高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)課件.ppt

第1講電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì) 1 2016 江蘇單科 3 一金屬容器置于絕緣板上 帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中 容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖1所示 容器內(nèi)表面為等勢(shì)面 A B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 圖1 A A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B 小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低C B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D 將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn) 電場(chǎng)力所做的功不同解析由電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小可知 A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小 A項(xiàng)錯(cuò)誤 沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低 B項(xiàng)錯(cuò)誤 容器的內(nèi)表面為一等勢(shì)面 內(nèi)表面處各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向與等勢(shì)面垂直 C項(xiàng)對(duì) 容器內(nèi)表面為等勢(shì)面 在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷 電場(chǎng)力不做功 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案C 2 2015 江蘇單科 2 靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在 我國(guó)早在西漢末年已有對(duì)靜電現(xiàn)象的記載 春秋緯 考異郵 中有 玳瑁吸衣若 之說(shuō) 但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是 A 梳過(guò)頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B 帶電小球移至不帶電金屬球附近 兩者相互吸引C 小線圈接近通電線圈過(guò)程中 小線圈中產(chǎn)生電流D 從干燥的地毯上走過(guò) 手碰到金屬把手時(shí)有被電擊的感覺(jué) 解析用塑料梳子梳頭發(fā)時(shí)相互摩擦 塑料梳子會(huì)帶上電荷吸引紙屑 選項(xiàng)A屬于靜電現(xiàn)象 帶電小球移至不帶電金屬球附近 由于靜電感應(yīng) 金屬小球在靠近帶電小球一端時(shí)會(huì)感應(yīng)出與帶電小球異號(hào)的電荷 兩者相互吸引 選項(xiàng)B屬于靜電現(xiàn)象 小線圈接近通電線圈過(guò)程中 由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象 小線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 選項(xiàng)C不屬于靜電現(xiàn)象 從干燥的地毯上走過(guò) 由于摩擦生電 當(dāng)手碰到金屬把手時(shí)瞬時(shí)產(chǎn)生較大電流 人有被電擊的感覺(jué) 選項(xiàng)D屬于靜電現(xiàn)象 答案C 3 多選 2015 江蘇單科 8 兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖2所示 c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn) d點(diǎn)在正電荷的正上方 c d到正電荷的距離相等 則 A a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大D c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低 圖2 解析由題圖知 a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集 c點(diǎn)處電場(chǎng)線比d點(diǎn)處電場(chǎng)線密集 所以A C正確 過(guò)a點(diǎn)畫(huà)等勢(shì)線 與b點(diǎn)所在電場(chǎng)線的交點(diǎn)與b點(diǎn)位置比較知b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì) 故B錯(cuò)誤 同理分析可得d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì) 故D正確 答案ACD 4 2014 江蘇單科 4 如圖3所示 一圓環(huán)上均勻分布著正電荷 x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O 下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是 圖3A O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 電勢(shì)最低B O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 電勢(shì)最高C 從O點(diǎn)沿x軸正方向 電場(chǎng)強(qiáng)度減小 電勢(shì)升高D 從O點(diǎn)沿x軸正方向 電場(chǎng)強(qiáng)度增大 電勢(shì)降低 解析根據(jù)圓環(huán)的對(duì)稱性可知 O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零 又由正電荷在無(wú)限遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零 故從O點(diǎn)沿x軸正方向 電場(chǎng)強(qiáng)度先增大 后減小 電勢(shì)應(yīng)逐漸降低 O點(diǎn)處的電勢(shì)最高 故B項(xiàng)正確 A C D均錯(cuò)誤 答案B 考情分析 考查形式 選擇題 計(jì)算題 本講以選擇題為主 結(jié)合典型電場(chǎng)分布特點(diǎn)考查電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)及磁場(chǎng)的基本性質(zhì) 洛倫茲力前面已講 特別提醒 有關(guān)電容器的問(wèn)題及磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是近三年的冷考點(diǎn) 2017年復(fù)習(xí)備考時(shí)應(yīng)重視 平行板電容器及其動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題 規(guī)律方法 1 多選 關(guān)于平行板電容器的電容 下列說(shuō)法正確的是 A 電容器帶的電荷量越多 電容就越大B 電容器的電容等于電容器所帶的電荷量與兩極板間的電壓的比值C 電容器的電容與電容器所帶的電荷量成正比 與兩極板間的電壓成反比D 電容器的電容由電容器自身結(jié)構(gòu)決定 與兩極板間的電壓無(wú)關(guān) 精典題組 解析電容器的電容由電容器自身結(jié)構(gòu)決定 與兩極板間的電壓無(wú)關(guān) 與電容器所帶的電荷量的多少無(wú)關(guān) 選項(xiàng)A C錯(cuò)誤 D正確 電容是利用比值定義的物理量 電容器的電容等于電容器所帶的電荷量與兩極板間的電壓的比值 選項(xiàng)B正確 答案BD 2 多選 如圖4所示 平行板電容器與直流電源連接 上極板接地 一帶負(fù)電的油滴位于電容器的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動(dòng)一小段距離 則 圖4A 帶電油滴將豎直向下運(yùn)動(dòng)B 帶電油滴的機(jī)械能將增加C P點(diǎn)的電勢(shì)將升高D 電容器的電容增大 極板帶電荷量增加 答案AC 3 如圖5所示 傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面的夾角為 極板間距為d 帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m 帶電荷量為q 微粒從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入極板間 沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出 則 圖5 答案C 電場(chǎng)中有關(guān)物理量的判斷 規(guī)律方法 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Ep q 代入正負(fù)號(hào) 判斷電勢(shì)能大小 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 電場(chǎng)性質(zhì)的判斷思路 3 電場(chǎng)強(qiáng)度大小 方向的判斷技巧 1 電場(chǎng)強(qiáng)度大小的判斷 用電場(chǎng)線的疏密程度進(jìn)行判斷 電場(chǎng)線越密集 場(chǎng)強(qiáng)越大 電場(chǎng)線越稀疏 場(chǎng)強(qiáng)越小 根據(jù)等差等勢(shì)面的疏密判定場(chǎng)強(qiáng)大小 等差等勢(shì)面密集處場(chǎng)強(qiáng)大 稀疏處場(chǎng)強(qiáng)小 2 電場(chǎng)強(qiáng)度方向的判斷 某點(diǎn)正電荷所受電場(chǎng)力的方向 即該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電場(chǎng)線的切線在同一條直線上并指向電勢(shì)降低的方向 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直等勢(shì)面并指向電勢(shì)降低的方向 1 多選 2016 南通二模 如圖6中的實(shí)線表示電場(chǎng)線 虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn) 再經(jīng)過(guò)N點(diǎn) 可以判定 精典題組 圖6A M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)B M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)C 粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力D 粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力 解析此電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng) 從電場(chǎng)線的疏密程度能夠判斷出場(chǎng)強(qiáng)的大小 N點(diǎn)電場(chǎng)線比M點(diǎn)密集 則N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn) 同一帶電粒子在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力 C錯(cuò)誤 D正確 順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低 M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì) A正確 B錯(cuò)誤 答案AD 2 多選 2016 蘇北四市模擬 如圖7所示 一帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從A點(diǎn)拋出 運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向下 且在B點(diǎn)時(shí)粒子的速度為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小速度 已知電場(chǎng)方向和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi) 粒子的重力和空氣阻力與電場(chǎng)力相比可忽略不計(jì) 則 圖7 A 電場(chǎng)方向一定水平向右B 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)C 從A到B的過(guò)程中 粒子的電勢(shì)能一定增加D 從A到B的過(guò)程中 粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和一定不變 解析粒子只受電場(chǎng)力 做拋體運(yùn)動(dòng) 類似重力場(chǎng)中的斜上拋運(yùn)動(dòng) B點(diǎn)為等效最高點(diǎn) 故電場(chǎng)力方向水平向右 由于不知粒子的電性 故無(wú)法判斷電場(chǎng)方向 A項(xiàng)錯(cuò)誤 電場(chǎng)方向不確定 所以不能確定A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)的高低 故B項(xiàng)錯(cuò)誤 從A到B的過(guò)程中 電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功 粒子的電勢(shì)能增大 故C項(xiàng)正確 從A到B的過(guò)程中 只有電場(chǎng)力做負(fù)功 動(dòng)能減小 電勢(shì)能增加 電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變 故D項(xiàng)正確 答案CD 3 如圖8所示 兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別固定于P Q兩點(diǎn) 它們連線的中點(diǎn)是O A B是P Q連線的中垂線上的兩點(diǎn) OA OB 則下列說(shuō)法正確的是 圖8 A A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小B A B所在直線是一條等勢(shì)線 等勢(shì)線左右對(duì)稱點(diǎn)電勢(shì)相等C 將一正試探電荷分別置于A和B點(diǎn) 該試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于在B點(diǎn)的電勢(shì)能D 將一負(fù)試探電荷分別置于A和B點(diǎn) 該試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 解析O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為零 由O點(diǎn)沿P Q連線的中垂線向外場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小 無(wú)法判斷A B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 A B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反 A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì) 正試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 負(fù)試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 選項(xiàng)B C錯(cuò)誤 D正確 答案D 4 多選 兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷所形成電場(chǎng)的等勢(shì)線如圖9中虛線所示 一帶電粒子以某一速度從圖中f點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng) 其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示 若粒子只受靜電力作用 則下列說(shuō)法中正確的是 圖9A f b c d e五點(diǎn)中 c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大B 帶電粒子的加速度逐漸變大C 帶電粒子的速度先增大后減小D 粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度大小相同 答案AD 磁場(chǎng)的性質(zhì)及磁場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 規(guī)律方法 1 掌握 兩個(gè)磁場(chǎng)力 1 安培力 F BIL I B 2 洛倫茲力 F qvB v B 2 用準(zhǔn) 兩個(gè)定則 1 對(duì)電流的磁場(chǎng)用安培定則 2 對(duì)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力和帶電粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力用左手定則 3 畫(huà)好 兩個(gè)圖形 1 對(duì)安培力作用下的平衡 運(yùn)動(dòng)問(wèn)題畫(huà)好受力分析圖 2 對(duì)帶電粒子的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題畫(huà)好與圓有關(guān)的幾何圖形 4 記住 兩個(gè)注意 1 洛倫茲力永不做功 2 安培力可做正功 也可做負(fù)功 1 2016 北京理綜 17 中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在 夢(mèng)溪筆談 中最早記載了地磁偏角 以磁石磨針?shù)h 則能指南 然常微偏東 不全南也 進(jìn)一步研究表明 地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖10 結(jié)合上述材料 下列說(shuō)法不正確的是 精典題組 圖10 A 地理南 北極與地磁場(chǎng)的南 北極不重合B 地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng) 地磁南極在地理北極附近C 地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D 地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用 解析地球?yàn)橐痪薮蟮拇朋w 地磁場(chǎng)的南 北極在地理上的北極和南極附近 兩極并不重合 且地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng) 只有赤道上空磁場(chǎng)的方向才與地面平行 對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子的速度方向與地磁場(chǎng)方向不會(huì)平行 一定受到地磁場(chǎng)力的作用 故C項(xiàng)說(shuō)法不正確 答案C 圖11 答案A 3 多選 如圖12所示 在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有沿水平方向的 垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 一個(gè)帶電荷量為q的離子垂直于EF自O(shè)點(diǎn)沿箭頭方向進(jìn)入磁場(chǎng) 當(dāng)離子運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí) 突然吸收了若干個(gè)電子 接著沿另一圓軌道運(yùn)動(dòng)到與OF在一條直線上的E點(diǎn) 已知OF的長(zhǎng)度為EF長(zhǎng)度的一半 電子電荷量為e 離子吸收電子時(shí)不影響離子的速度 電子重力不計(jì) 下列說(shuō)法中正確的是 圖12 答案AB 4 2016 北京海淀區(qū)模擬 電磁炮有很多優(yōu)點(diǎn) 備受各國(guó)軍事家的重視 如圖13是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖 兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定 其間安放金屬滑塊 即實(shí)驗(yàn)用彈丸 滑塊可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑行 且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸 電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入 經(jīng)過(guò)滑塊 再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流回電源 滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場(chǎng)推動(dòng)而發(fā)射 在發(fā)射過(guò)程中 滑塊所在位置始終可以簡(jiǎn)化為勻強(qiáng)磁場(chǎng) 方向垂直于紙面 磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流的關(guān)系為B kI 如果兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為l 滑塊的質(zhì)量為m 滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后 獲得的發(fā)射速度為v 以下說(shuō)法中正確的是 圖13A 若使電流的方向反向 滑塊的發(fā)射方向也將隨之反向B 若將電源提供的電流加倍 則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為2vC 若將電源提供的電流加倍 則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為4vD 若使滑塊的質(zhì)量加倍 則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為0 5v 答案B 高頻考點(diǎn)六安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用在高考中考查頻繁 主要是安培力結(jié)合地磁場(chǎng)或共點(diǎn)力平衡或?qū)w的運(yùn)動(dòng)情況判斷進(jìn)行考查 典例 多選 如圖14甲所示 兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置 間距為L(zhǎng) 其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒 從t 0時(shí)刻起 棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I 周期為T 最大值為Im 圖甲中I所示方向?yàn)殡娏髡较?則金屬棒 圖14 A 一直向右移動(dòng)B 速度隨時(shí)間周期性變化C 受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D 受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功 2 讀圖 獲取信息 解析由左手定則可知 金屬棒一開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng) 當(dāng)電流反向以后 金屬棒開(kāi)始減速 經(jīng)過(guò)一個(gè)周期速度變?yōu)榱?然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng) 所以A B項(xiàng)正確 安培力F BIL 由圖象可知前半個(gè)周期向右 后半個(gè)周期向左 不斷重復(fù) C項(xiàng)正確 一個(gè)周期內(nèi) 金屬棒初 末速度相同 由動(dòng)能定理可知安培力在一個(gè)周期內(nèi)做功為零 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案ABC 變式1改變電流的變化規(guī)律 多選 將 典例 中通過(guò)金屬棒的電流從t 0時(shí)刻起按如圖15所示的規(guī)律變化 則下列說(shuō)法正確的是 圖15 答案BC 變式2改變磁場(chǎng) 僅改變 典例 中的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 從t 0時(shí)刻起 使導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)隨時(shí)間按如圖16的規(guī)律變化 圖13甲中B的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向 則金屬棒 圖16A 一直向右勻加速運(yùn)動(dòng)B 速度在一個(gè)周期內(nèi)先增大后減小C 受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D 受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做功為零 答案A 變式3改變電流的起始狀態(tài) 多選 僅將 典例 中棒上的交變電流按如圖17所示的規(guī)律變化 則金屬棒 圖17A 一直向右移動(dòng)B 速度隨時(shí)間周期性變化C 受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D 受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功 答案BC 反思總結(jié)求解磁場(chǎng)中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的方法 1 分析 正確地對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析 應(yīng)特別注意通電導(dǎo)體棒受到的安培力的方向 安培力與導(dǎo)體棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度組成的平面垂直 2 作圖 必要時(shí)將立體圖的受力分析圖轉(zhuǎn)化為平面受力分析圖 即畫(huà)出與導(dǎo)體棒垂直的平面內(nèi)的受力分析圖 3 求解 根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律或動(dòng)能定理列式分析求解