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

核心專題突破第一部分第一部分專題三專題三電場和磁場電場和磁場考考 綱綱 精精 解解高 頻 考 點(diǎn) 1.電場部分：以帶電粒子運(yùn)動軌跡與電場線或等勢面間的關(guān)系為核心考查電場的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速、偏轉(zhuǎn)為考查重點(diǎn)，兼顧帶電粒子在非勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)軌跡分析 2.磁場部分：以考察帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動為主，其次是通電導(dǎo)線在磁場中受安培力作用問題 3.綜合部分：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動問題和臨界問題是考查的重點(diǎn)，并應(yīng)關(guān)注在生產(chǎn)科技中的應(yīng)用. 備 考 策 略 1.要熟悉各種電場的電場線、等勢面分布特點(diǎn)，運(yùn)用動力學(xué)方法、功能關(guān)系解決粒子的運(yùn)動軌跡和能量變化問題 2.對于帶電粒子在電場、磁場和復(fù)合場中的運(yùn)動問題，要善于聯(lián)系力學(xué)中的運(yùn)動模型(類平拋運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動)，從受力情況、運(yùn)動規(guī)律、能量轉(zhuǎn)化等角度分析，綜合運(yùn)用動力學(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講電場及帶電粒子在電場中的運(yùn)動欄目導(dǎo)航2年考情回顧年考情回顧熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題型突破對點(diǎn)規(guī)范演練對點(diǎn)規(guī)范演練熱點(diǎn)題源預(yù)測熱點(diǎn)題源預(yù)測逐題對點(diǎn)特訓(xùn)逐題對點(diǎn)特訓(xùn)2年考情回顧年考情回顧設(shè)問設(shè)問方式方式電場的基本電場的基本性質(zhì)性質(zhì) 例例 (2017全國卷全國卷，20題題)(2017全國卷全國卷，21題題)(2017江蘇卷，江蘇卷，8題題)(2017天津卷，天津卷，7題題)(2016全國卷全國卷，20題題)(2016全國卷全國卷，15題題)電容器的問電容器的問題題 例例 (2016全國卷全國卷，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中的運(yùn)動電場中的運(yùn)動 例例 (2017全國卷全國卷，25題題)(2017全國卷全國卷，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有關(guān)的矢量大小和方向，跟電場有要從文字信息中注意審清跟電場有關(guān)的矢量大小和方向，跟電場有關(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(電場線分布圖、等勢面分布圖、帶電粒子的運(yùn)動軌電場線分布圖、等勢面分布圖、帶電粒子的運(yùn)動軌跡圖跡圖)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(電場力與電場強(qiáng)度、電勢與電勢能，電勢與電勢差，電場力與電場強(qiáng)度、電勢與電勢能，電勢與電勢差，電勢與電場強(qiáng)度，電勢能變化與電場力做功，電場線與等勢面電勢與電場強(qiáng)度，電勢能變化與電場力做功，電場線與等勢面)分析電分析電場的基本性質(zhì)及各量的比較場的基本性質(zhì)及各量的比較帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動，若不涉及時(shí)間，可選擇功能關(guān)系求帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動，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)動關(guān)系求解帶電粒子在非勻強(qiáng)電場中的運(yùn)解，否則必須選擇力和運(yùn)動關(guān)系求解帶電粒子在非勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動，一般選擇功能關(guān)系求解動，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電場性質(zhì)的理解與應(yīng)用對電場性質(zhì)的理解與應(yīng)用 命題規(guī)律 靜電場的性質(zhì)及電場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點(diǎn)有：(1)電場的疊加(2)電場分布與電場強(qiáng)度，電勢、電勢能的大小比較與判斷(3)電場力做功與電勢能的變化之間的關(guān)系(4)Ex圖和x圖的分析和應(yīng)用 方法點(diǎn)撥 1由電場中的“點(diǎn)、線、面、跡”判斷相關(guān)問題 (1)由軌跡向合外力的方向彎曲，確定粒子所受電場力方向； (2)根據(jù)粒子電性判斷電場線方向； (3)根據(jù)“沿電場線方向電勢降低”判斷電勢高低； (4)根據(jù)公式Epq(代入正負(fù)號)判斷電勢能大??； (5)根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷電勢能的變化或動能的變化； (6)根據(jù)電場線或等差等勢面疏密判斷加速度大小 (2)電勢 沿電場線方向電勢降低，電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，且電場線垂直于等勢面； 根據(jù)UABAB比較正負(fù)，判斷A、B的大??； (3)電勢能 根據(jù)Epq，判斷Ep的大??； 根據(jù)電場力做功與電勢能的關(guān)系判斷：無論正電荷還是負(fù)電荷，電場力做正功，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功，電勢能增加 1(2017全國卷)(多選)一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢分別為10 V、17 V、26V.下列說法正確的是( ) A電場強(qiáng)度的大小為2.5 V/cm B坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為1 V C電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的低7 eV D電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電場力做功為9 eVABD突破點(diǎn)撥 (1)勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面，在平面xOy內(nèi)如何根據(jù)三點(diǎn)電勢能高低求勻強(qiáng)電場大小，由于ac垂直于bc，所以可以通過這兩個方向上電勢變化和距離求出勻速電場沿這兩個方向的電場強(qiáng)度分量，再根據(jù)矢量合成求合場強(qiáng) (2)根據(jù)Epq比較電子在a和b的電勢能大小，要注意電子帶負(fù)電 【變式考法】 在上述題1中求勻強(qiáng)電場的方向 2.(2017全國卷)(多選)在靜止點(diǎn)電荷的電場中，任一點(diǎn)的電勢與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示電場中四個點(diǎn)a、b、c和d的電場強(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)移動到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動的過程中，電場力所做的功分別為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)生的電場中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運(yùn)動軌跡設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB.下列說法正確的是() A電子一定從A運(yùn)動到B B若aAaB，則Q靠近M端且為正電荷 C無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpAaB，說明電子在A點(diǎn)受到的電場力大于在B點(diǎn)受到的電場力，所以A距離點(diǎn)電荷較近，B距離點(diǎn)電荷較遠(yuǎn)，又因?yàn)殡娮邮艿降碾妶隽χ赶蜍壽E凹側(cè)，因此Q靠近M端且為正電荷，選項(xiàng)B正確；無論Q是正電荷還是負(fù)電荷，若電子從A運(yùn)動到B，一定是克服電場力做功，若電子從B運(yùn)動到A，一定是電場力做正功，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，則兩極板間電場強(qiáng)度的最大值為()B 3(2017全國卷)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)電場自該區(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的方向射出小球在重力作用下進(jìn)入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊界離開已知N離開電場時(shí)的速度方向豎直向下；M在電場中做直線運(yùn)動，剛離開電場時(shí)的動能為N離開電場時(shí)動能的1.5倍，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g.求： (1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比； (2)A點(diǎn)距電場上邊界的高度； (3)該電場的電場強(qiáng)度大小處理帶電粒子問題的要點(diǎn)處理帶電粒子問題的要點(diǎn)(1)重力是否可忽略的問題重力是否可忽略的問題在討論帶電粒子或其他帶電體的靜止與運(yùn)動問題時(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的靜止與運(yùn)動問題時(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說，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說，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)帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題的解題技巧帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題的解題技巧(1)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，從以下兩種途徑分析：分析：如果是帶電粒子在恒定電場力作用下做勻變速直線運(yùn)動的問題，應(yīng)用牛頓第如果是帶電粒子在恒定電場力作用下做勻變速直線運(yùn)動的問題，應(yīng)用牛頓第二定律求加速度結(jié)合運(yùn)動學(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)電場中的直線運(yùn)動，一般用動能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)如果是非勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動，一般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)動的位移等化研究帶電粒子的速度變化，運(yùn)動的位移等(2)對于曲線運(yùn)動問題，一般是類平拋運(yùn)動模型通過用運(yùn)動的合成和分解方法對于曲線運(yùn)動問題，一般是類平拋運(yùn)動模型通過用運(yùn)動的合成和分解方法處理，通過對帶電粒子的受力分析和運(yùn)動分析，應(yīng)用動力學(xué)方法或功能方法求解處理，通過對帶電粒子的受力分析和運(yùn)動分析，應(yīng)用動力學(xué)方法或功能方法求解熱點(diǎn)題源預(yù)測熱點(diǎn)題源預(yù)測 帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動問題考向考向預(yù)測預(yù)測帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動問題涉及受力分析、運(yùn)動分析，以及對帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動問題涉及受力分析、運(yùn)動分析，以及對運(yùn)動性質(zhì)，運(yùn)動軌跡和運(yùn)動范圍的判斷是對考生應(yīng)用動力學(xué)和功能運(yùn)動性質(zhì)，運(yùn)動軌跡和運(yùn)動范圍的判斷是對考生應(yīng)用動力學(xué)和功能觀點(diǎn)解決電學(xué)問題的綜合考查，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)對于帶電粒子在交變電場中的直線運(yùn)動，一般多以加速、勻速或減速交對于帶電粒子在交變電場中的直線運(yùn)動，一般多以加速、勻速或減速交替出現(xiàn)的多運(yùn)動過程的情景出現(xiàn)解決的方法：替出現(xiàn)的多運(yùn)動過程的情景出現(xiàn)解決的方法：根據(jù)力與運(yùn)動的關(guān)系分根據(jù)力與運(yùn)動的關(guān)系分析帶電粒子一個變化周期內(nèi)相關(guān)物理量的變化規(guī)律析帶電粒子一個變化周期內(nèi)相關(guān)物理量的變化規(guī)律借助運(yùn)動圖象進(jìn)行借助運(yùn)動圖象進(jìn)行運(yùn)動過程分析，找出每一運(yùn)動過程運(yùn)動過程分析，找出每一運(yùn)動過程(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)動規(guī)律行歸納、總結(jié)、推理，尋找?guī)щ娏Ｗ拥倪\(yùn)動規(guī)律(2)對于帶電粒子在交變電場中的曲線運(yùn)動，解決的方法仍然是應(yīng)用運(yùn)動的對于帶電粒子在交變電場中的曲線運(yùn)動，解決的方法仍然是應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的方法，把曲線運(yùn)動分解為兩個直線運(yùn)動，然后應(yīng)用動力學(xué)或合成與分解的方法，把曲線運(yùn)動分解為兩個直線運(yùn)動，然后應(yīng)用動力學(xué)或功能關(guān)系加以解決功能關(guān)系加以解決 【預(yù)測】如圖甲所示，M、N為一對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板電勢高于N板電勢帶電粒子在M、N間運(yùn)動過程中，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，長為L、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)