高考物理二轮复习 专题三 电场和磁场 第1讲 电场和磁场的基本性质课件1.ppt

第1讲电场和磁场的基本性质 1 2016 全国卷 14 一平行板电容器两极板之间充满云母介质 接在恒压直流电源上 若将云母介质移出 则电容器 a 极板上的电荷量变大 极板间电场强度变大b 极板上的电荷量变小 极板间电场强度变大c 极板上的电荷量变大 极板间电场强度不变d 极板上的电荷量变小 极板间电场强度不变 答案d 2 2016 全国卷 15 关于静电场的等势面 下列说法正确的是 a 两个电势不同的等势面可能相交b 电场线与等势面处处相互垂直c 同一等势面上各点电场强度一定相等d 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面 电场力做正功 解析若两个不同的等势面相交 则在交点处存在两个不同电势数值 与事实不符 a错 电场线一定与等势面垂直 b对 同一等势面上的电势相同 但电场强度不一定相同 c错 将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面 电场力做负功 故d错 答案b 3 2016 全国卷 15 如图1 p是固定的点电荷 虚线是以p为圆心的两个圆 带电粒子q在p的电场中运动 运动轨迹与两圆在同一平面内 a b c为轨迹上的三个点 若q仅受p的电场力作用 其在a b c点的加速度大小分别为aa ab ac 速度大小分别为va vb vc 则 a aa ab ac va vc vbb aa ab ac vb vc vac ab ac aa vb vc vad ab ac aa va vc vb 图1 答案d 4 2015 全国卷 14 如图2 两平行的带电金属板水平放置 若在两板中间a点从静止释放一带电微粒 微粒恰好保持静止状态 现将两板绕过a点的轴 垂直于纸面 逆时针旋转45 再由a点从静止释放一同样的微粒 该微粒将 图2a 保持静止状态b 向左上方做匀加速运动c 向正下方做匀加速运动d 向左下方做匀加速运动 解析两平行金属板水平放置时 带电微粒静止有mg qe 现将两板绕过a点的轴 垂直于纸面 逆时针旋转45 后 两板间电场强度方向逆时针旋转45 电场力方向也逆时针旋转45 但大小不变 此时电场力和重力的合力大小恒定 方向指向左下方 故该微粒将向左下方做匀加速运动 选项d正确 答案d 5 2014 新课标全国卷 15 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力 下列说法正确的是 a 安培力的方向可以不垂直于直导线b 安培力的方向总是垂直于磁场的方向c 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关d 将直导线从中点折成直角 安培力的大小一定变为原来的一半 答案b 6 多选 2014 新课标全国卷 19 关于静电场的电场强度和电势 下列说法正确的是 a 电场强度的方向处处与等电势面垂直b 电场强度为零的地方 电势也为零c 随着电场强度的大小逐渐减小 电势也逐渐降低d 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 解析电场线与等势面垂直 而电场强度的方向为电场线的方向 故电场强度的方向与等势面垂直 选项a正确 场强为零的地方电势不一定为零 例如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零但是电势大于零 选项b错误 场强大小与电场线的疏密有关 而沿着电场线的方向电势是降低的 故随电场强度的大小逐渐减小 电势不一定降低 选项c错误 任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致 而电场线的方向是电势降落最快的方向 选项d正确 答案ad 备考指导 考情分析 电场 磁场的基本性质是每年高考的必考内容 题型以选择题为主 备考策略 1 要牢牢抓住力和能这两条主线 将知识系统化 找出它们的联系 做到融会贯通 2 注意体会和掌握处理复杂的物理问题的方法 如类比法 等效法 建立模型等思维方法 3 重视带电粒子在电场中的加速 偏转以及电容器的相关知识在实际生产 生活中的应用 如静电除尘 电容式传感器 喷墨打印机 示波器等 平行板电容器及其动态分析问题 规律方法 1 多选 关于平行板电容器的电容 下列说法正确的是 a 电容器带的电荷量越多 电容就越大b 电容器的电容等于电容器所带的电荷量与两极板间的电压的比值c 电容器的电容与电容器所带的电荷量成正比 与两极板间的电压成反比d 电容器的电容由电容器自身结构决定 与两极板间的电压无关 精典题组 解析电容器的电容由电容器自身结构决定 与两极板间的电压无关 与电容器所带的电荷量的多少无关 选项a c错误 d正确 电容是利用比值定义的物理量 电容器的电容等于电容器所带的电荷量与两极板间的电压的比值 选项b正确 答案bd 2 多选 如图3所示 平行板电容器与直流电源连接 上极板接地 一带负电的油滴位于电容器的p点且处于静止状态 现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离 则 图3a 带电油滴将竖直向下运动b 带电油滴的机械能将增加c p点的电势将升高d 电容器的电容增大 极板带电荷量增加 答案ac 3 如图4所示 倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面的夹角为 极板间距为d 带负电的微粒质量为m 带电荷量为q 微粒从极板m的左边缘a处以初速度v0水平射入极板间 沿直线运动并从极板n的右边缘b处射出 则 图4 答案c 电场中有关物理量的判断 规律方法 1 由电场中的 点 线 面 迹 判断相关问题 1 由轨迹向合外力的方向弯曲 确定粒子所受电场力方向 2 根据粒子电性判断电场线方向 3 根据 沿电场线方向电势降低 判断电势高低 4 根据公式ep q 代入正负号 判断电势能大小 5 根据电场力做功的正负判断电势能的变化或动能的变化 6 根据电场线或等差等势面疏密判断加速度大小 2 电场强度大小 方向的判断技巧 1 电场强度大小的判断 用电场线的疏密程度进行判断 电场线越密集 场强越大 电场线越稀疏 场强越小 根据等差等势面的疏密判定场强大小 等差等势面密集处场强大 稀疏处场强小 2 电场强度方向的判断 某点正电荷所受电场力的方向 即该点的电场强度方向 电场强度的方向与电场线的切线在同一条直线上并指向电势降低的方向 电场强度的方向垂直等势面并指向电势降低的方向 1 多选 如图5中的实线表示电场线 虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹 粒子先经过m点 再经过n点 可以判定 精典题组 图5a m点的电势大于n点的电势b m点的电势小于n点的电势c 粒子在m点受到的电场力大于在n点受到的电场力d 粒子在m点受到的电场力小于在n点受到的电场力 解析此电场为非匀强电场 从电场线的疏密程度能够判断出场强的大小 n点电场线比m点密集 则n点场强大于m点 同一带电粒子在n点受到的电场力大于在m点受到的电场力 c错误 d正确 顺着电场线的方向电势逐渐降低 m点的电势大于n点的电势 a正确 b错误 答案ad 2 多选 2016 辽宁模拟 如图6所示 一带电粒子在匀强电场中从a点抛出 运动到b点时速度方向竖直向下 且在b点时粒子的速度为粒子在电场中运动的最小速度 已知电场方向和粒子运动轨迹在同一竖直平面内 粒子的重力和空气阻力与电场力相比可忽略不计 则 图6 a 电场方向一定水平向右b 电场中a点的电势一定高于b点的电势c 从a到b的过程中 粒子的电势能一定增加d 从a到b的过程中 粒子的电势能与动能之和一定不变 解析粒子只受电场力 做抛体运动 类似重力场中的斜上抛运动 b点为等效最高点 故电场力方向水平向右 由于不知粒子的电性 故无法判断电场方向 a项错误 电场方向不确定 所以不能确定a点和b点的电势的高低 故b项错误 从a到b的过程中 电场力对粒子做负功 粒子的电势能增大 故c项正确 从a到b的过程中 只有电场力做负功 动能减小 电势能增加 电势能和动能之和保持不变 故d项正确 答案cd 3 如图7所示 两个带等量正电的点电荷分别固定于p q两点 它们连线的中点是o a b是p q连线的中垂线上的两点 oa ob 则下列说法正确的是 图7 a a点场强大小一定大于b点的场强大小b a b所在直线是一条等势线 等势线左右对称点电势相等c 将一正试探电荷分别置于a和b点 该试探电荷在a点的电势能等于在b点的电势能d 将一负试探电荷分别置于a和b点 该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 解析o点场强大小为零 由o点沿p q连线的中垂线向外场强先增大后减小 无法判断a b两点场强大小关系 选项a错误 a b两点的场强方向相反 a点的电势高于b点的电势 正试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 负试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 选项b c错误 d正确 答案d 4 多选 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势线如图8中虚线所示 一带电粒子以某一速度从图中f点进入电场 其运动轨迹如图中实线所示 若粒子只受静电力作用 则下列说法中正确的是 图8a f b c d e五点中 c点电场强度最大b 带电粒子的加速度逐渐变大c 带电粒子的速度先增大后减小d 粒子经过b点和d点时的速度大小相同 答案ad 磁场的性质及磁场力作用下的运动问题 规律方法 1 掌握 两个磁场力 1 安培力 f bil i b 2 洛伦兹力 f qvb v b 2 用准 两个定则 1 对电流的磁场用安培定则 2 对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则 3 画好 两个图形 1 对安培力作用下的平衡 运动问题画好受力分析图 2 对带电粒子的匀速圆周运动问题画好与圆有关的几何图形 4 记住 两个注意 1 洛伦兹力永不做功 2 安培力可做正功 也可做负功 1 2016 北京理综 17 中国宋代科学家沈括在 梦溪笔谈 中最早记载了地磁偏角 以磁石磨针锋 则能指南 然常微偏东 不全南也 进一步研究表明 地球周围地磁场的磁感线分布示意如图9 结合上述材料 下列说法不正确的是 精典题组 图9 a 地理南 北极与地磁场的南 北极不重合b 地球内部也存在磁场 地磁南极在地理北极附近c 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行d 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 解析地球为一巨大的磁体 地磁场的南 北极在地理上的北极和南极附近 两极并不重合 且地球内部也存在磁场 只有赤道上空磁场的方向才与地面平行 对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行 一定受到地磁场力的作用 故c项说法不正确 答案c 图10 答案a 3 多选 如图11所示 在正方形区域abcd内有沿水平方向的 垂直于纸面向里的匀强磁场 一个带电荷量为q的离子垂直于ef自o点沿箭头方向进入磁场 当离子运动到f点时 突然吸收了若干个电子 接着沿另一圆轨道运动到与of在一条直线上的e点 已知of的长度为ef长度的一半 电子电荷量为e 离子吸收电子时不影响离子的速度 电子重力不计 下列说法中正确的是 图11 答案ab 4 2016 江西七校模拟 电磁炮有很多优点 备受各国军事家的重视 如图12是导轨式电磁炮实验装置的示意图 两根平行长直金属导轨沿水平方向固定 其间安放金属滑块 即实验用弹丸 滑块可沿导轨无摩擦滑行 且始终与导轨保持良好接触 电源提供的强大电流从一根导轨流入 经过滑块 再从另一导轨流回电源 滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射 在发射过程中 滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场 方向垂直于纸面 磁感应强度与电流的关系为b ki 如果两导轨内侧间距为l 滑块的质量为m 滑块沿导轨滑行距离s后 获得的发射速度为v 以下说法中正确的是 图12a 若使电流的方向反向 滑块的发射方向也将随之反向b 若将电源提供的电流加倍 则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为2vc 若将电源提供的电流加倍 则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为4vd 若使滑块的质量加倍 则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为0 5v 答案b 高频考点七安培力作用下导体的运动问题 磁场对电流的作用在高考中考查频繁 主要是安培力结合地磁场或共点力平衡或导体的运动情况判断进行考查 典例 多选 如图13甲所示 两根光滑平行导轨水平放置 间距为l 其间有竖直向下的匀强磁场 磁感应强度为b 垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒 从t 0时刻起 棒上有如图乙所示的持续交变电流i 周期为t 最大值为im 图甲中i所示方向为电流正方向 则金属棒 图13 a 一直向右移动b 速度随时间周期性变化c 受到的安培力随时间周期性变化d 受到的安培力在一个周期内做正功 2 读图 获取信息 解析由左手定则可知 金属棒一开始向右加速运动 当电流反向以后 金属棒开始减速 经过一个周期速度变为零 然后重复上述运动 所以a b项正确 安培力f bil 由图象可知前半个周期向右 后半个周期向左 不断重复 c项正确 一个周期内 金属棒初 末速度相同 由动能定理可知安培力在一个周期内做功为零 d项错误 答案abc 变式1改变电流的变化规律 多选 将 典例 中通过金属棒的电流从t 0时刻起按如图14所示的规律变化 则下列说法正确的是 图14 答案bc 变式2改变磁场 仅改变 典例 中的匀强磁场 从t 0时刻起 使导轨间的磁场随时间按如图15的规律变化 图13甲中b的方向为磁感应强度的正方向 则金属棒 图15a 一直向右匀加速运动b 速度在一个周期内先增大后减小c 受到的安培力随时间周期性变化d 受到的