12017?新課標H卷】如圖，虛線所示的圓形區域內存在一垂直于紙面的勻強磁場，。為磁場邊界上的

一點。大量相同的帶電粒子以相同的速率經過P點，在紙而內沿不同的方向射入磁場。若粒子射入速率為匕,

這些粒子在磁場邊界的出射點分行在六分之一圓周上；若粒子射入速率為匕，相應的出射點分布在三分之

一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。則為：匕為

尸4.

A.、R：2B.點：1C.、萬：1D.3：壺

1.12016?全國卷n】如圖1-所示，P是固定的點電荷，虛線是以P為圓心的兩個圓.帶電粒子。在P

的電場中運動.運動凱跡與兩圓在同一平面內，。、b、。為凱跡上的三個點.若Q僅受產的電場力作用，

其在“、b、c點的加速度大小分別為以、a八&,速度大小分別為玲、i辦、興，則()

圖1-

A.Uii>ab>ac>Va>v(>Vh

B.a<i>ab>ac,vb>v(>v(i

C.ab>ac>au,vb>v(>va

D.ab>ac>a<i,va>vc>vb

2.12016?浙江卷】如圖1?1所示，兩個不帶電的導體A和小用-?對絕緣柱支持使它們彼此接觸.把

一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開()

圖1-1

A.此時A帶正電，8帶負電

B.此時A電勢低，B電勢高

25

C.移去C,貼在4、8下部的金屬箔都閉合

D.先把A和8分開，然后移去C,貼在A、8下部的金屬箱都閉合

3.12016?浙江卷】如圖1-5所示，把A、B兩個相同的導電小球分別用長為0.10m的絕緣細線懸掛于

。八和08兩點.用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點5移到a點固定.兩球接觸后分開,

平衡時距離為0.12m.已測得每個小球質量是8.0x10-4kg,帶電小球可視為點電荷，重力加速度g取lOm/sz,

靜目力常量&=9.0x109N.m2/C2,則（）

圖1-5

A.兩球所帶電荷量相等

B.A球所受的靜電力為1.0XI0-2N

C,3球所帶的電荷量為4AxiOrc

D.人、8兩球連線中點處的電場強度為0

4.12016?全國卷川