电场、磁场的基本性质.ppt

第6讲电场 磁场的基本性质 主要题型 选择题 计算题热点聚焦 1 带电粒子在电场中的运动 2 电场的性质与特点 3 静电场的分布 电场线及等势面规律 结合电场中区域的任意两点 比较其E 移动点电荷 q q时 W电及Ep的变化 4 考查磁场的性质 分布特点和规律以及匀强磁场中的安培力时 一般以选择题的形式出现 5 考查洛伦兹力及带电粒子在匀强磁场中的运动时 题型一般为计算题 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 电容器的决定式和定义式综合电路分析的问题考查 应该出现在选择题中 3 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 4 考查导体棒在匀强磁场中平衡运动的问题 第1讲已讲 5 考查带电粒子在匀强磁场中的运动问题 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 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 考向二电场的基本性质 典例2 2013 江苏卷 6 将一电荷量为 Q的小球放在不带电的金属球附近 所形成的电场线分布如图3 6 5所示 金属球表面的电势处处相等 a b为电场中的两点 则 A a点的电场强度比b点的大B a点的电势比b点的高C 检验电荷 q在a点的电势能比在b点的大D 将检验电荷 q从a点移到b点的过程中 电场力做负功 图3 6 5 解析根据图中电场线的疏密可知a点场强比b点的大 A项正确 由电场线的方向可知a点电势比b点的高 则B项正确 由电场力做功和电势能变化关系可判断C错 D项正确 答案ABD 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 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 典例3 如图3 6 8所示 真空中水平放置的两个相同极板Y和Y 长为L 相距d 足够大的竖直屏与两板右侧相距b 在两板间加上可调偏转电压UYY 一束质量为m 电荷量为 q的粒子 不计重力 从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出 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 图3 6 8 特别提醒本题最易失分点 没有考虑到电场的可能方向而漏解 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 考向四带电粒子在磁场中的运动 图3 6 11 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 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 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 技法六对称思维法 图3 6 14 答案D 即学即练 半径为R的圆环均匀带正电 MN为通过环心O 垂直于圆环平面的竖直轴线 如图3 6 15所示 一个带正电的微粒从轴线上的P点由静止释放 带电微粒下落穿过环心O 在带电微粒从P点到O点的运动过程中 最大电场力小于带电微粒的重力 则下列描述正确的是 A 带电微粒的加速度一定减小B 带电微粒的加速度可能先减小后增大C 带电微粒的电势能减小D 带电微粒的电势能先增大后减小 图3 6 15 答案B 图3 6 1 1 2012 新课标全国卷 18 如图3 6 1所示 平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度 两极板与一直流电源相连 若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器 则在此过程中 该粒子 A 所受重力与电场力平衡B 电势能逐渐增加C 动能逐渐增加D 做匀变速直线运动 解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用 一是重力mg 方向竖直向下 二是电场力F Eq 方向垂直于极板向上 因二力均为恒力 已知带电粒子做直线运动 所以此