高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)和磁場(chǎng)課件

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1、核心專題突破第一部分第一部分專題三專題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)考考 綱綱 精精 解解高 頻 考 點(diǎn) 1.電場(chǎng)部分：以帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線或等勢(shì)面間的關(guān)系為核心考查電場(chǎng)的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)為考查重點(diǎn)，兼顧帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)軌跡分析 2.磁場(chǎng)部分：以考察帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)為主，其次是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受安培力作用問(wèn)題 3.綜合部分：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題和臨界問(wèn)題是考查的重點(diǎn)，并應(yīng)關(guān)注在生產(chǎn)科技中的應(yīng)用. 備 考 策 略 1.要熟悉各種電場(chǎng)的電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布特點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法、功能關(guān)系解決粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和能量變化問(wèn)題 2.對(duì)于帶電粒子在

2、電場(chǎng)、磁場(chǎng)和復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要善于聯(lián)系力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)模型(類平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng))，從受力情況、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、能量轉(zhuǎn)化等角度分析，綜合運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法和功能關(guān)系加以解決 3.了解速度選擇器、質(zhì)譜儀、回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)等構(gòu)造，明確它們的工作原理. 第1講電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)欄目導(dǎo)航2年考情回顧年考情回顧熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題型突破對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)2年考情回顧年考情回顧設(shè)問(wèn)設(shè)問(wèn)方式方式電場(chǎng)的基本電場(chǎng)的基本性質(zhì)性質(zhì) 例例 (2017全國(guó)卷全國(guó)卷，20題題)(2017全國(guó)卷全國(guó)卷，21題題)(2017江蘇卷，江蘇卷，8題題)(2017天津

3、卷，天津卷，7題題)(2016全國(guó)卷全國(guó)卷，20題題)(2016全國(guó)卷全國(guó)卷，15題題)電容器的問(wèn)電容器的問(wèn)題題 例例 (2016全國(guó)卷全國(guó)卷，14題題)(2016天津卷，天津卷，4題題)帶電粒子在帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 例例 (2017全國(guó)卷全國(guó)卷，25題題)(2017全國(guó)卷全國(guó)卷，25題題)審題審題要點(diǎn)要點(diǎn)要從文字信息中注意審清跟電場(chǎng)有關(guān)的矢量大小和方向，跟電場(chǎng)有要從文字信息中注意審清跟電場(chǎng)有關(guān)的矢量大小和方向，跟電場(chǎng)有關(guān)的標(biāo)量關(guān)的標(biāo)量(q，Ep，Ep，UAB，W)的大小和正負(fù)的大小和正負(fù)要善于從三圖中要善于從三圖中(電場(chǎng)線分布圖、等勢(shì)面分布圖、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌電場(chǎng)線分布圖、等

4、勢(shì)面分布圖、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖跡圖)提取有用信息提取有用信息解題解題模板模板根據(jù)六大關(guān)系根據(jù)六大關(guān)系(電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)與電勢(shì)能，電勢(shì)與電勢(shì)差，電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)與電勢(shì)能，電勢(shì)與電勢(shì)差，電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)能變化與電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)線與等勢(shì)面電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)能變化與電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)線與等勢(shì)面)分析電分析電場(chǎng)的基本性質(zhì)及各量的比較場(chǎng)的基本性質(zhì)及各量的比較帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，若不涉及時(shí)間，可選擇功能關(guān)系求帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，若不涉及時(shí)間，可選擇功能關(guān)系求解，否則必須選擇力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系求解帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)解，否則必須選擇力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系求解帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

5、，一般選擇功能關(guān)系求解動(dòng)，一般選擇功能關(guān)系求解熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題型突破題型一題型一對(duì)電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用對(duì)電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用 命題規(guī)律 靜電場(chǎng)的性質(zhì)及電場(chǎng)分布特征是高考命題的熱點(diǎn)，題型一般為選擇題考查知識(shí)點(diǎn)有：(1)電場(chǎng)的疊加(2)電場(chǎng)分布與電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)、電勢(shì)能的大小比較與判斷(3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系(4)Ex圖和x圖的分析和應(yīng)用 方法點(diǎn)撥 1由電場(chǎng)中的“點(diǎn)、線、面、跡”判斷相關(guān)問(wèn)題 (1)由軌跡向合外力的方向彎曲，確定粒子所受電場(chǎng)力方向； (2)根據(jù)粒子電性判斷電場(chǎng)線方向； (3)根據(jù)“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”判斷電勢(shì)高低； (4)根據(jù)公式Epq(代入正負(fù)號(hào))判斷電勢(shì)能大小

6、； (5)根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷電勢(shì)能的變化或動(dòng)能的變化； (6)根據(jù)電場(chǎng)線或等差等勢(shì)面疏密判斷加速度大小 (2)電勢(shì) 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，且電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面； 根據(jù)UABAB比較正負(fù)，判斷A、B的大??； (3)電勢(shì)能 根據(jù)Epq，判斷Ep的大??； 根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系判斷：無(wú)論正電荷還是負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加 1(2017全國(guó)卷)(多選)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10 V、17 V、26V.下列說(shuō)法正確的是( ) A電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5 V

7、/cm B坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1 V C電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7 eV D電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9 eVABD突破點(diǎn)撥 (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，在平面xOy內(nèi)如何根據(jù)三點(diǎn)電勢(shì)能高低求勻強(qiáng)電場(chǎng)大小，由于ac垂直于bc，所以可以通過(guò)這兩個(gè)方向上電勢(shì)變化和距離求出勻速電場(chǎng)沿這兩個(gè)方向的電場(chǎng)強(qiáng)度分量，再根據(jù)矢量合成求合場(chǎng)強(qiáng) (2)根據(jù)Epq比較電子在a和b的電勢(shì)能大小，要注意電子帶負(fù)電 【變式考法】 在上述題1中求勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向 2.(2017全國(guó)卷)(多選)在靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分

8、別為Ea、Eb、Ec和Ed.點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)a已在圖中用坐標(biāo)(ra，a)標(biāo)出，其余類推現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd.下列選項(xiàng)正確的是() AEa Eb4 1BEc Ed2 1 CWab Wbc3 1DWbc Wcd1 3AC 3(2017天津卷)(多選)如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB.下列說(shuō)法正確的是() A電子一定從A運(yùn)動(dòng)到B

9、B若aAaB，則Q靠近M端且為正電荷 C無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpAaB，說(shuō)明電子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，所以A距離點(diǎn)電荷較近，B距離點(diǎn)電荷較遠(yuǎn)，又因?yàn)殡娮邮艿降碾妶?chǎng)力指向軌跡凹側(cè)，因此Q靠近M端且為正電荷，選項(xiàng)B正確；無(wú)論Q是正電荷還是負(fù)電荷，若電子從A運(yùn)動(dòng)到B，一定是克服電場(chǎng)力做功，若電子從B運(yùn)動(dòng)到A，一定是電場(chǎng)力做正功，即一定有EpA0)的粒子在電容器中靠近下極板處，以初動(dòng)能Ek0豎直向上射出不計(jì)重力，極板尺寸足夠大若粒子能打到上極板，則兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為()B 3(2017全國(guó)卷)如圖，兩水平面(虛線)之間的距離為H，其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電

10、場(chǎng)自該區(qū)域上方的A點(diǎn)將質(zhì)量均為m，電荷量分別為q和q(q0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場(chǎng)的方向射出小球在重力作用下進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊界離開(kāi)已知N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下；M在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的1.5倍，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g.求： (1)M與N在電場(chǎng)中沿水平方向的位移之比； (2)A點(diǎn)距電場(chǎng)上邊界的高度； (3)該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小處理帶電粒子問(wèn)題的要點(diǎn)處理帶電粒子問(wèn)題的要點(diǎn)(1)重力是否可忽略的問(wèn)題重力是否可忽略的問(wèn)題在討論帶電粒子或其他帶電體的靜止與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，重力是否要考慮，關(guān)鍵看在討論帶電粒子或其他帶電體

11、的靜止與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，重力是否要考慮，關(guān)鍵看重力與其他力相比較是否能忽略一般來(lái)說(shuō)，除明顯暗示外，帶電小球、液滴的重重力與其他力相比較是否能忽略一般來(lái)說(shuō)，除明顯暗示外，帶電小球、液滴的重力不能忽略，電子、質(zhì)子等帶電粒子的重力可以忽略一般可根據(jù)微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)力不能忽略，電子、質(zhì)子等帶電粒子的重力可以忽略一般可根據(jù)微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷是否考慮重力作用判斷是否考慮重力作用(2)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題技巧帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題技巧(1)對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，可根據(jù)對(duì)粒子的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析，從以下兩種途徑對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，可根據(jù)對(duì)粒子的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析，從以下兩種途徑分析：分析：如果是帶電

12、粒子在恒定電場(chǎng)力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，應(yīng)用牛頓第如果是帶電粒子在恒定電場(chǎng)力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，應(yīng)用牛頓第二定律求加速度結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度，位移等；二定律求加速度結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度，位移等；如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般用動(dòng)能定理研究全過(guò)程中能的轉(zhuǎn)如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般用動(dòng)能定理研究全過(guò)程中能的轉(zhuǎn)化研究帶電粒子的速度變化，運(yùn)動(dòng)的位移等化研究帶電粒子的速度變化，運(yùn)動(dòng)的位移等(2)對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，一般是類平拋運(yùn)動(dòng)模型通過(guò)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，一般是類平拋運(yùn)動(dòng)模型通過(guò)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法處理，通過(guò)對(duì)帶電粒子的受力分析和

13、運(yùn)動(dòng)分析，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法或功能方法求解處理，通過(guò)對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法或功能方法求解熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè) 帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題考向考向預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題涉及受力分析、運(yùn)動(dòng)分析，以及對(duì)帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題涉及受力分析、運(yùn)動(dòng)分析，以及對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)范圍的判斷是對(duì)考生應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和功能運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)范圍的判斷是對(duì)考生應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和功能觀點(diǎn)解決電學(xué)問(wèn)題的綜合考查，題型既有選擇題又有計(jì)算題觀點(diǎn)解決電學(xué)問(wèn)題的綜合考查，題型既有選擇題又有計(jì)算題解題解題關(guān)鍵關(guān)鍵(1)對(duì)于帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般多以加速、勻速或減

14、速交對(duì)于帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般多以加速、勻速或減速交替出現(xiàn)的多運(yùn)動(dòng)過(guò)程的情景出現(xiàn)解決的方法：替出現(xiàn)的多運(yùn)動(dòng)過(guò)程的情景出現(xiàn)解決的方法：根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析帶電粒子一個(gè)變化周期內(nèi)相關(guān)物理量的變化規(guī)律析帶電粒子一個(gè)變化周期內(nèi)相關(guān)物理量的變化規(guī)律借助運(yùn)動(dòng)圖象進(jìn)行借助運(yùn)動(dòng)圖象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，找出每一運(yùn)動(dòng)過(guò)程運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，找出每一運(yùn)動(dòng)過(guò)程(或階段或階段)中相關(guān)物理量之間的關(guān)系，進(jìn)中相關(guān)物理量之間的關(guān)系，進(jìn)行歸納、總結(jié)、推理，尋找?guī)щ娏Ｗ拥倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律行歸納、總結(jié)、推理，尋找?guī)щ娏Ｗ拥倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律(2)對(duì)于帶電粒子在交變電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)，解決的方法仍然是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的對(duì)于帶電粒子在

15、交變電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)，解決的方法仍然是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，把曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，然后應(yīng)用動(dòng)力學(xué)或合成與分解的方法，把曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，然后應(yīng)用動(dòng)力學(xué)或功能關(guān)系加以解決功能關(guān)系加以解決 【預(yù)測(cè)】如圖甲所示，M、N為一對(duì)豎直放置的平行金屬板，中心各有一小孔P和Q，PQ連線垂直金屬板，現(xiàn)有質(zhì)量m2.01027 kg、電荷量q1.61019 C的帶正電的粒子連續(xù)不斷地從小孔P飄入M、N板之間，帶電粒子在小孔P處的初速度可忽略在M、N間加有如圖乙所示的交變電壓，且t0時(shí)M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)帶電粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子所受重力以及粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì) (1)如果

16、兩平行金屬板間距離為d5.0 cm，求： 帶電粒子從小孔Q中射出時(shí)的最大速度值； 在t0.125105 s時(shí)飄入小孔P的帶電粒子到達(dá)小孔Q時(shí)的動(dòng)能； (2)如果在n(n0.25)105 s時(shí)間內(nèi)(n0,1，2，)，由小孔P飄入的帶電粒子都能從小孔Q中射出，則兩板間距離d應(yīng)滿足什么條件？ 思維導(dǎo)航 規(guī)范答題 【變式考法】(2016江蘇南京模擬)如圖甲所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d的兩金屬板A、B水平放置，ab為兩板的中心線，一個(gè)帶電粒子以速度v0從a點(diǎn)水平射入，沿直線從b點(diǎn)射出，若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上欲使該粒子仍能從b點(diǎn)以速度v0射出，求：(1)交變電壓的周期交變電壓的周期T應(yīng)滿足的應(yīng)滿足的條件；條件；(2)粒子從粒子從a點(diǎn)射入金屬板的時(shí)點(diǎn)射入金屬板的時(shí)刻應(yīng)滿足的條件刻應(yīng)滿足的條件適用對(duì)象：高中學(xué)生制作軟件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3運(yùn)行環(huán)境：WindowsXP以上操作系統(tǒng)