高考物理二轮复习 第6讲 电场 磁场的基本性质课件.ppt

第6讲电场 磁场的基本性质 1 多选 2011 江苏高考 一粒子从a点射入电场 从b点射出 电场的等势面和粒子的运动轨迹如图3 6 1所示 图中左侧前三个等势面彼此平行 不计粒子的重力 下列说法正确的有 a 粒子带负电荷b 粒子的加速度先不变 后变小c 粒子的速度不断增大d 粒子的电势能先减小 后增大 图3 6 1 解析根据电场线与等势面垂直并指向电势低的等势面 可大致画出电场线的形状 粒子在电场力的作用下轨迹向下弯曲 根据曲线运动的特点 可以说明电场力指向轨迹内侧 与场强方向相反 所以粒子带负电 a正确 等势面先是平行等距 后变得稀疏 则电场强度先是匀强电场 后场强变小 即电场力先不变 后变小 b正确 根据电场力做功w qu 电场力做负功 所以粒子速度减小 c错误 电场力始终做负功 由功能关系可知 粒子的电势能始终增加 所以d错误 故选a b 答案ab 图3 6 2 命题趋势 1 电场的性质与特点结合曲线运动条件 功能关系等主干知识进行综合考查 一般为选择题 2 带电粒子在匀强电场中的运动结合力学运动规律 功能关系及电场力做功的特点等考点综合考查 仍将是命题的热点 第5讲中已讲 3 考查导体棒在匀强磁场中平衡运动的问题 第1讲已讲 4 考查带电粒子在匀强磁场中的运动问题 电场强度三个表达式的比较 考向一对电场强度的理解及计算 图3 6 3 答案b 分析电场强度叠加问题的一般步骤电场强度是矢量 叠加时应遵从平行四边形定则 分析电场强度的叠加问题的一般步骤是 1 确定分析计算的空间位置 2 分析该处有几个分电场 先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向 3 依次利用平行四边形定则求出矢量和 预测2 单选 2013 苏州模拟 如图3 6 4所示 a b c d e是半径为r的圆周上等间距的五个点 在这些点上各固定一个点电荷 除a点处的电荷量为 q外 其余各点处的电荷量均为 q 则圆心o处 图3 6 4 考向二电场的基本性质 典例2 单选 2013 重庆卷 3 如图3 6 5所示 高速运动的 粒子被位于o点的重原子核散射 实线表示 粒子运动的轨迹 m n和q为轨迹上的三点 n点离核最近 q点比m点离核更远 则 图3 6 5 a 粒子在m点的速率比在q点的大b 三点中 粒子在n点的电势能最大c 在重核产生的电场中 m点的电势比q点的低d 粒子从m点运动到q点 电场力对它做的总功为负功 解析 粒子从q到n 电场力做负功w1 速度变小 动能减小 电势能增大 从n到m 电场力做正功w2 动能增加 电势能减小 且有 w1 w2 因此vq vm 在n点电势能最大 选项a d错 b对 由题意知o点的重原子核带正电 m点离o点较近 因此m点的电势高于q点的电势 选项c错误 答案b 1 记住两个重要结论 第一 场强的大小与电场线的疏密有关 第二 电势的高低与电场线的方向有关 2 弄清两个问题 第一 静电力做功的正 负由电荷的正 负及两点间的电势差共同决定 而并非由电场线的疏密决定 第二 公式u ed用于匀强电场中的定量计算和非匀强电场中的定性分析 3 抓住两个要点 第一 电势的高低与场强的大小无必然联系 反之亦然 第二 场强的方向总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 且与等势面垂直 预测3 单选 如图3 6 6所示 虚线表示某电场的等势面 一带电粒子仅在电场力作用下由a运动到b的径迹如图中实线所示 粒子在a点的加速度为aa 电势能为ea 在b点的加速度为ab 电势能为eb 则下列结论正确的是 图3 6 6 a 粒子带正电 aa ab ea ebb 粒子带负电 aa ab ea ebc 粒子带正电 aa ab ea ebd 粒子带负电 aa ab ea eb 解析由电场的等势面可画出电场线 由粒子运动轨迹知粒子带负电 根据等差等势面密处电场强度大可知 b处电场强度大于a处 粒子在a点所受电场力较小 由牛顿第二定律可知 粒子在a点的加速度较小 aa ab 根据电势能与电势的关系 知ea eb 选项d正确 答案d 预测4 多选 如图3 6 7所示是阴极射线示波管的聚焦电场 实线为电场线 虚线为等差等势线 a b c为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点 不计电子的重力 则 图3 6 7 a 电场中a点的电势高于c点的电势b 电子在a点的动能大于在c点的动能c 电子在b点的加速度大于在c点的加速度d 电子在b点的电势能大于在c点的电势能 解析沿电场线方向电势降低 由图中电场线方向可知c点电势高 a错 电子带负电 受电场力方向与电场线方向相反 速度方向沿轨迹切线方向 从a到c电场力与速度方向夹角小于90 电场力做正功 动能增大 电势能减小 b错 d正确 电场线越密集处电场强度越大 由题图可知b点场强大于c点 则电子在b点受电场力大 加速度大 c正确 答案cd 1 带电粒子在电场中的直线运动带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场 带电粒子将做加 减 速运动 考向三带电粒子在电场中的运动 图3 6 8 1 证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心o点 2 求两板间所加偏转电压uyy 的范围 3 求粒子可能到达屏上区域的长度 1 带电粒子在电场中的直线运动 1 根据牛顿第二定律和运动学公式求解 2 根据动能定理与电场力做功的特点及运动学公式求解 在非匀强电场中的加速问题 一般属于物体受变力作用运动问题 处理的方法只能根据动能定理与电场力做功 结合运动学公式求解 2 带电粒子在电场中的偏转运动 带电粒子垂直于匀强电场场强方向进入电场后 受到恒定的电场力作用 且与初速度方向垂直 因而做匀变速曲线运动 类平抛运动 1 运动分解法 在垂直电场方向做匀速直线运动 在平行电场方向做初速度为零的匀加速直线运动 2 能量守恒法 包括动能定理 能量守恒定律 预测5 多选 如图3 6 9所示 水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场 板间距离为d 一个带负电的液滴带电荷量大小为q 质量为m 从下板边缘射入电场 沿直线从上板边缘射出 则 图3 6 9 预测6 2013 江苏盐城一模 17 如图3 6 10甲所示 空间存在水平方向的大小不变 方向周期性变化的电场 其变化规律如图乙所示 取水平向右为正方向 一个质量为m 电荷量为 q的粒子 重力不计 开始处于图中的a点 在t 0时刻将该粒子由静止释放 经过时间t0 刚好运动到b点 且瞬时速度为零 已知电场强度大小为e0 试求 图3 6 10 a b 考向四带电粒子在磁场中的运动 图3 6 11 图2 图1 图2 图3 1 分析带电粒子在磁场中运动的基本步骤 2 体会熟记三个结论 1 刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切 2 当速率v一定时 弧长越长 圆心角越大 则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长 3 当速率v变化时 圆心角大的 运动时间长 解题时一般要根据受力情况和运动情况画出运动轨迹的草图 找出圆心 根据几何关系求出半径及圆心角等 图3 6 12 图3 6 13 1 粒子在磁场中运动的半径 2 粒子能在磁场中运动的最长时间 3 粒子从oq边射出的区域长度 从物理规律的时间或空间对称角度研究 处理问题的思维方法叫做对称思维法 它表明物理规律在某种变换下具有不变性 是物质世界一致性与和谐性的反映 物理学中的对称现象比比皆是 对称的运动 对称的作用 对称的电路 对称的结构 对称的物像等等 技法六对称思维法 例如竖直上抛运动中速度对称 时间对称 简谐运动中速度 加速度 回复力的大小 动能和势能的对称等 在已有经验的基础上通过直接思维或借助于对称原理的启发进行联想类比 来分析挖掘研究对象 物理过程 结构分布等在某些属性上的对称特点 一般情况下对称性表现为研究对象在结构上的对称 物理过程在时间和空间上的对称 物理量在分布上的对称 物理作用在效果上的对称等等 图3 6 14 即学即练 单选 半径为r的圆环均匀带正电 mn为通