2020高考物理二轮提分广西等课标3卷专用：阶段训练（三）　电场和磁场

阶段训练(三)　电场和磁场 (时间:45分钟　满分:100分) 　专题能力训练第25页　? 一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一个选项符合题目要求,8~10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.(2019·浙江4月)当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107 m/s。已知加速电场的电场强度为1.3×105 N/C,质子的质量为1.67×10-27 kg,电荷量为1.6×10-19 C,则下列说法正确的是(　　) A.加速过程中质子电势能增加 B.质子所受到的电场力约为2×10-15 N C.质子加速需要的时间约为8×10-6 s D.加速器加速的直线长度约为4 m 答案:D 解析:质子做加速运动,电场力做正功,电势能减小,A错误;质子所受到的电场力F=qE=2.08×10-14 N,B错误;a=≈1.25×1013 m/s2,t==8×10-7 s,C错误;x=at2=4 m,D正确。 2.如图所示,空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体(正四面体并不存在)的四个顶点处,AB=l,A、B、C、D四个顶点各放置一个+q,A点电荷受到的电场力为(　　) A. B. C. D. 答案:A 解析:底面上B、C、D的三个电荷对顶点上电荷的库仑力分别都是F=k,通过A点作底面的垂线,设棱与高线的夹角为θ,底部平面上的高线长lsin 60°=l,四面体高线的垂足在底面高线的,四面体的高线、四面体的棱和底部平面高线的构成了直角三角形,根据勾股定理可以求出四面体的高线为l,根据几何关系可以得出cos θ=,A点的电荷受到的电场力为Fh=3kcos θ=。 3.如图甲所示,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有b、a两点。一个带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图像如图乙所示,则 (　　) A.Q2带负电 B.a、b两点的电势φa<φb C.a、b两点电场强度大小Ea>Eb D.试探电荷从b到a的过程中电势能减少 答案:A 解析:带正电试探电荷由b到a速度减小,可知电场力对其做负功,试探电荷电势能增大,选项D错误;而Q1对试探电荷的电场力做正功,故Q2对试探电荷一定做负功,即Q2对试探电荷的作用力与运动方向相反,故Q2带负电,选项A正确;由速度图像,试探电荷在b点的加速度大于在a点的加速度,又F=Eq=ma,可知b点电场强度大于a点电场强度,选项C错误;又根据正电荷在电势高的地方电势能大可知,b点电势小于a点电势,选项B错误。 4.如图所示,两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中,匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒PQ中通以变化的电流I,同时释放金属棒PQ使其运动。已知电流I随时间的变化关系为I=kt(k为常数,k>0),金属棒与导轨间的动摩擦因数一定。以竖直向下为正方向,则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图像中,可能正确的是(　　) 答案:B 解析:因为开始加速度方向向下,与速度方向相同,做加速运动,加速度逐渐减小,即做加速度逐渐减小的变加速运动,然后加速度方向向上,加速度逐渐增大,做加速度逐渐增大的变减速运动,故A错误,B正确;根据牛顿第二定律得,金属棒的加速度a=,Ff=μFN=μFA=μBIl=μBlkt,联立解得加速度a=-g,与时间成线性关系,故C错误;t=0时刻无电流,无安培力,只有重力,加速度竖直向下,为正值,故D错误。 5.如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。初始时轻杆与电场线垂直(如图中实线位置),将杆向右平移的同时顺时针转过90°(如图中虚线位置),发现A、B两球电势能之和不变。根据图中给出的位置关系,可判断下列说法正确的是(　　) A.A球一定带正电荷,B球一定带负电荷 B.A球电势能一定增加 C.A、B两球电荷量的绝对值之比qA∶qB=1∶2 D. ... ...