高三物理二轮专题复习讲义第三单元电场和磁场

1、高三物理二轮专题复习讲义第三单元电场和磁场知识网络构建第三单元第三单元 知识网络构建知识网络构建考情分析预测第三单元第三单元 考情分析预测考情分析预测 电场和磁场是中学物理的一条重要主线，带电粒子在场中的电场和磁场是中学物理的一条重要主线，带电粒子在场中的运动可以从动力学角度分析，也可以从功和能的角度分析。此类运动可以从动力学角度分析，也可以从功和能的角度分析。此类考题容易将运动规律、牛顿运动定律、圆周运动与功能关系等规考题容易将运动规律、牛顿运动定律、圆周运动与功能关系等规律综合考查，具有综合性强、难度较大的特点。律综合考查，具有综合性强、难度较大的特点。预测预测20112011年高考涉及场

2、的考题主要表现为以下几种形式：年高考涉及场的考题主要表现为以下几种形式： 1 1考查电场性质的问题；考查电场性质的问题； 2 2考查带电粒子在电场中运动的问题；考查带电粒子在电场中运动的问题； 3 3考查在磁场中做匀速圆周运动的问题；考查在磁场中做匀速圆周运动的问题； 4 4考查带电粒子在复合场、组合场中运动的问题。考查带电粒子在复合场、组合场中运动的问题。专题七专题七 电场电场考情分析预测专题七专题七 考情分析预测考情分析预测 20102010年年20092009年年20082008年年电场的力的性质电场的力的性质湖南卷湖南卷1717，浙江卷，浙江卷1515，全国卷，全国卷1515，上海卷上

3、海卷9 9，广东卷，广东卷2121，江苏卷江苏卷5 5，福建卷，福建卷1818等等江苏卷江苏卷1 1、8 8，浙江，浙江卷卷1616，上海卷，上海卷3 3，北，北京卷京卷2020，海南卷，海南卷1010等等广东卷广东卷8 8、宁夏卷、宁夏卷2121、天、天津卷津卷1818、全国卷、全国卷1919等等电场的能的性质电场的能的性质安徽卷安徽卷1616，全国卷，全国卷1616，天津卷，天津卷5 5，山，山东卷东卷2020，四川卷，四川卷2121等等全国卷全国卷1818，上海，上海卷卷7 7，山东卷，山东卷2020，北，北京卷京卷1616，江苏卷，江苏卷8 8，广东卷广东卷6 6浙江卷浙江卷2020，

4、宁夏卷宁夏卷1818四川卷四川卷2020等等山东卷山东卷2121、北京卷、北京卷1919、海南卷海南卷5 5、6 6等等电容器、带电粒子电容器、带电粒子在电场中的运动在电场中的运动北京卷北京卷1818，重庆卷，重庆卷1818，安徽卷，安徽卷1818，江，江苏卷苏卷1515等等福建卷福建卷1515，海南卷，海南卷5 5、1010，浙江卷，浙江卷2323，福，福建卷建卷2121等等重庆卷重庆卷2121、上海卷、上海卷1414、海南卷海南卷4 4等等1.1.电场的主要考点包括电场的力的性质电场的主要考点包括电场的力的性质( (库仑定律、电场强度、库仑定律、电场强度、用电场线描述电场用电场线描述电场)

5、 )、电场的能的性质、电场的能的性质( (电势、电势差、用等势面描电势、电势差、用等势面描述电场、电场力做功、电势能述电场、电场力做功、电势能) )及电场知识的应用及电场知识的应用( (电容的概念、带电容的概念、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在匀强电场中的偏转电粒子在电场中的加速、带电粒子在匀强电场中的偏转) )等。等。 2 2从近几年新课标区的高考试题不难看出，电场部分主要是从近几年新课标区的高考试题不难看出，电场部分主要是考查对上述电场基本概念的理解和基本规律的应用。考查对上述电场基本概念的理解和基本规律的应用。 3 3预计预计20112011年高考涉及本讲的考点一般是：年高考涉及本讲的

6、考点一般是： (1)(1)考查电场的叠加问题考查电场的叠加问题( (近年来研究的对象出现了从单一电荷近年来研究的对象出现了从单一电荷向组合电荷发展的趋势，难度有所增加向组合电荷发展的趋势，难度有所增加) )； (2)(2)考查电场力做功与电势能关系的问题；考查电场力做功与电势能关系的问题； (3)(3)考查电容器以及带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题；考查电容器以及带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题； (4)(4)考查跟生产技术、生活实际和科学研究关联的问题考查跟生产技术、生活实际和科学研究关联的问题如如电容式传感器、直线加速器等。电容式传感器、直线加速器等。专题七专题七 考情分析预测考情

7、分析预测 主干知识整合专题七专题七 主干知识整合主干知识整合一、电场以及描述电场的力的性质的物理量一、电场以及描述电场的力的性质的物理量专题七专题七 主干知识整合主干知识整合二、描述电场的能性质的物理量二、描述电场的能性质的物理量 专题七专题七 主干知识整合主干知识整合专题七专题七 主干知识整合主干知识整合三、电场的形象描述三、电场的形象描述 1 1电场线：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点电场线：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线。线。 电场线从正电荷电场线从正电荷( (

8、或无穷远或无穷远) )出发，到负电荷出发，到负电荷( (或无穷远或无穷远) )终止。电场线不相交，不闭合。终止。电场线不相交，不闭合。 电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小。地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小。 电场线上各点的切线方向与该点的电场强度的方向相同。电场线上各点的切线方向与该点的电场强度的方向相同。专题七专题七 主干知识整合主干知识整合 2 2等势面：电场中电势相等的各点构成的面。等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 同一等势面上各点的电势相等，由同一等势面上各点的电势相

9、等，由WABWABqUABqUAB可知，在同可知，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。一等势面上移动电荷时电场力不做功。 电势差相等的相邻等势面电势差相等的相邻等势面( (等差等势面等差等势面) )密处场强大，疏密处场强大，疏处场强小。处场强小。 电势不同的等势面在空间不相交。电势不同的等势面在空间不相交。 处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面。等势面。 3 3电场线与等势面关系：电场线与等势面垂直；电场电场线与等势面关系：电场线与等势面垂直；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面线由电势高的等势面指向电势低的等势面( (沿

10、着电场线的方向电沿着电场线的方向电势降低的最显著势降低的最显著) )；电场线越密处，等差等势面也越密。；电场线越密处，等差等势面也越密。专题七专题七 主干知识整合主干知识整合四、匀强电场的场强公式四、匀强电场的场强公式 专题七专题七 主干知识整合主干知识整合2电场强度的三个表达式对比电场强度的三个表达式对比专题七专题七 主干知识整合主干知识整合五、电场的应用五、电场的应用 要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 探究一探究一电场的叠加与电势能变化的问题电场的叠加与电势能变化的问题 1 1电场的叠加原理电场的叠加原理 (1)(1)电场强度是矢量，电场强度的叠加符合平行四边形电场强度是

11、矢量，电场强度的叠加符合平行四边形定则。当空间的电场由几个场源电荷共同激发时，空间某点定则。当空间的电场由几个场源电荷共同激发时，空间某点的电场强度等于各个场源电荷单独存在时在该点产生场强的的电场强度等于各个场源电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。矢量和。 (2)(2)电势是标量，电势的叠加符合代数法则。空间某点电势是标量，电势的叠加符合代数法则。空间某点的电势，等于各个场源电荷单独存在时所激发的电场在该点的电势，等于各个场源电荷单独存在时所激发的电场在该点电势的代数和。电势的代数和。专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究例例1 20101 2010山东

12、卷山东卷 某电场的电场线分布如图某电场的电场线分布如图3 37 71 1所示，以下说法正确的是所示，以下说法正确的是 () A Ac c点场强大于点场强大于b b点场强点场强 B Ba a点电势高于点电势高于b b点电势点电势 C C若将一试探电荷若将一试探电荷q q由由a a点释放，它将沿电场线运动点释放，它将沿电场线运动b b点点 D D若在若在d d点再固定一点电荷点再固定一点电荷Q Q，将一试探电荷，将一试探电荷q q由由a a移移至至b b的过程中，电势能减小的过程中，电势能减小专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 【点拨点拨】判断选项判断选项C C时，应明确带电粒子轨迹与电场线重

13、合时，应明确带电粒子轨迹与电场线重合的条件的条件必须同时满足：电场线是直线；带电粒子初速为必须同时满足：电场线是直线；带电粒子初速为零或初速度方向与电场线在一条直线上；只受电场力作用。零或初速度方向与电场线在一条直线上；只受电场力作用。 【点评点评】本题考查了电场、电场线、电势、电势能等知识点，本题考查了电场、电场线、电势、电势能等知识点，下面的变式题则主要考查场强的叠加。下面的变式题则主要考查场强的叠加。专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 探究点二探究点二有关电容器的动态变化问题有关电容器的动态变化问

14、题专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 例例 20102010重庆卷重庆卷 某电容式话筒的原理示意图如图某电容式话筒的原理示意图如图3 37 73 3所示，所示，E E为电源，为电源，R R为电阻，薄片为电阻，薄片P P和和Q Q为两金属极板，对着话筒说为两金属极板，对着话筒说话时，话时，P P振动而振动而Q Q可视为不动，在可视为不动，在P P、Q Q间距离增大过程中间距离增大过程中 () A AP P、Q Q构成的电容器的电容增大构成的电容器的电容增大 B BP P上电荷量保持不变上电荷量保持不变 C CM M点的电势比点的电势比N N点的低点的低 D DM M点的电势比点的电势比N N

15、点的高点的高 【点拨点拨】本题中，电容器与电源保持相连，其两端的电压恒定。本题中，电容器与电源保持相连，其两端的电压恒定。专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 【点评点评】本题是电容器与电源保持相连的情况，下面的变式本题是电容器与电源保持相连的情况，下面的变式题则是电容器与电源断开的情况，前者电容器两板间电压不变，后题则是电容器与电源断开的情况，前者电容器两板间电压不变，后者电容器极板上带的电荷量不变。者电容器极板上带的电荷量不变。专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 2010 2010北京卷北京卷 卷用控制变量法，可以研究影响平行卷用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素板电容器的因

16、素( (如图如图3 37 74 4所示所示) )。设两极板正对面积为。设两极板正对面积为S S，极，极板间的距离为板间的距离为d d，静电计指针偏角为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷。实验中，极板所带电荷量不变量不变 ( () ) A A若保持若保持S S不变，增大不变，增大d d，则，则变大变大 B B若保持若保持S S不变，增大不变，增大d d，则，则变小变小 C C若保持若保持d d不变，减小不变，减小S S，则，则变小变小 D D若保持若保持d d不变，减小不变，减小S S，则，则不变不变专题七专题七 要点热点探究要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究

17、探究点三探究点三带电粒子在电场中的加速和偏转问题带电粒子在电场中的加速和偏转问题 专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 2 2带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)(1)带电粒子做匀变速曲线运动。带电粒子做匀变速曲线运动。 (2)(2)处理方法：类似平抛运动的分析方法，将曲线运处理方法：类似平抛运动的分析方法，将曲线运动分解为：沿初速度方向的匀速直线运动；沿电场动分解为：沿初速度方向的匀速直线运动；沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动。力方向的初速度为零的匀加速直线运动。 专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点

18、热点探究要点热点探究 【点拨点拨】(1)(1)注意区分光束和电子束；注意区分光束和电子束；(2)(2)注意计算两种情注意计算两种情况下电子是否都能打出极板区域。况下电子是否都能打出极板区域。专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 【点评点评】第第(2)(2)问要求只画出图象，一边计算一边审题是分问要求只画出图象，一边计算一边审题是分析此类问题的重要方法，本题研究对象经历的情景是先偏转后匀析此类问题的重要方法，本题研究对象经历的情景是先偏转后匀速，下面的变式题则是涉及带电粒子在匀强电场中的加速问题。速，下面的变式题则是涉

19、及带电粒子在匀强电场中的加速问题。专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究专题七专题七 要点热点探究要点热点探究 教师备用题专题七专题七 教师备用题教师备用题专题七专题七 教师备用题教师备用题 D D【解析解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负

20、度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，荷远，电场强度小，电势高，B B错误。电势差的大小决定于两错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度，点间距和电场强度，A A错误；沿电场方向电势降低，而且速度错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，最快，D D正确；场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的正确；场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功，做

21、正功，C C错。错。专题七专题七 教师备用题教师备用题 2 2( (基础题基础题) )静电除尘器是目前普遍采用的一种静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线属板，图中直线adad为该收尘板的横截面。工作时收尘为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于上若用粗黑曲线表示原来静止于P P点的带电粉尘颗点的带电粉

22、尘颗粒的运动轨迹，下列粒的运动轨迹，下列4 4幅图中可能正确的是幅图中可能正确的是( (忽略重力忽略重力和空气阻力和空气阻力) ) ()专题七专题七 教师备用题教师备用题 A A【解析解析】粉尘受力方向应该是电场线的切线方粉尘受力方向应该是电场线的切线方向，从静止开始运动时，只能是向，从静止开始运动时，只能是A A图那样，不可能出现图那样，不可能出现BCDBCD图的情况。图的情况。专题七专题七 教师备用题教师备用题 A A滑块从滑块从M M到到N N的过程中，速度可能的过程中，速度可能一直增大一直增大 B B滑块从位置滑块从位置1 1到到2 2的过程中，电场的过程中，电场力做的功比从位置力做的功比从位置3 3到到4 4的小的小 C C在在M M、N N之间的范围内，可能存在之间的范围内，可能存在滑块速度相同的两个位置滑块速度相同的两个位置 D D在在M M、N N之间可能存在只由电场力之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置确定滑块加速度大小的三个位置专题七专题七 教师备用题教师备用题 ACAC【解析解析】由于由于M