物理届高考二轮精品复习资源专题六电场磁场的基本性质.docx
《物理届高考二轮精品复习资源专题六电场磁场的基本性质.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理届高考二轮精品复习资源专题六电场磁场的基本性质.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
物理届高考二轮精品复习资源专题六电场磁场的基本性质
专题六
电场、磁场的基本性质
◎考向预测
高考对电场与磁场考查的重点有以下几个方面：
对电场力的性质和能的性质的理解；带电粒子在电场中的
加速和偏转问题；带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题；带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动问题；带
电粒子在电场和磁场的叠加场中的运动问题；带电粒子在电场和磁场中运动的临界问题。
知识与技巧的梳理
1•主要研究方法
（1）理想化模型法。
如点电荷。
（2）比值定义法。
如电场强度、电势的定义方法，是定义物理量的一种重要方法。
（3）类比的方法。
如电场和重力场的类比；电场力做功与重力做功的类比；带电粒子在匀强电场中的运动和
平抛运动的类比。
2.静电力做功的求解方法
（1）由功的定义式W=FICOSa来求；
⑵利用结论“电场力做功等于电荷电势能变化量的负值”来求，即W=-AEp；
（3）利用Wab=qUAB来求。
3.电场中的曲线运动的分析：
采用运动合成与分解的思想方法。
4.匀强磁场中的圆周运动解题关键
找圆心：
若已知进场点的速度和出场点，可以作进场点速度的垂线，依据是F洛丄v,与进出场点连线的垂直
平分线的交点即为圆心；若只知道进场位置，则要利用圆周运动的对称性定性画出轨迹，找圆心，禾U用平面几何知识求解问题。
（45分钟）
限时训练
O经典常规题
1.（多选）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另
外一点，贝U（）
A•运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小
B.在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
【解析】在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M点（非两点电荷连线的
中点）由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到
N点的动能为零，则带电粒子在N、M两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到N点时动能不为零，则粒子在N点的电势能小于其在M点的电势能，故粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，选项C正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项B错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，
可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D错误。
【答案】AC
2.如图所示，在直角三角形acd中，
/a=60°三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c三点，其中b为ac的中点。
三根导线中的电流大
kI
小分别为I、2I、31，方向均垂直纸面向里。
通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B=蚩，其中I
r
表示电流强度，r表示该点到导线的距离，k为常数。
已知a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为Bo,则
d点的磁感应强度大小为（）
【解析】设直角三角形的ad边长为r，则ac边长为2r,
根据直导线产生的磁感应强度公式可得a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为Bo=心，由安培定则知方
31
向水平向左；同理有c点处导线在d点产生的磁感应强度大小为B1=k='3B0，方向竖直向下；b点处导
勺3r
21Bi
线在d点产生的磁感应强度大小为B2=kf=2Bo，方向垂直于bd斜向左下方；如图所示，因£=3=tan60；
可知Bi和Bo的合磁感应强度沿B2的方向，故d点的磁感应强度大小为B合=B2+.''Bo2+Bi2=4Bo，方向垂直
于bd斜向左下方，故选D。
【答案】D
©高频易错题
1.（多选）如图所示，竖直面内固定的均匀带电圆环半径为
环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为
m、带电荷量为q的小球（大小不计），小球在垂直圆环
.xZ.■
1
1
o
I
R,带电荷量为+Q,在圆
中心O距离为R,已知静电力常量为
小球到圆环
平面的对称轴上处于平衡状态,
k,重力加速度为g，则小球所处位置的电场强度为（
B.2q
【解析】对小球受力分析可知mgtan45
=qE，解得E=呼，选项A正确，B错误；由于圆环不能看作点电荷，我们取圆环上一部分
Ax,总电荷量
AckQAckQAxkQAc
为Q,则该部分电荷量为2nRQ；该部分电荷在小球处产生的电场强度为Ei=2n_2R=r—=4n3，方
2n巳2RR
Ei相同，如图所示，则两
向沿该点与小球的连线指向小球；同理取以圆心对称的相同的一段，其电场强度与
个场强的合场强为Ef=2kOAXcos45=警Q冬，方向沿圆心与小球的连线向外；因圆环上各点均在小球处
产生电场，则合场强为E=nREi=AX^4n^=
「亦2kQ，方向水平向左，选项C错误，D正确。
【答案】AD
2.（多选）如图所示，在某空间的一个区域内有一直线PQ
与水平面成45。
角，在PQ两侧存在垂直于纸面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。
位于直线上
的a点有一粒子源，能不断地水平向右发射速率不等的相同粒子，粒子带正电，电荷量为q,质量为m,所
有粒子运动过程中都经过直线PQ上的b点，已知ab=d,不计粒子重力及粒子相互间的作用力，则粒子的
速率可能为（）
迈qBd也qBd
A.6mB.4m
2qBd
2m
DHqBd
m
【解析】由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示,所
有圆弧的圆心角均为90°所以粒子运动的半径r=¥•（n=1,2,3…），由洛伦兹力提供向心力得qvB=m*，贝Vv==2^詁=1，2,3…），故A、B、C正确，D错误。
【答案】ABC
0精准预测题
如图所示，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体
棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场B，导体棒处于静止状态。
现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水
平方向，为了使导体棒始终保持静止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步（）
A.增大B.减小
【解析】对导体棒进行受力分析，如图所示，当磁场方向
缓慢旋转到水平方向，安培力方向缓慢从图示位置转到竖直向上，因为初始时刻安培力沿斜面向上，与支持力方向垂直时最小，所以安培力一直变大，而安培力F安=BIL，所以磁场一直增大，B、C、D错误，A正确。
【答案】A
2•如图所示，A、B是两块水平放置的平行金属板，一带电小球垂直于电场线方向射入板间，小球将向A
极板偏转，为了使小球沿入射方向做直线运动，可采用的方法是（）
A.将带正电的小球改为带负电
B•将滑动变阻器滑片P适当向左滑动
C•适当增大小球所带电荷量
D•将极板间距适当增大
【解析】一带电小球垂直于电场线方向射入极板区域后，偏向A极板，则小球所受电场力向上且电场力大
于重力，故小球带负电，选项A错误；将滑动变阻器滑片P适当向左滑动，滑动变阻器接入电路电阻变小，
电路中总电阻减小，电路中电流增大，定值电阻两端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，电场力
C错误；将极板间距适当增大,
增大，选项B错误；适当增大小球所带电荷量，小球所受电场力增大，选项
板间场强减小，小球所受电场力减小，选项
D正确。
【答案】D
3•如图所示，在竖直面内A点固定有一带电的小球，可视
为点电荷。
在带电小球形成的电场中，有一带电粒子在水平面内绕0点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）
A.粒子运动的水平面为等势面
B.粒子运动的轨迹在一条等势线上
C.粒子运动过程中所受的电场力不变
D.粒子的重力可以忽略不计
【解析】粒子在水平面内做匀速圆周运动，合力充当向心力并指向圆心，粒子的电场力的方向沿两者连线
方向并不指向圆心，因此粒子需要在电场力和重力的合力作用下做匀速圆周运动，且粒子和带电小球相互吸
引，故D错误；粒子在运动过程中电场力的大小不变但是方向发生变化，因此电场力变化，C错误；假设粒子
运动的平面为等势面，电场线的方向垂直于等势面，粒子所在平面的电场线沿竖直方向，粒子所受电场力也就
沿竖直方向，但由库仑力的特点可知粒子所受电场力沿两者连线方向，因此假设不成立，A错误；由点电荷的
电势$=kQ可知在点电荷中距离相等的点电势相等，故粒子运动的轨迹在一条等势线上，B正确。
【答案】B
4.（多选）如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。
t=0时，一个质量为m、
电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v—t图象可能是（）
【解析】设初速度为vo,若满足mg=Ff=（1BN，因Fn=Bqvo，则mg=卩Bqv滑块向下做匀速运动，选项
A正确；若mg＞卩Bqv,则滑块开始有向下的加速度，由a=空——于塾可知，随速度增加，加速度减小，即滑
做减速运动，由a=卩Bq——mg可知，随速度减小，加速度减小，即滑块做加速度减小的减速运动，最后达到匀速状态，则选项C正确。
【答案】ACD
5•利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度
B的大小。
用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、
质量为m的“U”形线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计。
当有拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，拉力显示器可以直接显示力敏传感器所受的拉力。
当线框接入恒定电压为Ei时，拉力显示器的示数为Fi;接入恒定电压为E2时（电流方向与电压为Ei时相反），拉力显示器的
示数为F2。
已知Fi＞F2,则磁感应强度B的大小为（）
R（Fi—F2）
A•B=
L（Ei—E2）
CR（Fi+F2）
【解析】当线框接入恒定电压为
Ei时,
拉力显示器的示数为Fi,则Fi=mg+B^Rl;接入恒定电压为E2
C•—L（Ei-E2）
E2R（Fi——F2）
时（电流方向与电压为Ei时相反），拉力显示器的示数为F2,则F2=mg-B^L;联立解得B=--，选
RL（Ei+E2）
项B正确。
【答案】B
6.（多选）如图所示，下端封闭、上
端开口、高h=5m内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有质量m=i0g，电荷量的绝对值|q|=0.2C的小球,
整个装置以v=5m/s的速度沿垂直于磁场方向进入磁感应强度B=0.2T,方向垂直纸面向内的匀强磁场，由
于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出。
g取i0m/s2。
下列说法中正确的
是（）
A.小球带负电
B.小球在竖直方向做匀加速直线运动
C.小球在玻璃管中的运动时间小于1s
D.小球机械能的增加量为1J
【解析】由左手定则可知，小球带正电，选项A错误；玻璃管在水平方向做匀速运动，则小球竖直方向
直方向的加速度a=m
B|q|v—mg0.2X0.2X5-0.01X10
0.01
m/s2=10m/s2，在管中运动的时间t=
s=1s,选项C错误；小球到管口时的竖直分速度
12
vy=at=10m/s，机械能的增加量：
AE=mgh+q
升级会员 