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

1、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

2、的类比。2.静电力做功的求解方法(1)由功的定义式 W= FICOS a来求；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=-A Ep；(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，

3、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

4、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】AC2.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Ir表示电流强度，r表

5、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3r21 Bi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 = tan 60；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+

6、.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. 11oIR,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 mgtan 45=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Ac kQ Ac kQ Ax kQ Ac为Q,则该部分电荷

7、量为 2nRQ；该部分电荷在小球处产生的电场强度为 Ei = 2 n_2R= r = 4 n3，方2 n 巳 2 R REi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= 2 kOAXcos 45 = 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=AX4n =亦 2kQ ，方向水平向左，选项 C错误，D正确。【答案】AD2.（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

8、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qBdA. 6m B. 4m2qBd2mD HqBdm【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V v = = 2 詁=1，2, 3），故 A、B、C 正确，D 错误。【答案】ABC0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

9、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】A2 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

10、 （ ）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】D3如图所示，在竖直面内A点固定有一带电的

11、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

12、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】B4.（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

13、 =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Bqmg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】ACD5 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

14、,则磁感应强度 B的大小为（ ）R (Fi F2)A B =L (Ei E2)C R(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+ BRl ;接入恒定电压为 E2C L ( Ei- E2)E 2 R （ F i F 2）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- BL ;联立解得B= -，选R L （ Ei + E2）项B正确。【答案】B6.（多选）如图所示，下端封闭、上端开口、高h= 5 m内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有质量 m= i0 g，电荷量的绝对值|q|= 0.2 C的小球,整个装置以v= 5

15、m/s的速度沿垂直于磁场方向进入磁感应强度 B = 0.2 T,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i0 m/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 1 sD .小球机械能的增加量为 1 J【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= mB|q|v mg 0.2 X 0.2 X 5 -0.01 X 100.01m/s2= 10 m/s2，在管中运动的时间 t=s= 1 s,选项C错误；小球到管口时的竖直分速度1 2vy= at= 10 m/s，机械能的增加量： AE= mgh+ q