高三物理第三轮复习-电学专题回归教材精讲

1、 K12教学同步资源/人教高三物理课标/资源版主/赵海波高三物理第三轮复习-电学专题回归教材精讲本单元在2007年的物理大纲中计17个I类要求的知识和18个II类要求的知识点，可以说是仅次于力学的又一重点内容。这里有两种场物质出现，给出除重力场以外的新的情景、新的环境，带电粒子在电场、磁场中的运动应该说是每年必考；加上高中物理的精华实验在稳恒电流中，电学实验几乎是年年必出的。电学包括电场、稳恒电流、磁场、电磁感应和电磁波。一. 重要概念：电场强度（E）、电场力（F）、电势差（U）、电势、电容（C）；电流强度（I）、电动势（E）、路端电压（U）、电功（W

2、）、电功率（P）、超导体（R=0）；分子电流假说、磁感应强度（B）、磁通量（）、安培力（F）、电磁感应现象、感应电动势，麦克斯韦电磁理论。二. 难点1.带电粒子在电场中一定受电场力作用，且正电荷在该点受到的电场力（F）方向跟电场强度（E）方向相同.2. .带电粒子在磁场中不一定受洛伦力作用，且有力作用时，力（F）与磁感应强度（B）是垂直的，力也跟速度方向垂直。3理解电场线与电场强度（E）、电势（U）的大小关系。三. 重要规律：库仑定律（F=kQ1Q2/r2）；欧姆定律；闭合电路的欧姆定律:I=E/（R+r）。焦耳定律，电磁感应定律（E=/t，E=BLV）四. 三个重要定则的应用：安培定则（即右

3、手螺旋定则）用来判断电流产生的磁场方向；左手定则用来判断通电导线在磁场中受到的安培力（或洛仑磁力）方向；右手定则用来判断感应电流的方向；五. 在电场或磁场中有时也可以用牛顿定律、动能定理来解题。回归习题巩固abvt0图 1.1图 1.11如图1.1是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b 。在这过程中，电荷的速度时间图线如图1.2所示，比较a、b两点电势的高低和场强的大小（ ）A， B ，=C， D，= A BvA vB图22如图2所示的直线是真空中某一电场的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点。一个带正电的粒子在只受电场力的情况下，以速度

4、vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，该带电粒子以速一度vB经过B点，且vB与vA方向相反，则下列说法不正确的是（ ）AA点的场强一定大于B点的场强BA点的电势一定低于B点的电势C该带电粒子在A点的电势能一定小于它在B的电势能D该带电粒子在A点的动能和电势能之和等于它在B的动能和电势能之和3在水平放置的已经充电的大平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态应（ ）A给平行板电容器充电补充电荷量B给平行板电容器放电减少电荷量C使两金属板相互靠近些D使两金属板相互远离些4如图所示，有一带电粒子贴A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为

5、U1时，带电粒子沿轨迹从两板 正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设两次射入电场的水平速度相同，则U1U2=（ ）A18B14C12D115一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3J，电场力做功1J，克服空气阻力做功0.5J，则小球：在a点的重力势能比在b点大3J；在a点的电势能比在b点小1J；在a点的动能比在b点小3.5J；在a点的机械能比在b点大0.5J，则（ ）ABR2R1R3A正确B正确C正确D正确6图所示电路中，当滑动变阻器的滑臂向上滑动时（ ）AA、B间的电压减小 B通过R1的电流增大C通过R2的电流增大 D通过R3的电流增大7如图所示，正方形

6、导线框在水平恒力F作用下向右平移，并将穿过一有界匀强磁场，磁场宽度大于线框边长，ab边进入磁场时，线框的加速度为零，比较线框进入磁场过程与穿出磁场过程（不含全在磁场中的过程），下列说法中不正确的是（ ）A力F做功相等 B线框中感应电流方向相反 C线框所受安培力方向相反 D线框中产生的焦耳热相同8如图所示，有一重力为G的带电小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板的上方高h处自由落下，两板面还有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电磁场的过程中（ ）A一定做曲线运动 B可能做匀速直线运动C可能做匀加速直线运动 D可能做变加速直线运动92000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮

7、高速列车的模型车，该车的车速已达到500km/h，可载5人，如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，下列说法中正确的是（ ）A在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失B在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在C如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图所示D如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同的有时相反10如图所示，MN为固定的两根水平光滑金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，AB与CD是两根与导轨接触良好的金属棒，要

8、使闭合回路中有abdc方向的感生电流，则下列方法不可能实现的是（ ）A将ab向左同时cd向右运动B将ab向右同时cd向左运动C将ab向左同时cd也向左以不同的速度运动D将ab向右同时cd也向右以不同的速度运动a bva bva bva bv11粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（ ）A. B. C. D.12一辆电动车，蓄电池充满电后可向电动机提供E04.5106J的能量巳知车辆总质量M150kg，行驶时所要克

9、服的阻力f是车辆总重力的O.05倍(1)若这辆车的电动机的效率80，则这辆车充一次电能行驶的最大距离是多少?(g取10ms2)a区域b区域OR1R2M(2)若电动车蓄电池的电动势E124V，工作时的电流强度I20A，设电动车电路中总电阻 为R，蓄电池工作时有20的能量在R上转化为内能求R的大小132007年3月1日，国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收。作为核聚变研究的实验设备，EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一个核聚变反应堆，届时从1升海水中提取氢的同位素氘，在这里和氚发生完全的核聚变

10、反应，释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量，这就相当于人类为自己制造了一个小太阳，可以得到无穷尽的清洁能源。作为核聚变研究的实验设备，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料。如图所示为EAST部分装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域，围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束。设离子质量为m，电荷量为q，环形磁场的内半径为R1， 外半径R2 =（1+）R1。将下列核反应方程补充完

11、整，指出哪个属于核聚变方程。并求出聚变过程中释放的核能E0。已知H的质量为m2，H的质量为m3，粒子的质量为m，的质量为mn，质子质量为mP，电子质量为me，光速为c。A（ ） B( )C( ) D( )若要使从a区域沿任何方向，速率为v的离子射入磁场时都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度至少为多大?若b区域内磁场的磁感应强度为B，离子从a区域中心O点沿半径OM方向以某一速度射入b区，恰好不越出磁场的外边界。请画出在该情况下离子在a、b区域内运动一个周期的轨迹，并求出周期。14.在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟y轴负方向成30角，大小为E = 40105N/

12、C，y轴右方有一垂直纸面的匀强磁场，有一质子以速度0 = 2.0106m/s由x轴上A点（OA = 10cm）第一次沿轴正方向射入磁场，第二次沿x轴负方向射入磁场，回旋后都垂直射入电场，最后又进入磁场，已知质子质量m为1610-27kg，求：（1）匀强磁场的磁感应强度；（2）质子两次在磁场中运动的时间之比；FdcbaB（3）质子两次在电场中运动的时间各为多少 15如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条足够长的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直ab、cd为两根垂直导轨放置、电阻均为R、质量均为m的金属棒. 棒cd与导轨间的最大静摩擦力为f，且用能承受

13、最大拉力为T0的水平细线拉住，棒ab与导轨间的摩擦不计，在水平拉力F的作用下以加速度a由静止开始向右做匀加速直线运动，ab运动前，细线处于自然伸直状态，拉力为零.求：（1）线断以前水平拉力F随时间t的变化规律；（2）从ab开始运动至细线被拉断前瞬间通过导体棒ab横截面的电量. 电学专题答案1B 2A 3A 4A 5B 6C 7C8A 9B 10A 11B 12、(1)设电动车辆保持匀速行驶且行驶过程中不刹车，车辆贮存的能量全部用来克服地面阻力做功，则得这辆车最多能行驶的距离s48kmr1(2)由电路中能量关系， 可得R0.24 OO213答案：（1）要粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场

14、，则粒子的临界轨迹必须要与外圆相切,轨迹如图所示。由图中知，解得由得所以粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度为。（2）当粒子以V2的速度沿与内圆相切方向射入磁场且轨道与外圆相切时，则以V1速度沿各方向射入磁场区的粒子都不能穿出磁场边界，如图所示。由图中知由得所以所有粒子不能穿越磁场的最大速度14.【解析】（1）如图所示，设质子第一、第二次由B、C两点分别进入电场，轨迹圆心分别为O1和O2所以：sin30 = ，R = 2OA，由B = = 0.1T，得（2）从图中可知，第一、第二次质子在磁场中转过的角度分别为210和30，则 = = （3）两次质子以相同的速度和夹角进入电场，所以在电场中运动的时间相同由x = 0t和y = t2以及tan30 = 由以上解得t = = 10-7s15. 解（1）在时刻t，棒ab的速度 va t 棒中感应电动势为 EB