第17讲电磁场综合复习沪科版高中物理名校班一轮复习讲义机构

1、17电磁场综合复习教学目标：1理解电场强度和电势是从不同的角度描述静电场的的物理量，会应用库仑定律解决点电荷之间的相互作用，会应用电场力做功和电势能变化之间的关系做简单的计算。2理解电路各个参量之间的关系，会利用闭合电路欧姆定律分析和计算闭合电路的参量。3会判断磁场的方向和计算通电导线在磁场中所受到的安培力。4掌握楞次定律能熟练应用楞次定律判断磁通量发生变化时感应电流的方向。5掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势。掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的表达式。会计算b、l、v三者相互垂直的情况下，导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小。教学重点、难点：1理解电场强度和电势是从不同的角度描述

2、静电场的的物理量。2会分析和计算闭合电路的参量。3能熟练应用楞次定律判断磁通量发生变化时感应电流的方向。4初步掌握法拉第电磁感应定律。1真空中、点电荷之间的库仑定律： 真空中点电荷的电场强度：2电场力做功只跟电荷在电场中的始、末位置有关，而跟电荷经过的路径无关。电场力做功电势能减少，克服电场力做功电势能增加。电场力做功的过程是电势能与其它形式的能相互转化的过程，服从能量转化和守恒定律。3电势能是放入的电荷q与场源电荷q共同具有的能量，它与两者之间的距离有关。当两者间的相互作用力为引力时，电势能随距离的增大而增大；当两者间的相互作用力为斥力时，电势能随距离的增大而减少。4电势差：，电势差与电势零

3、点的选取无关。电场力做功与电势差的关系： 5电势：。（1）沿着电场线的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场线的方向，电场线所指的方向是电势降落最快的方向。电势为零处电场未必为零，电场为零处电势未必为零。（2）场强e和电势都是反映电场性质的物理量，均由电场本身决定，与放在场中的检验电荷无关。（3）通过等势面上任意一点的电场线必过该点与等势面垂直。在等势面上移动电荷时，电场力不做功。通常两个等势面之间的电势差相等，则等势面密度大的地方场强大。6闭合电路欧姆定律：当rr时，电源有最大输出功率。当时，rl，r2接在同一电路中输出功率相等。7磁通量：，与线圈匝数无关。8磁感应强度：，其中通电导线、

4、磁场方向与安培力的方向相互垂直。9安培力的大小：f=bilsin，用左手定则判断安培力的方向。10楞次定律：感应电流产生的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。11法拉第电磁感应定律：，对于多匝线圈。一、静电场y=ax2oyx【练习1】如图所示为带正电的粒子以一定的初速度在某空间运动的轨迹，轨迹的方程为y=ax2，不计粒子的重力和运动中的阻力，由图可知空间中可能存在（ ）a沿-x方向的匀强电场b沿x方向的匀强电场c沿-y方向的匀强电场d沿y方向的匀强电场 【答案】d【练习2】如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。a、b两点与

5、两球球心连线位于同一直线上，c、d两点关于直线ab对称，则（ ）aa点和b点的电势相同bc点和d点的电场强度相同c正电荷从a点移至b点，电场力做正功d负电荷从c点移至d点，电势能增大【答案】c【练习3】在电场中，a、b两点的电势差uab0，那么将一负电荷从a移到b的过程中（ ）a电场力做正功，电势能增加b电场力做负功，电势能增加c电场力做正功，电势能减少d电场力做负功，电势能减少 【答案】b+qacb【练习4】一带电粒子射入一固定的正点电荷q的电场中，沿如图所示的虚线带电粒子由a点经b运动到c，b点离q最近。若不计重力。试分析带电粒子的动能和电势能如何变化。【答案】运动物体做曲线运动过程中所受

6、合力沿曲线内侧，该带电粒子所受电场力为斥力。由于异种电荷相互排斥，在正点电荷q的电场中运动的电荷所带电荷为正电荷。带正电荷的电荷由a点运动到b的过程中，所受电场力与运动方向之间的夹角大于90o，电场力对带电粒子做负功，动能减小。带正电荷的电荷由b点运动到c的过程中，所受电场力与运动方向之间的夹角小于90o，电场力对带电粒子做正功，动能增大。所以由a点经b运动到c的过程中，动能先减小后增大，带电粒子运动到b点时动能最小。整个运动过程中除了电场力以外没有其他力做功，机械能和电势能总量守恒，根据动能先减小后增大的判断，可知电势能动能先增大后减小，带电粒子运动到b点时电势能最大。二、稳恒电路【练习5】

7、rr0r3r2r1er（多选题）在图所示电路中，e为电源电动势，r为电源内阻，r1为可变电阻，当r1调大时（ ）ar2上的功率增大br3上的功率增大cr0上的功率增大dr上的功率增大【答案】ad【练习6】一架数码相机，用的锂电池电压为3.6v，容量为1000ma·h（相当于用1000ma的电流释放可放电1小时，用500ma的电流释放可放电2小时，以此类推）。若关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为_j；若打开液晶屏时可拍摄照片150张左右，则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为_j。【答案】32.4，54.0【练习7】vaersr1r2r3r4（多选题）如图所

8、示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是（ ）a若r1短路，电流表示数变小，电压表示数为零b若r2短路，电流表示数变小，电压表示数变大c若r3断路，电流表示数为零，电压表示数变大d若r4断路，电流表示数变小，电压表示数变大【答案】abc【练习8】（多选题）在“用多用表测电阻”的实验中，下列说法正确的是（ ）a测电阻时，红、黑表笔分别错插入负、正插孔，只要方法正确，不会影响测量结果b测量阻值不同的电阻时都必须重新调零c欧姆档指针恰好指示在10与20的正中央，所测电阻的阻值一定小于15d多用表使用完毕后，应将选择开关置于欧姆最大档，以防表头烧坏【答案】ac三、磁

9、场abcdcdb【练习9】如图，面积为s、匝数为n的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场b夹角45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量为（ ）a0bbscnbsdnbs【答案】b【练习10】如图，金属棒ab置于水平放置的u形光滑导轨上，在fe右侧存在有界匀强磁场b，磁场方向垂直导轨平面向上，在fe左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力f作用下从磁场左边界fe处由静止开始向右运动后，（ ）a圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势abcdfeblb圆环内产生变大的感应电流，圆环

10、有扩张的趋势c圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势d圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势【答案】c【练习11】如图所示，台秤上固定一粗糙平板，其左边连有一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，开始磁铁静止且弹簧处于压缩状态，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后（ ）a弹簧长度一定变长b弹簧长度一定变短c台秤示数将增大d台秤示数将变小【答案】d【练习12】如图所示，在两平行光滑导体杆上，垂直放置两导体ab、cd，其电阻分别为rl、r2，且r1<r2，其他电阻不计。整个装置放在磁感应强度为b的匀强磁场中，ab在外力f1作用下向左做匀速运动

11、，cd在外力f2作用下保持静止，则下列判断中正确的是( ) af1>f2，uab<ucd bf1f2，uabucdcf1<f2，uabucd d f1f2，uab<ucd【答案】b1电磁学理论是建立在实验基础上的，在高中阶段库仑定律、闭合电路欧姆定律、楞次定律和法拉第电磁感应定律组成了电磁场理论的主要框架。要充分理解实验规律建立的基本概念和规律的适用条件，深刻理解物理状态演变中的能量转化主线。 2电场线和磁感线是研究电磁场问题的有用工具，要熟悉典型的电场线和磁感线的形状和特征。分析是什么力做功使什么能量转化成什么能量，如何从运动学、动力学和能够转化的不同方面定量分析？不

12、断提升分析比较复杂电磁场问题的能力。【练习1】欧姆在研究通过导体的电流和电压、电阻关系时因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为i时，小磁针偏转了30°（已知直导线在某点产生的磁感应强度与通过直导线的电流成正比，磁场对小磁针的作用力与磁感应强度成正比），若小磁针偏转了60°，则通过直导线的电流为（ ）a2ibic3idi【答案】c【练习2】（多选题）质量均匀分布的导电正方形线框abcd总质量

13、为m，边长为l，每边的电阻均为r0。线框置于xoy光滑水平面上，处在磁感应强度大小为b的匀强磁场中。如图，现将ab通过柔软轻质导线接到电压为u的电源两端（电源内阻不计，导线足够长），下列说法正确的是（ ）a若磁场方向竖直向下，则线框的加速度大小为b若磁场方向沿x轴正方向，则线框保持静止c若磁场方向沿y轴正方向，发现线框以cd边为轴转动，则ud若磁场方向沿y轴正方向，线框以cd边为轴转动且cd边未离开水平面，则线框转动过程中的最大动能为【答案】acd【练习3】如图所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef为一导体棒，可在ad与bc间滑动并接触良好。设磁场的磁感应强度为b，ef长为l，t时间内ef向右匀速滑过距离d，则下列说法中正确的是( )aef向右滑动时，左侧面积增大ld，右侧面积减少ld，则bef向右滑动时，左侧面积增大ld，右侧面积减少ld，互相抵消，则e0c在公式中，在切割情况下，s应是导线切割扫过的面积，因此d在切割情况下只能用eblv可计算