2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 電場(chǎng)與磁場(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) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 1 電場(chǎng) 2 磁場(chǎng) 1 三個(gè)物理量的判斷方法 規(guī)律方法 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)安培力和洛倫茲力用左手定則 典例1 2018 全國(guó)卷 16 如圖1 三個(gè)固定的帶電小球a b和c 相互間的距離分別為ab 5cm bc 3cm ca 4cm 小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a b的連線 設(shè)小球a b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k 則 圖1 電場(chǎng)的基本性質(zhì) 庫(kù)侖定律的應(yīng)用及庫(kù)侖力的合成 答案D 典例2 2018 天津理綜 3 如圖2所示 實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線 方向未標(biāo)出 虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡 設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為 M N 粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為aM aN 速度大小分別為vM vN 電勢(shì)能分別為EpM EpN 下列判斷正確的是 圖2A vM vN aM aNB vM vN M NC M N EpM EpND aM aN EpM EpN 根據(jù)電場(chǎng)中的 點(diǎn) 線 面 跡 判斷相關(guān)物理量的變化 答案D 典例3 多選 2017 全國(guó)卷 21 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3所示 三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V 17V 26V 下列說(shuō)法正確的是 A 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2 5V cmB 坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1VC 電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eVD 電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn) 電場(chǎng)力做功為9eV圖3 a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低7V 電子帶負(fù)電 所以電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)低9V 電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn) 電場(chǎng)力做功為9eV 故選項(xiàng)D正確 答案ABD 典例4 多選 2017 全國(guó)卷 20 在一靜止點(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4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(lèi)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 電場(chǎng)中的圖象問(wèn)題 圖4A Ea Eb 4 1B Ec Ed 2 1C Wab Wbc 3 1D Wbc Wcd 1 3 答案AC 典例5 2018 北京理綜 19 研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示 下列說(shuō)法正確的是 A 實(shí)驗(yàn)前 只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸 能使電容器帶電B 實(shí)驗(yàn)中 只將電容器b板向上平移 靜電計(jì)指針的張角變小C 實(shí)驗(yàn)中 只在極板間插入有機(jī)玻璃板 靜電計(jì)指針的張角變大D 實(shí)驗(yàn)中 只增加極板帶電量 靜電計(jì)指針的張角變大 表明電容增大 與平行板電容器有關(guān)的電場(chǎng)問(wèn)題 圖5 答案A 1 粒子快速通過(guò)氫分子中心 其軌跡垂直于兩核的連線 兩核的距離為d 如圖6所示 假定 粒子穿過(guò)氫分子中心時(shí)兩氫核幾乎不移動(dòng) 同時(shí)忽略分子中電子的電場(chǎng) 則當(dāng) 粒子在靠近氫分子過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是 圖6A 加速度一定變大B 加速度一定減小C 電勢(shì)能越來(lái)越大D 電勢(shì)能越來(lái)越小 解析由題意可知 兩個(gè)氫分子可視為等量的同種正電荷 其連線中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零 無(wú)窮遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零 因此在中點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)之間有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大 但由于此位置不確定 因?yàn)?粒子靠近氫分子過(guò)程中電場(chǎng)力的變化不確定 所以加速度的變化不確定 A B錯(cuò)誤 粒子在靠近中心連線時(shí) 由于電場(chǎng)力對(duì) 粒子做負(fù)功 因此其電勢(shì)能逐漸增大 C正確 答案C 2 一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖7中虛線所示 圖中平行實(shí)線可能是電場(chǎng)線也可能是等勢(shì)線 則以下說(shuō)法正確的是 圖7A 無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線 a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小B 無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線 a點(diǎn)的電勢(shì)都比b點(diǎn)的電勢(shì)高C 無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線 電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能都比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D 如果圖中的實(shí)線是等勢(shì)線 電子在a點(diǎn)的速率一定大于在b點(diǎn)的速率 解析根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)線的特點(diǎn)及兩者的關(guān)系可知 無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線 a b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等 若圖中實(shí)線是電場(chǎng)線 則根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受到指向軌跡凹側(cè)的合外力 可知電子受到的電場(chǎng)力方向水平向右 電場(chǎng)線方向水平向左 a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低 電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能減小 動(dòng)能增大 電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大 電子在a點(diǎn)的速率一定小于在b點(diǎn)的速率 若圖中實(shí)線是等勢(shì)線 則根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直的關(guān)系和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 可知電子受到的電場(chǎng)力方向豎直向下 電場(chǎng)線方向豎直向上 a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高 電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中 電場(chǎng)力做負(fù)功 電勢(shì)能增加 動(dòng)能減小 電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小 電子在a點(diǎn)的速率一定大于在b點(diǎn)的速率 綜上所述 選項(xiàng)D正確 答案D 3 多選 一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng) 其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖8所示 其中0 x2段是對(duì)稱(chēng)的曲線 x2 x3段是直線段 則正確的是 圖8A x1 x2 x3處電勢(shì) 1 2 3的關(guān)系為 3 2 1 0B 在x的正半軸 電場(chǎng)方向都沿x軸正方向C 粒子在0 x1段受到的電場(chǎng)力方向沿x軸正方向 做加速運(yùn)動(dòng)D x2 x3段的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng) 解析由Ep q q 0且不變知 與Ep同號(hào)且成正比 可得到 x圖象如圖所示 由于粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng) 說(shuō)明電場(chǎng)線沿x軸 根據(jù)電場(chǎng)方向由電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處 在0 x1段電場(chǎng)方向?yàn)?x方向 粒子在該段受到的電場(chǎng)力方向沿 x方向 做加速運(yùn)動(dòng) x1 x3段電場(chǎng)方向沿 x方向 粒子做減速運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)A C正確 B錯(cuò)誤 又x2 x3段電勢(shì)隨距離x的變化是線性的 說(shuō)明該處電場(chǎng)是恒定的 為勻強(qiáng)電場(chǎng) 選項(xiàng)D正確 答案ACD 磁場(chǎng)的基本性質(zhì) 磁場(chǎng)的疊加及安培力的計(jì)算問(wèn)題 圖9 答案AC 典例2 多選 2017 全國(guó)卷 19 如圖10 三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1 L2和L3兩兩等距 均通有電流I L1中電流方向與L2中的相同 與L3中的相反 下列說(shuō)法正確的是 圖10 答案BC 典例3 多選 2017 全國(guó)卷 21 某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖11所示 矩形線圈由一根漆包線繞制而成 漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出 并作為線圈的轉(zhuǎn)軸 將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間 線圈平面位于豎直面內(nèi) 永磁鐵置于線圈下方 為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) 該同學(xué)應(yīng)將 圖11 安培力作用下導(dǎo)體的平衡及運(yùn)動(dòng) A 左 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B 左 右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C 左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D 左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 解析若將左 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉 這樣當(dāng)線圈在圖示位置時(shí) 線圈的上下邊受到水平方向的安培力而轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)過(guò)一周后再次受到同樣的安培力而使其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 選項(xiàng)A正確 若將左 右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉 則當(dāng)線圈在圖示位置時(shí) 線圈的上下邊受到安培力而轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)過(guò)半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止轉(zhuǎn)動(dòng) 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 電路不能接通 故不能轉(zhuǎn)起來(lái) 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 若將左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉 右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 這樣當(dāng)線圈在圖示位置時(shí) 線圈的上下邊受到安培力而轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)過(guò)半周后電路不導(dǎo)通 轉(zhuǎn)過(guò)一周后再次受到同樣的安培力而使其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 選項(xiàng)D正確 答案AD 分析磁場(chǎng)對(duì)電流的作用要做到 一明 一轉(zhuǎn) 一分析 1 多選 3條在同一平面 紙面 內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形 在導(dǎo)線中通過(guò)的電流均為I 電流方向如圖12所示 a b和c三點(diǎn)分別位于三角形的3個(gè)頂角的平分線上 且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等 將a b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1 B2和B3 下列說(shuō)法正確的是 A B1 B2 B3B B1 B2 B3C a和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外 c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里D a處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外 b和c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 圖12 解析本題要明確三條導(dǎo)線中的電流在a b c三點(diǎn)各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)的分布情況 要充分利用對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行矢量合成 對(duì)于a點(diǎn) 由安培定則可知 兩傾斜導(dǎo)線在此處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 方向相反 水平導(dǎo)線在此處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外 對(duì)于b點(diǎn) 斜向右上方的導(dǎo)線與水平導(dǎo)線在此處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 方向相反 斜向左上方的導(dǎo)線在此處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外 對(duì)于c點(diǎn) 水平導(dǎo)線在此處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里 斜向左上方和斜向右上方的導(dǎo)線在此處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也向里 則c處合磁場(chǎng)方向向里 且有B3 B1 B2 綜上可知選項(xiàng)A C正確 答案AC 2 如圖13所示 三根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直線電流在空間構(gòu)成等邊三角形 電流的方向均垂直紙面向里 電流大小均為I 其中A B電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0 導(dǎo)線C位于水平面 處于靜止?fàn)顟B(tài) 則導(dǎo)線C受到的靜摩擦力為 圖13 解析根據(jù)安培定則 A電流在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于AC B電流在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于BC 如圖所示 答案B 新考綱的修訂除了完善考核目標(biāo) 調(diào)整考試內(nèi)容外 還增加了對(duì)中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的考核 高考試題也要體現(xiàn)育人功能 關(guān)注 一點(diǎn)四面 一點(diǎn)就是要在高考中體現(xiàn)立德樹(shù)人 四面是指在高考當(dāng)中體現(xiàn)核心價(jià)值 傳統(tǒng)文化 依法治國(guó) 創(chuàng)新精神四個(gè)方向 高考已考過(guò)該部分內(nèi)容 預(yù)計(jì)2019年高考物理可能還要考查該部分知識(shí) 應(yīng)引起重視 高考物理中的傳統(tǒng)文化 例1 多選 2015 新課標(biāo)全國(guó) 指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一 關(guān)于指南針 下列說(shuō)法正確的是 A 指南針可以?xún)H具有一個(gè)磁極B 指南針能夠指向南北 說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)C 指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾D 在指南針正上方附近沿指針?lè)较蚍胖靡恢睂?dǎo)線 導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn) 解析指南針不可以?xún)H具有一個(gè)磁極 故選項(xiàng)A錯(cuò)誤 指南針能夠指向南北 說(shuō)明地球具有磁場(chǎng) 故選項(xiàng)B正確 當(dāng)附近的鐵塊磁化時(shí) 指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾 故選項(xiàng)C正確 根據(jù)安培定則 在指南針正上方附近沿指針?lè)较蚍胖靡恢睂?dǎo)線 導(dǎo)線通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng) 指南針會(huì)偏轉(zhuǎn)與導(dǎo)線垂直 故選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案BC 命題分析 本題以我國(guó)古代四大發(fā)明中指南針為背景考查考生對(duì)磁場(chǎng)的性質(zhì) 地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的掌握情況 試題通過(guò)傳統(tǒng)文化元素的引入 實(shí)現(xiàn)形象思維與邏輯思維的結(jié)合 使抽象的物理概念形象化 有利于促進(jìn)考生對(duì)物理概念的理解 同時(shí)還可讓考生了解我國(guó)是一個(gè)文明古國(guó) 增強(qiáng)考生的民族自尊心和自豪感 從而激發(fā)考生為實(shí)現(xiàn) 中國(guó)夢(mèng) 而發(fā)奮讀書(shū) 例2 2015 江蘇單科 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