届高考物理二轮复习 专题三第1讲 电场和磁场的基本性质 教案江苏专用.docx

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届高考物理二轮复习专题三第1讲电场和磁场的基本性质教案江苏专用

第1讲　电场和磁场的基本性质

1．（2016·江苏单科，3）一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图1所示。

容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（　　）

图1

A．A点的电场强度比B点的大

B．小球表面的电势比容器内表面的低

C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直

D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同

解析　由电场线的疏密表示场强大小可知，A点的电场强度比B点的小，A项错误；沿电场线的方向电势逐渐降低，B项错误；容器的内表面为一等势面，内表面处各点场强的方向与等势面垂直，C项对；容器内表面为等势面，在等势面上移动电荷，电场力不做功，D项错误。

答案　C

2．（2015·江苏单科，2）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是（　　）

A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑

B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引

C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流

D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉

解析　用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属小球在靠近带电小球一端时会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象。

答案　C

3．（多选）（2015·江苏单科，8）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图2所示。

c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（　　）

图2

A．a点的电场强度比b点的大

B．a点的电势比b点的高

C．c点的电场强度比d点的大

D．c点的电势比d点的低

解析　由题图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场线密集，所以A、C正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点与b点位置比较知b点的电势高于a点的电势，故B错误；同理分析可得d点电势高于c点电势，故D正确。

答案　ACD

4．（2014·江苏单科，4）如图3所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。

下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（　　）

图3

A．O点的电场强度为零，电势最低

B．O点的电场强度为零，电势最高

C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高

D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低

解析　根据圆环的对称性可知，O点处的场强为零，又由正电荷在无限远处场强为零，故从O点沿x轴正方向，电场强度先增大，后减小，电势应逐渐降低，O点处的电势最高，故B项正确，A、C、D均错误。

答案　B

[考情分析]

2014

2015

2016

电场

T4：

电场强度、电势

T2：

静电场现象

T7：

匀强电场　电场力

T8：

电场强度、电势

T3：

电场线、电场强度、电势

磁场

T14：

带电粒子在磁场中的运动（已讲）

T4：

安培力

T15：

回旋加速器（后讲）

考查形式：

选择题、计算题。

本讲以选择题为主。

结合典型电场分布特点考查电场力的性质和能的性质及磁场的基本性质（洛伦兹力前面已讲）

特别提醒：

有关电容器的问题及磁场的基本性质是近三年的冷考点，2017年复习备考时应重视。

　平行板电容器及其动态分析问题

[规律方法]

解电容器问题的常用技巧

（1）在电荷量保持不变的情况下，极板间电场强度与板间的距离无关。

（2）对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，抓住C＝、Q＝CU和E＝进行判定即可。

[精典题组]

1．（多选）关于平行板电容器的电容，下列说法正确的是（　　）

A．电容器带的电荷量越多，电容就越大

B．电容器的电容等于电容器所带的电荷量与两极板间的电压的比值

C．电容器的电容与电容器所带的电荷量成正比，与两极板间的电压成反比

D．电容器的电容由电容器自身结构决定，与两极板间的电压无关

解析　电容器的电容由电容器自身结构决定，与两极板间的电压无关，与电容器所带的电荷量的多少无关，选项A、C错误，D正确；电容是利用比值定义的物理量，电容器的电容等于电容器所带的电荷量与两极板间的电压的比值，选项B正确。

答案　BD

2.（多选）如图4所示，平行板电容器与直流电源连接，上极板接地。

一带负电的油滴位于电容器的P点且处于静止状态。

现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离。

则（　　）

图4

A．带电油滴将竖直向下运动

B．带电油滴的机械能将增加

C．P点的电势将升高

D．电容器的电容增大，极板带电荷量增加

解析　将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，间距d增大，由C＝可得电容器的电容减小，而U一定，由C＝可得电荷量Q减少，选项D错误；根据E＝可得板间场强减小，重力大于电场力，带电油滴将竖直向下运动，电场力做负功，机械能减少，选项A正确、B错误；因上极板接地，电势为0，P点电势φP＝UP上＝－Ey随E的减小而增大，选项C正确。

答案　AC

3.如图5所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面的夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，微粒从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入极板间，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（　　）

图5

A．微粒到达B点时动能为mv

B．微粒的加速度大小等于gsinθ

C．两极板间的电势差UMN＝

D．微粒从A点到B点的过程中电势能减少

解析　微粒的受力情况如图所示，微粒做匀减速直线运动，到达B点时动能小于mv，选项A错误；由牛顿第二定律得mgtanθ＝ma，加速度a＝gtanθ，选项B错误；又电场力Eq＝，两极板间的电场强度E＝，两板间的电势差UMN＝Ed＝，选项C正确；微粒从A向B运动，电场力做负功，电势能增加，选项D错误。

答案　C

　电场中有关物理量的判断

[规律方法]

1．由电场中的“点、线、面、迹”判断相关问题

（1）由轨迹向合外力的方向弯曲，确定粒子所受电场力方向；

（2）根据粒子电性判断电场线方向；

（3）根据“沿电场线方向电势降低”判断电势高低；

（4）根据公式Ep＝qφ（代入正负号）判断电势能大小；

（5）根据电场力做功的正负判断电势能的变化或动能的变化；

（6）根据电场线或等差等势面疏密判断加速度大小。

2．电场性质的判断思路

3．电场强度大小、方向的判断技巧

（1）电场强度大小的判断

①用电场线的疏密程度进行判断。

电场线越密集，场强越大，电场线越稀疏，场强越小；

②根据等差等势面的疏密判定场强大小。

等差等势面密集处场强大，稀疏处场强小。

（2）电场强度方向的判断

①某点正电荷所受电场力的方向，即该点的电场强度方向；

②电场强度的方向与电场线的切线在同一条直线上并指向电势降低的方向；

③电场强度的方向垂直等势面并指向电势降低的方向。

[精典题组]

1.（多选）（2016·南通二模）如图6中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）

图6

A．M点的电势大于N点的电势

B．M点的电势小于N点的电势

C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力

解析　此电场为非匀强电场，从电场线的疏密程度能够判断出场强的大小，N点电场线比M点密集，则N点场强大于M点，同一带电粒子在N点受到的电场力大于在M点受到的电场力，C错误，D正确；顺着电场线的方向电势逐渐降低，M点的电势大于N点的电势，A正确，B错误。

答案　AD

2.（多选）（2016·苏北四市模拟）如图7所示，一带电粒子在匀强电场中从A点抛出，运动到B点时速度方向竖直向下，且在B点时粒子的速度为粒子在电场中运动的最小速度，已知电场方向和粒子运动轨迹在同一竖直平面内，粒子的重力和空气阻力与电场力相比可忽略不计，则（　　）

图7

A．电场方向一定水平向右

B．电场中A点的电势一定高于B点的电势

C．从A到B的过程中，粒子的电势能一定增加

D．从A到B的过程中，粒子的电势能与动能之和一定不变

解析　粒子只受电场力，做抛体运动，类似重力场中的斜上抛运动，B点为等效最高点，故电场力方向水平向右，由于不知粒子的电性，故无法判断电场方向，A项错误；电场方向不确定，所以不能确定A点和B点的电势的高低，故B项错误；从A到B的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大，故C项正确；从A到B的过程中，只有电场力做负功，动能减小，电势能增加，电势能和动能之和保持不变，故D项正确。

答案　CD

3.如图8所示，两个带等量正电的点电荷分别固定于P、Q两点，它们连线的中点是O，A、B是P、Q连线的中垂线上的两点，OA

图8

A．A点场强大小一定大于B点的场强大小

B．A、B所在直线是一条等势线，等势线左右对称点电势相等

C．将一正试探电荷分别置于A和B点，该试探电荷在A点的电势能等于在B点的电势能

D．将一负试探电荷分别置于A和B点，该试探电荷在A点的电势能小于在B点的电势能

解析　O点场强大小为零，由O点沿P、Q连线的中垂线向外场强先增大后减小，无法判断A、B两点场强大小关系，选项A错误；A、B两点的场强方向相反，A点的电势高于B点的电势，正试探电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，负试探电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，选项B、C错误，D正确。

答案　D

4.（多选）两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势线如图9中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中f点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列说法中正确的是（　　）

图9

A．f、b、c、d、e五点中，c点电场强度最大

B．带电粒子的加速度逐渐变大

C．带电粒子的速度先增大后减小

D．粒子经过b点和d点时的速度大小相同

解析　电场强度的大小由电场线或等差等势面的疏密判断，越密的地方电场强度越大，A项正确；由a＝＝可判断带电粒子的加速度先增大后变小，B项错误；粒子从f到e的过程中电场力先做负功后做正功，速度先减小后增大，电势能先增大后减小，选项C错误；因为b、d两点在同一等势面上，所以粒子在b、d两点的电势能相同，所以粒子经过b点和d点时的速度大小相同，选项D正确。

答案　AD

　磁场的性质及磁场力作用下的运动问题

[规律方法]

1．掌握“两个磁场力”

（1）安培力：

F＝BIL（I⊥B）

（2）洛伦兹力：

F＝qvB（v⊥B）

2．用准“两个定则”

（1）对电流的磁场用安培定则。

（2）对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则。

3．画好“两个图形”

（1）对安培力作用下的平衡、运动问题画好受力分析图。

（2）对带电粒子的匀速圆周运动问题画好与圆有关的几何图形。

4．记住“两个注意”

（1）洛伦兹力永不做功。

（2）安培力可做正功，也可做负功。

[精典题组]

1．（2016·北京理综，17）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：

“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。

”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图10。

结合上述材料，下列说法不