2014高考物理二轮复习--电学专题五（含解析）解读

2014年高考二轮复习之电学专题五

1．如图1所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是( )

A．b点场强大于d点场强 B．b点场强小于d点场强

C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能 【解析】

如图所示，两电荷连线的中点位置用O表示，在中垂线MN上，O点场强最大，在两电荷之间的连线上，O点场强最小，即Eb＜EO，EO＜Ed，故Eb＜Ed，A错误B正确；等量异种电荷的电场中，电场线、等势线均具有对称性，a、c两点关于MN对称，Uab＝Ubc，C正确；试探电荷＋q从a移到c，远离正电荷，靠近负电荷，电场力做正功，电势能减小，D错误；另一种理解方法：a点电势高于c点电势，试探电荷＋q在a处的电势能大，在c处的电势能小，D错误． 【答案】 BC

2.如图2所示，在竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子，P是与金属板M平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d.现在P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上．若α粒子的质量为m，电荷量为2e.则( )

2mv

A．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小为ed mv

B．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B的大小为2ed C．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d D．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d

【解析】 α粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，α粒子的轨道半径为v2mv

d，由2eBv＝md得B＝2ed，故B正确；亮斑区的上边界是沿M板向上射出的α粒子，经1/4圆弧到达a点；亮斑区的下边界是垂直M板射出的α粒子，经1/4圆弧轨迹与屏相切的b点，如图所示，所以亮斑区的长度为2d，C选项正确．

3．如图2所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( )

图2

A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大 C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小

【解析】 以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，气体体积变小，故B项正确． 【答案】 B

4．如图5所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为θ，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点．电子的质量为m，电荷量为e，重力不计．则下列说法正确的是( )

图5

A．O点电势高于M点电势

B．运动过程中电子在M点电势能最多

C．运动过程中，电子的电势能先减少后增加 D．电场对电子先做负功，后做正功

【解析】 由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜向上，故电场方向斜向下，M点电势高于O点，A错误；电子在M点电势能最少，B错误；运动过程中，电子先克服电

场力做功，后电场力对电子做正功，故C错误，D正确． 【答案】 D

5.如图6所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场(边界上有磁场)，其边界为一边长为L的正三角形，A、B、C为三角形的顶点．今有一质量为m、电荷量为＋q3qBL

的粒子(不计重力)，以速度v＝4m从AB边上某点P沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC边上某点Q射出．若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则下列选项正确的是( )

2＋ 31＋ 3

A．|PB|＜4L B．|PB|＜4L 31

C．|QB|≤4L D．|QB|≤2L 【解析】

考查带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动．本题粒子的半径确定，圆心必定在经过AB的直线上，可将粒子的半圆轨迹画出来，然后移动三角形，获取AC边的切点以及从BC边射3

出的最远点．由半径公式可得粒子在磁场中做圆周运动的半径R＝4L，如图所示，当圆心处于O1位置时，粒子正好从AC边切过，并从BC边切过，因此入射点P1为离B最远的点，2＋ 3

满足|PB|＜4L，A对；当圆心处于O2位置时，粒子从P2射入，打在BC边的Q点，1

由于此时Q点距离AB最远，为圆的半径R，故|QB|最大，即|QB|≤2L，D对．

【答案】 AD

6．如图4所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )

A．温度升高，压强增大，内能减少 B．温度降低，压强增大，内能减少 C．温度升高，压强增大，内能增加 D．温度降低，压强减小，内能增加

【解析】 本题考查热力学第一定律、一定质量气体温度、压强和体积的关系．容器绝热，活塞对气体做功，由热力学第一定律可知，气体内能增加；温度是分子平均动能的标志，且气体内能增加，故温度一定升高；对活塞进行受力分析p0S＋F＝p气S，可知，气体压强增大，C项正确． 【答案】 C

7．清晨，湖中荷叶上有一滴约为0.1 cm3的水珠，已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，试估算： (1)这滴水珠中约含有多少个水分子？

(2)一个水分子的直径多大？(以上计算结果保留两位有效数字) 【解析】 (1)这滴水珠中含有的水分子数约为： 1.0×103×1×10－7m

n＝MNA＝1.8×10－2×6.0×1023个＝3.3×1021个． 4dM

(2)建立水分子的球体模型，有：3π(2)3＝ρNA 36MπρNA 则分子的直径d＝

3＝

6×1.8×10－2

3.14×1×103×6.0×1023 m＝3.9×10－10 m.

【答案】 (1)3.3×1021个 (2)3.9×10－10 m

8．如图8，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则( )

图8

A．该粒子带正电