高考物理课件山东专用二轮专题三电场和磁场37

1、第7讲电场和磁场的基本性质,1(2012山东卷，19) 图371中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子 (),图371,A带负电 B在c点受力最大 C在b点的电势能大于在c点的电势能 D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化,图372,Ab、d两点处的电势相同 B四个点中c点处的电势最低 Cb、d两点处的电场强度相同 D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小 解析根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b、d两点电势相同，电场强度大小相等、方向

2、不同，选项A对，C错c点电势为0，由a经b到c，电势越来越低，正电荷由a经b到c电势能越来越小，选项B、D对 答案ABD,3(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,4(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

3、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,图373,主要题型：选择题和计算题 知识热点 1(1)电场强度、点电荷的场强，匀强电场中电势差与电场强度的关系，电场强度、电势(差)、电势能和电

4、场线之间的关系 (2)带电粒子在匀强电场中的运动 2带电粒子在匀强磁场中的运动；安培力的方向判断及大小计算等 物理方法 (1)矢量运算法 (平行四边形定则)(2)模型法 (3)对称法(4)守恒法(5)补偿法,命题趋势 (1)2015年高考，预计电场强度的叠加，点电荷电场中，电场强度、电势(差)、电势能的比较以及电场力做功与电势能变化的关系仍会出现，并以选择题的形式进行考查带电粒子在匀强电场中的运动有可能会以选择题或计算题的形式出现 (2)预计2015年高考中仍会在选择题中考查安培力或洛伦兹力，带电粒子在匀强磁场中的运动通常会结合匀速圆周运动的知识和几何关系进行考查，一般以选择题的形式出现.,热

5、点一对电场强度的理解及计算,图374,2. 如图375所示，在一正三角形ABC的三个顶点处分别固定三个电荷量均为q的点电荷，a、b、c分别为三角形三边的中点，O点为三角形三条中线的交点选无穷远处为零电势面，则下列说法中正确的是 (),图375,Aa点的电场强度为零、电势不为零 Bb、c两点的电场强度大小相等、方向相反 Ca、b、c三点的电场强度和电势均相同 DO点的电场强度一定为零，电势一定不为零 解析由于电场强度是矢量，根据矢量的叠加原理，三角形底边B、C两点的点电荷在a点的合场强为零，但三角形顶点A处的点电荷会在a处产生一个竖直向下的场强，所以a点的电场强度不为零，由于三角形三个顶点的点电

6、荷均为正点电荷，所以a、b、c、O点的电势均不为零，选项A错误；,根据电场的叠加原理，三个点电荷在b点产生的场强方向沿Bb连线方向，在c点产生的场强方向沿Cc方向，所以在b、c两点处，三个点电荷所产生的场强大小相等方向不是相反的，选项B错误；由对称性可知，a、b、c三点的电场强度大小相等但方向不同，电势相同，选项C错误；根据矢量叠加原理和几何关系可知，B、C两处的点电荷产生的场强一定与A处点电荷产生的场强大小相等、方向相反，所以O处的合场强一定为零，电势一定不为零，选项D正确 答案D,3. (2014江苏卷，4)如图376所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上

7、的电场强度和电势的说法中正确的是 (),图376,AO点的电场强度为零，电势最低 BO点的电场强度为零，电势最高 C从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低 解析根据圆环的对称性可知，O点处的场强为零，又由正电荷在无限远处场强为零，故从O点沿x轴正方向，电场强度先增大，后减小，电势应逐渐降低，O点处的电势最高，故B项正确，A、C、D均错误 答案B,4. (2014山东济南摸底)如图377所示，两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷，电荷在圆环上的分布是均匀的，两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置，B、D分别为两环圆心，C为BD中点一带负电的粒子从很远处

8、沿轴线飞来向下顺次穿过两环若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中 (),图377,A粒子经过B点时加速度为零 B粒子经过B点和D点时动能相等 C粒子从A到C的过程中，电势能一直增大 D粒子从B到D的过程中，速度先减小再增大 解析B环上电荷在B点产生的电场为零，D环上电荷在B点产生的电场向上，根据电场叠加知B处的电场强度方向向上，则粒子在B处受向下的电场力，故粒子经过B点时加速度不为零，A错误；根据对称性，两环上电荷在B、D两点处电势相同，所以B、D两点处电势能相同，再根据能量守恒可知B、D两点处动能也相同，故B正确；,由电场的叠加可知AB之间的电场向上，粒子在由A到B过程中电场力做正功，电势

9、能减小，故C错误；两个圆环产生的电场关于C点是对称的，结合矢量合成可知C点的合场强为0，BD间的场强分布可能出现两种情况：一种是BD间只有一处E0的地方，即C处，BC间电场向上，CD间电场向下，粒子从B到C的过程中速度先增大后减小；,另外一种情况是在BC之间与CD之间可能还存在另外两个合场强等于0的点M和N，如图：BM之间与CN之间的场强的方向向上，MC之间与ND之间的场强的方向向下，从B到D速度先增大再减小再增大再减小，故D错误 答案B,1高考对电场强度的考查，往往会和对电势的考查结合在一起进行，目的就是刻意对考生制造思维上的混乱，以此来考查考生对物理基本概念的区分和辨别能力 2解决此类问题

10、的关键就是要明确电场强度是矢量，其运算规则为平行四边形定则；而电势为标量，其运算规则为代数运算规则 3常用的思维方法对称法,热点二电场性质的理解与应用,5(2014高考冲刺试卷三)如图378所示，真空中固定两等量异种点电荷，以点电荷Q为圆心的圆上有a、b、c、d四点，其中b点为两点电荷连线与圆的交点，a、c两点关于连线对称，ad为圆的直径，且d距Q较远当电子经过这四点时，下列说法正确的是 (),图378,Ab处电势能最大 Bd处电势能最大 Cd处电场力最大 Da、c两处电场力相同 解析由于a、b、c、d均在Q的等势面上，所以在合电场中d点的电势最高，b点的电势最低电子在b点的电势能最大，A对、

11、B错；根据电场线的分布情况，b处的场强最大，d处的场强最小，所以d处电场力最小，C错；因为电场力是矢量，D错 答案A,6如图379所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面a、b、c、d为圆上的四个点，则下列说法中正确的是 () 图379,Aa、b、c、d四点电势不等，但电场强度相同 B一电子从b点运动到c点，电场力做的功为0.6 eV C若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动 D一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出,解析a、b、c、d四点电势不等，但电场强度大小相等，方向不相同，选项A错误；一电子从b点运动到c点，电场力

12、做的功为e(0.800.20)V0.6 eV，选项B正确；若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动，选项C正确；一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，从右侧穿出时将散开，选项D错误 答案BC,7(2014山东原创卷) 空间中某一静电场的电势在x轴上的分布情况如图3710所示，其中x0 x1x2x0.下列说法中正确的是 (),图3710,A空间中各点的场强方向均与x轴垂直 B电荷在x1处和x2处受到的电场力相同 C正电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中，电势能减小 D负电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中，电场力先做负功后做正功 解析电势沿x轴方向均匀减小，

13、故该电场是匀强电场，空间各点场强方向与x轴平行，故选项A错误，B正确；正电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中，从高电势向低电势运动，电场力做正功，电势能减小，选项C正确；负电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中，从高电势向低电势运动，电场力一直做负功，选项D错误 答案BC,8(2014济南一模) 一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，只在电场力作用下恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图3711所示，则有 (),图3711,由b到c电场力做正功，电势能减小、动能增加，所以选项B正确；因a、b、c三点场强大小的关系是EaEc2Eb，所以只有当质点在水平面内只受电场

14、力时才有加速度大小之比是212，所以选项C错误；若改变带电质点在a处的速度大小和方向，因电场力做功使质点的速度大小变化，所以质点经过a、b、c三点不可能做匀速圆周运动，故选项D错误 答案AB,热点三安培力及安培力作用下的平衡与运动,9(2014浙江卷，20)如图3712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t0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3712,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

15、安培力在一个周期内做正功 解析由It图可知，安培力随时间的变化关系与之相同所以金属棒先向右匀加速运动，再做向右匀减速运动，然后重复运动，故选项A、B、C均正确安培力先做正功，后做负功，故选项D错 答案ABC,10在竖直向下的匀强磁场中，“”型金属导轨间距为0.5 m，右段在水平面内，左段竖直，如图3713所示两根质量均为0.06 kg的导体棒分别放在水平段和竖直段，并通过绝缘细线跨过定滑轮P相连，导轨水平段光滑，导体棒cd与导轨竖直段间动摩擦因数为0.4.闭合开关S，发现两导体棒静止在导轨上，则下列各组磁感应强度的大小和电流值能满足要求的是 (),图3713,AB0.5 T，I2 A BB0.

16、5 T，I1 A CB1.0 T，I1.5 A DB0.8 T，I2.6 A,11. 美国研发的强力武器轨道电磁炮在前日的试射中，将炮弹以5倍音速，击向200公里外目标，射程为海军常规武器的10倍，且破坏力惊人电磁炮原理如图3714所示，若炮弹质量为m，水平轨道长L，宽为d，轨道摩擦不计，炮弹在轨道上做匀加速运动要使炮弹达到5倍音速(设音速为v)，则 (),图3714,12(2014重庆卷，8)某电子天平原理如图3715所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接，

17、当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问：,图3715,(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？ (2)供电电流I是从C端还是从D端流入？求重物质量与电流的关系 (3)若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？ 解析(1)由右手定则可知线圈向下运动，感应电流从C端流出,安培力作用下的平衡与运动问题的求解思路：,热点四带电粒子在磁场中运动的临界极值问题,13.

18、如图3716所示，O点有一粒子源， 在某时刻发射大量质量为m、电荷量为 q的带正电粒子，它们的速度大小相等， 方向均在xOy平面内在直线xa与 x2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁 感应强度为B的匀强磁场，与y轴正方向 成60角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出不计粒子的重力和粒子间的相互作用力关于这些粒子的运动，下列说法正确的是 (),图3716,答案AC,图3717,答案AD,1求解这类问题的方法技巧 解决带电粒子在磁场中运动的临界问题，关键在于运用动态思维，寻找临界点，确定临界状态，根据粒子的速度方向找出半径方向，同时由磁场边界和题设条件画好轨迹，定好圆心，建立几何关系,2带电粒子在有

19、界磁场中运动临界问题的三种几何关系 (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)当粒子的运动速率v一定时，粒子经过的弧长(或弦长)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)当粒子的运动速率v变化时，带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹对应的圆心角越大，其在磁场中的运动时间越长,带电粒子运动轨迹类问题分析的关键是运用曲线运动的知识(受力特征：合外力指向凹侧；运动特征：速度方向沿切向)找出电场力的方向，进而判断出场强方向或电场力做功情况，一系列问题就迎刃而解,高考命题热点7.根据粒子运动的轨迹、电场线(等势面) 进行相关问题的判断,【典例】(6分)如图3718所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为其运动轨迹上的两点，可以判定 () 图3718,A粒子在a点的速度大于在b点的速度 B粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 C粒子一定带正电荷 D粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,审题流程,解析该粒子在电场中做曲线运动， 则电场力应指向轨迹的凹侧且沿电场 线的切线方向，设粒子由a向b运动， 则其所受电场力方向和速度方向的关 系如图所示，可知电场力做正功，粒 子速度增加，电势能减少，A错、D对；b点处电场线比a点处电场线密，即粒子在b点所受电场力大，加速度大，选项B错；因