高考物理 增分策略三 1 電場和磁場課件

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1、增分策略 2016年 高 考物 理 （ 三 ） 電 場 和 磁 場 1.電 場 及 帶 電 粒 子 在 電 場 中 的 運(yùn) 動 A支架對地面的壓力大小為2.0 N B兩線上的拉力大小F1F21.9 N C將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小F11.225 N，F(xiàn)21.0 N D將B移到無窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F1F20.866 N 解 析 ：由WqU可知，NP，所以N點(diǎn)與P點(diǎn)是位于同一等勢面上，由于直線c與直線d平行，故直線c位于另一等勢面上；由于電子從M到N，電場力做負(fù)功故MN，A錯；B對；電子從M到Q，電場力不做功，C錯；電子由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電場力做正功，D錯

2、答 案 ： B (1)粒子從A到C過程中電場力對它做的功； (2)粒子從A到C過程所經(jīng)歷的時間； (3)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時的速率 主 要 題 型 選 擇 題 和 計 算 題 知 識 熱 點(diǎn) (1)電 場 強(qiáng) 度 、 點(diǎn) 電 荷 的 場 強(qiáng) ， 勻 強(qiáng) 電 場 中 電 勢 差 與 電 場 強(qiáng) 度 的 關(guān) 系 ， 電 場強(qiáng) 度 、 電 勢 (差 )、 電 勢 能 和 電 場 線 之 間 的 關(guān) 系 (2)帶 電 粒 子 在 勻 強(qiáng) 電 場 中 的 運(yùn) 動 物 理 方 法 矢 量 運(yùn) 算 法 (平 行 四 邊 形 定 則 )模 型 法 、 對 稱 法 、 守 恒 法 、 補(bǔ) 償 法 命 題 趨 勢 20

3、16年 高 考 ， 預(yù) 計 點(diǎn) 電 荷 的 場 強(qiáng) ， 電 場 強(qiáng) 度 與 電 勢 (差 )、 電 勢 能 和 電 場 線之 間 的 關(guān) 系 以 及 電 場 力 做 功 與 電 勢 能 變 化 的 關(guān) 系 仍 會 出 現(xiàn) ， 并 很 可 能 會 以選 擇 題 的 形 式 進(jìn) 行 考 查 帶 電 粒 子 在 勻 強(qiáng) 電 場 中 的 運(yùn) 動 有 可 能 會 以 選 擇 題或 計 算 題 的 形 式 出 現(xiàn) 1.電 場 線 的 理 解 與 應(yīng) 用 典 例 1如圖所示，一重力不計的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中，且只在電場力作用下依次通過M、N、P三點(diǎn)，其中N點(diǎn)是軌跡上距離負(fù)點(diǎn)電荷最近的點(diǎn)

4、若粒子在M點(diǎn)和P點(diǎn)的速率相等，則()A粒子在N點(diǎn)時的速率最大BU MNUNPC粒子在N點(diǎn)時的加速度最大D粒子在M點(diǎn)時的電勢能大于其在N點(diǎn)時的電勢能 第 二 步 ： 審 問 題 明 確 解 題 思 路 (1)分析粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)電場力做功情況由功能關(guān)系比較M、N兩點(diǎn)的速率大小及粒子在M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系 (2)分析UMN和UNP的關(guān)系需要對粒子在由M點(diǎn)到N點(diǎn)和由N點(diǎn)到P點(diǎn)列動能定理方程確定 電 場 性 質(zhì) 的 判 斷 思 路 1 明 確 電 場 的 電 場 線 與 等 勢 面 的 分 布 規(guī) 律 2 利 用 電 場 線 的 疏 密 分 布 規(guī) 律 或 場 強(qiáng) 的 疊 加 原 理 判 定 場

5、 強(qiáng)的 強(qiáng) 弱 3根據(jù)電場線的方向、電場線的疏密及電勢能的大小分析電勢的高低4應(yīng)用電場力做功與電勢能改變之間的關(guān)系判定電勢能的大小或電場力做功情況 A正方體兩頂點(diǎn)A、D電場強(qiáng)度相同 B正方體兩頂點(diǎn)A、D電勢相同 C兩等量異種點(diǎn)電荷周圍電場線和面ABB1A1總是垂直 D負(fù)檢驗電荷q在頂點(diǎn)A處的電勢能小于在頂點(diǎn)D處的電勢能 解 析 ：由等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布可知，A、D兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，A錯誤；沿電場線方向電勢降低，A點(diǎn)電勢高于D點(diǎn)電勢，B錯誤；A、B、B1、A1四點(diǎn)電勢相同，但面ABB1A1不是等勢面，電場線不總與該面垂直，C錯誤；A點(diǎn)電勢高于D點(diǎn)電勢，將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到D點(diǎn)，

6、電場力做負(fù)功，電勢能增大，D正確 答 案 ： D 解 析 ：根據(jù)電場線的疏密可知EaEb，A對；根據(jù)“沿電場線方向電勢降低”的結(jié)論可知ba，B錯，根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加原理可知EcEd，C對，正電荷在c、d兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為正且相等，兩負(fù)電荷在c、d點(diǎn)產(chǎn)生的電勢之和為負(fù)值，絕對值在c點(diǎn)的較大，故cd，D對 答 案 ： ACD 2.電 容 器 及 帶 電 粒 子 在 電 場 中 的 運(yùn) 動 典 例 2真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、B之間有加速電場，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場，M為熒光屏今有質(zhì)子、氘核和粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上已知質(zhì)子、氘核

7、和粒子的質(zhì)量之比為124，電荷量之比為112，則下列判斷中正確的是() A三種粒子從B板運(yùn)動到熒光屏經(jīng)歷的時間相同 B三種粒子打到熒光屏上的位置相同 C偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為122 D偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為124 帶 電 粒 子 在 電 場 中 運(yùn) 動 問 題 的 分 析 思 路 1 首 先 分 析 粒 子 的 運(yùn) 動 規(guī) 律 ， 區(qū) 分 是 在 電 場 中 的 直 線 運(yùn) 動還 是 偏 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 問 題 2對于直線運(yùn)動問題，可根據(jù)對粒子的受力分析與運(yùn)動分析，從以下兩種途徑進(jìn)行處理：(1)如果是帶電粒子受恒定電場力作用下的直線運(yùn)動問題，應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度，

8、結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等(2)如果是非勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動，一般利用動能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、運(yùn)動的位移等 3對于曲線運(yùn)動問題，一般是類平拋運(yùn)動模型，通常采用運(yùn)動的合成與分解方法處理通過對帶電粒子的受力分析和運(yùn)動規(guī)律分析，借助運(yùn)動的合成與分解，尋找兩個分運(yùn)動，再應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律或運(yùn)動學(xué)方程求解 4當(dāng)帶電粒子從一個電場區(qū)域進(jìn)入另一個電場區(qū)域時，要注意分析帶電粒子的運(yùn)動規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場交界處的有關(guān)聯(lián)的物理量，這些關(guān)聯(lián)量往往是解決問題的突破口 A偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功一樣多 B三種粒子打到屏上時的速度一樣大 C三種粒子運(yùn)動到屏上所用時間相同 D三

9、種粒子一定打到屏上的同一位置 3.電 場 中 的 功 能 關(guān) 系 的 應(yīng) 用 典 例 3如圖所示，粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上，B端與桌面邊緣對齊，A是軌道上一點(diǎn)，過A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E1.5106 N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0106 C，質(zhì)量m0.25 kg，與軌道間動摩擦因數(shù)0.4.P從O點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動，經(jīng)過0.55 s到達(dá)A點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時速度是 5m/s，到達(dá)空間D點(diǎn)時速度與豎直方向的夾角為，且tan 1.2.P在整個運(yùn)動過程中始終受到水平向右的某外力F作用，F(xiàn)大小與P的速率v的關(guān)系如表所示P視為質(zhì)點(diǎn)，電荷量保持不變，忽略空

10、氣阻力，取g10 m/s2.求： (1)小物體P從開始運(yùn)動至速率為2 m/s所用的時間； (2)小物體P從A運(yùn)動至D的過程，電場力做的功v/(ms1) 0v2 2v5 v5F/N 2 6 3 解 決 電 學(xué) 中 功 能 關(guān) 系 問 題 時 應(yīng) 注 意 以 下 兩 點(diǎn) 1 電 場 力 做 功 與 路 徑 無 關(guān) ， 電 場 力 做 的 功 等 于 電 勢 能 的減 少 量 2 力 學(xué) 中 的 幾 個 功 能 關(guān) 系 在 電 學(xué) 中 仍 然 成 立 解 析 ：帶電小球受豎直向下的重力和水平向左的電場力，合力的方向斜向右下方，此時合力的方向與v0的方向之間的夾角大于90，故小球一定做曲線運(yùn)動，運(yùn)動過

11、程中速率先減小，當(dāng)速度方向與合力方向夾角小于90后小球又做加速運(yùn)動，故B、C正確，A、D錯誤 答 案 ： BC 帶 電 粒 子 在 交 變 電 場 中 的 運(yùn) 動 問 題易 誤 警 示 這 類 問 題 涉 及 力 學(xué) 和 電 場 知 識 的 綜 合 運(yùn) 用 ， 但 實 際 上 是 一 個 力 學(xué)問 題 ， 解 答 這 類 問 題 ， 仍 要 從 受 力 分 析 (力 的 大 小 、 方 向 的 變 化 特 點(diǎn) )和 運(yùn) 動 分 析 (運(yùn) 動 狀 態(tài) 及 形 式 )入 手 ， 應(yīng) 用 力 學(xué) 的 基 本 規(guī) 律 定 性 、 定 量討 論 ， 注 意 思 維 方 法 和 技 巧 的 靈 活 運(yùn) 用

12、 易 錯 例 析 典 例 如 圖 (a)所 示 ， 平 行 板 電 容 器 間 距 為 d， 兩 板 所 加 電 壓 如 圖 (b)所 示 ，t 0時 刻 ， 質(zhì) 量 為 m、 帶 電 荷 量 為 q的 粒 子 以 平 行 于 極 板 的 速 度 v0射 入 電 容器 ， 2.5T時 恰 好 落 在 下 極 板 上 ， 帶 電 粒 子 的 重 力 不 計 ， 在 這 一 過 程 中 ， 求 ： (1)該粒子的水平位移； (2)粒子落到下極板時的速度 常 見 誤 區(qū) 易 錯 角 度 錯 因 剖 析錯誤的認(rèn)為粒子射入平行板后一直做類平拋運(yùn)動沒有分析出T2T時間內(nèi)粒子做勻速運(yùn)動，從而導(dǎo)致豎直方向的加

13、速時間認(rèn)為是2.5T錯誤的認(rèn)為豎直方向上的速度就是粒子落到下極板時的速度不能利用運(yùn)動的合成與分解進(jìn)行解題 防 范 措 施 對 一 個 復(fù) 雜 的 運(yùn) 動 ， 為 研 究 方 便 可 以 把 它 看 成 是 由 幾 個比 較 簡 單 的 運(yùn) 動 組 合 而 成 的 ， 前 者 叫 做 合 運(yùn) 動 ， 后 者 叫做 分 運(yùn) 動 某 個 方 向 的 分 運(yùn) 動 不 會 因 其 他 分 運(yùn) 動 的 存 在而 受 到 影 響 ， 這 就 是 運(yùn) 動 的 獨(dú) 立 性 原 理 ， 應(yīng) 用 這 一 原 理可 以 簡 捷 分 析 某 些 帶 電 粒 子 在 交 變 電 場 中 運(yùn) 動 的 問 題 1 如圖(a)所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向A板運(yùn)動，時而向B板運(yùn)動，并最終打在A板上則t0可能屬于的時間段是()