2016届高考（四川专用）物理二轮复习专题提升突破：专题三 电场和磁场 第7讲 课件.ppt

1、高考导航热点考向满分指导高考导航热点考向满分指导第7讲 电场和磁场的基本性质高考导航热点考向满分指导1.(2015四川理综，6)如图1所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平。a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。则小球a()图1A.从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中，速率先增大后减小C.从N到Q的过程中，电势能一直增加D.从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量高考导航热点考向满分指导解析a从N点静止释放，过P点后到Q点速度为零，整个

2、运动过程只有重力和库仑力做功，库仑力方向与a速度方向夹角一直大于90，所以库仑力整个过程做负功。小球a从N到Q的过程中，库仑力增大，库仑力与重力的夹角减小，所以它们的合力一直增大，故A错误；带电小球a受力如图所示，在靠近N点的位置，合力与速度夹角小于90，在D点合力与速度夹角大于90，所以小球a从N到P的过程中，速率应先增大后减小，故B正确；从N到Q的过程中，库仑力一直做负功，所以电势能一直增加，故C正确；根据能量守恒可知，P到Q的过程中，动能的减少量等于重力势能和电势能的增加量之和，故D错误。答案 BC高考导航热点考向满分指导2.(2014新课标全国卷，15)关于通电直导线在匀强磁场中所受的

3、安培力，下列说法正确的是()A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半高考导航热点考向满分指导答案 B高考导航热点考向满分指导3.(2014新课标全国卷，19)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方，电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向高考导航热点考向满分指导解析电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的

4、方向与等势面垂直，选项A正确；场强为零的地方电势不一定为零，例如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零但是电势大于零，选项B错误；场强大小与电场线的疏密有关，而沿着电场线的方向电势是降低的，故随电场强度的大小逐渐减小，电势不一定降低，选项C错误；任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，而电场线的方向是电势降落最快的方向，选项D正确。答案 AD高考导航热点考向满分指导4.(2014新课标全国卷，21)如图2所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN 的中点，M30。M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示，已知MN，PF，点电荷Q在M、N

5、、P三点所在平面内，则()图2A.点电荷Q一定在MP的连线上B.连接PF的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D.P大于M高考导航热点考向满分指导解析作MNP的角平分线交MP于G，如图所示，则MGGN，又因MN，所以点电荷Q应放在G点，选项A正确；点电荷的等势面为球面，所以选项B错误；沿电场线的方向电势降低，所以PM，PN，故将正电荷从P点搬运到N点，电场力做正功，选项D正确，C错误。答案 AD高考导航热点考向满分指导5.(2015新课标全国卷，14)如图3，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，现将两板绕过a点

6、的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()图3A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动高考导航热点考向满分指导解析两平行金属板水平放置时，带电微粒静止有mgqE，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45后，两板间电场强度方向逆时针旋转45，电场力方向也逆时针旋转45，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项D正确。答案 D高考导航热点考向满分指导6.(2015新课标全国卷，15)如图4，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q

7、是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则()图4A.直线a位于某一等势面内，MQB.直线c位于某一等势面内，MNC.若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点，电场力做负功高考导航热点考向满分指导解析电子带负电荷，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，有WMNWMP0，而WMNqUMN，WMPqUMP，q0，所以有UMNUMP0，即MNP，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，有MQ，故A错误，B正确；电子由M点到Q点过程中，WMQq(MQ)0，电子由P

8、点到Q点过程中，WPQq(PQ)0，故C、D错误。答案 B高考导航热点考向满分指导主要题型：选择题和计算题，本讲以选择题为主知识热点1.(1)电场强度、点电荷的场强，匀强电场中电势差与电场强度的关系，电场强度、电势(差)、电势能和电场线之间的关系。(2)带电粒子在匀强电场中的运动。2.(1)对磁场及安培定则的考查；(2)带电粒子在匀强磁场中的运动；(3)安培力的方向判断及大小计算等。物理方法(1)矢量运算法(平行四边形定则)(2)模型法(3)比值定义法(4)对称法(5)守恒法(6)补偿法高考导航热点考向满分指导考向一 对电场性质的理解与应用核心知识高考导航热点考向满分指导规律方法由电场中的“点

9、、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Epq(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。高考导航热点考向满分指导1.(2015宁波市高三十校联考)一带电粒子仅在电场力作用下，从电场中的a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图5所示，可以判断该粒子()图5A.在a点的加速度比b点大B.在a点的电势能比b点小C.在a点的电势比b点小D.在a点的动能比b点

10、小高考导航热点考向满分指导解析a点的电场线比b点电场线稀疏，故a点场强比b点场强小，粒子在a点的加速度比在b点时小，选项A错误；做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，从a点到b点，电场力做正功，电势能减小，故粒子在a点的电势能比在b点时大，选项B错误；沿电场线方向电势降低，故a点电势高于b点电势，选项C错误；电场力做正功，根据动能定理可知，粒子在a点的动能比在b点时小，选项D正确。答案 D高考导航热点考向满分指导2.(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6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6A.a点的电场

11、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点的低高考导航热点考向满分指导解析由题图知，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高考导航热点考向满分指导3.(2015辽师大附中二模)如图7所示，一重力不计的带电粒子以某一速度进入负点电荷形成的电场中，且只在电场力作用下依次通过M、N、P三点，其中N点是轨迹上距离负点电荷最近的点。若粒子在M点和P点的速率相等，则()图7

12、A.粒子在N点时的速率最大B.UMNUNPC.粒子在N点时的加速度最大D.粒子在M点时的电势能大于其在N点时的电势能高考导航热点考向满分指导答案 C高考导航热点考向满分指导4.如图8所示，在两等量异种点电荷连线上有c、O、f三点，虚线M、L、K是分别过c、O、f三点的等差等势面，一不计重力的带负电粒子从a点射入电场，只在电场力作用下沿abcde运动，轨迹如图中实线所示，下列说法中正确的是()图8A.电势KLMB.场强EaEbC.a点与e点的场强大小相等，方向相同D.粒子在c点的电势能大于在e点的电势能高考导航热点考向满分指导解析根据曲线运动的特点，轨迹向合外力的方向弯曲，可知粒子在c点受到向左

13、的力，由于粒子带负电，可知c点的电场线方向向右，故正电荷在左边，可知选项A错误；等势面的疏密表示电场的强弱，故EaEb，选项B正确；a点与e点的场强大小相等，但方向不同，选项C错误；带负电粒子在较低等势面电势能较大，c点电势低于e点电势，选项D正确。答案 BD高考导航热点考向满分指导5.如图9所示，在一正三角形ABC的三个顶点处分别固定三个电荷量均为q的点电荷，a、b、c分别为三角形三边的中点，O点为三角形三条中线的交点。选无穷远处为零电势面，则下列说法中正确的是()图9A.a点的电场强度为零、电势不为零B.b、c两点的电场强度大小相等、方向相反C.a、b、c三点的电场强度和电势均相同D.O点

14、的电场强度一定为零，电势一定不为零高考导航热点考向满分指导解析由于电场强度是矢量，根据矢量的叠加原理，三角形底边B、C两点的点电荷在a点的合场强为零，但三角形顶点A处的点电荷会在a处产生一个竖直向下的场强，所以a点的电场强度不为零，由于三角形三个顶点的点电荷均为正点电荷，所以a、b、c、O点的电势均不为零，选项A错误；根据电场的叠加原理，三个点电荷在b点产生的场强方向沿Bb连线方向，在c点产生的场强方向沿Cc方向，所以在b、c两点处，三个点电荷所产生的场强大小相等方向不是相反的，选项B错误；由对称性可知，a、b、c三点的电场强度大小相等但方向不同，电势相同，选项C错误；根据矢量叠加原理和几何关

15、系可知，B、C两处的点电荷产生的场强一定与A处点电荷产生的场强大小相等、方向相反，所以O处的合场强一定为零，电势一定不为零，选项D正确。答案 D高考导航热点考向满分指导电场性质的判断思路高考导航热点考向满分指导考向二 与平行板电容器有关的电场问题核心知识高考导航热点考向满分指导规律方法高考导航热点考向满分指导1.平行板电容器与电动势为E的直流电源、电阻R、开关S连接成如图10所示的电路，电容器的下极板A接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态。断开开关S，若将下极板竖直向上移动一小段距离，则()图10A.油滴将竖直向上运动B.P点的电势将降低C.油滴的电势能将减少D.电容器所带电荷

16、量将增大高考导航热点考向满分指导答案 B高考导航热点考向满分指导2.(2015四川绵阳市二诊)静电计是在验电器基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间电势差大小。如图11，A、B是平行板电容器的两个金属板，A板固定，手握B板的绝缘柄，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计G指针张开一定角度。则()图11A.保持S闭合，只将A、B两板靠近些，G指针张角变小B.保持S闭合，只将变阻器滑动触头向左移动，G指针张角变大C.断开S后，只将A、B两板分开些，G指针张角变小D.断开S后，只在A、B两板间插入电介质，G指针张角变小高考导航热点考向满分指导答案 D高考导航热点考向满分指导3.如

17、图12所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()图12A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动高考导航热点考向满分指导解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下；二是电场力FEq，方向垂直于极板向上。因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能

18、增加，选项B正确。答案 BD高考导航热点考向满分指导高考导航热点考向满分指导考向三 磁场的性质及磁场力作用下的运动核心知识高考导航热点考向满分指导规律方法1.掌握“两个磁场力”(1)安培力：FBIL(IB)(2)洛伦兹力：FqvB(vB)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。(此内容第4讲已讲)高考导航热点考向满分指导1.分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等

19、的恒定电流，方向如图13所示，a、b、c、d在一条直线上，且accbbd。已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2。若将b处导线的电流切断，则()图13高考导航热点考向满分指导高考导航热点考向满分指导答案 A高考导航热点考向满分指导2.如图14所示，平行放置在绝缘水平面上的长为l的直导线a和无限长的直导线b，分别通以方向相反，大小为Ia、Ib(IaIb)的恒定电流时，b对a的作用力为F。当在空间加一竖直向下(y轴的负方向)、磁感应强度大小为B的匀强磁场时，导线a所受安培力恰好为零。则下列说法正确的是()图14高考导航热点考向满分指导高考导航热点考向满分指导答案 B高考导航热点

20、考向满分指导3.如图15所示，一轨道由两等长的光滑斜面AB和BC组成，两斜面在B处用一光滑小圆弧相连接，P是BC的中点，竖直线BD右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，B处可认为处在磁场中，一带电小球从A点由静止释放后能沿轨道来回运动，C点为小球在BD右侧运动的最高点，则下列说法正确的是()图15高考导航热点考向满分指导高考导航热点考向满分指导答案 AD高考导航热点考向满分指导4.如图16所示，在正方形abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，a处有比荷相等的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入磁场，经时间t1从d点射出磁场，乙粒子沿与ab成30角的方向以速度v2垂直射

21、入磁场，经时间t2垂直cd射出磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是()图16高考导航热点考向满分指导答案 BD高考导航热点考向满分指导5.(2015重庆理综，7)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机，如图17是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计。线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等，某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I。图17高考导航热点考向满分指导(1)求此时线圈所受安培力的大小和方

22、向；(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率。解析(1)对线圈前后两边所受安培力的合力为零，线圈所受的安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得FnBIL由左手定则知方向水平向右(2)安培力的功率为PFv联立式解得PnBILv答案(1)nBIL 方向水平向右(2)nBILv高考导航热点考向满分指导1.安培力作用下的平衡与运动问题的求解思路：高考导航热点考向满分指导2.洛伦兹力的作用效果(1)洛伦兹力对带电粒子运动状态的影响因洛伦兹力始终与带电粒子的运动方向垂直，所以洛伦兹力只改变粒子的速度方向，而不改变其速度的大小。(2)洛伦兹力对带电粒子不做功因洛伦兹力始终与带电粒子的运动

23、方向垂直，所以洛伦兹力对粒子不做功。如果没有其他外力对带电粒子做功，在粒子的运动过程中就不会有能量之间的转化。高考导航热点考向满分指导高频考点七 电场强度的理解及计算1.常用的公式高考导航热点考向满分指导2.常用的思想方法对称法高考导航热点考向满分指导3.常考的3类模型模型1 点电荷模型【方法点津】(1)先求出各个点电荷在该点产生电场的场强，再运用场强叠加原理求出该点的场强。(2)可假设在该点放一试探电荷，求出该试探电荷所受的电场力，由电场强度定义求出该点的电场强度。高考导航热点考向满分指导1.(6分)(2015山东理综，18)直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图18。

24、M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()图18正确答案：_高考导航热点考向满分指导答案 B高考导航热点考向满分指导模型2 带电球壳(或带电圆环)模型【方法点津】(1)完整的均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。可以证明，完整的均匀带电的球壳在球内空间产生的电场的场强为零。(2)根据对称性，均匀带电的半球壳在对称轴上各点产生的电场的方向一定沿对称轴。高考导航热点考向满分指导2.(6分)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产

25、生的电场。如图19所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()图19正确答案：_高考导航热点考向满分指导答案 A高考导航热点考向满分指导高考导航热点考向满分指导3.(6分)(2015韶关市高三调研考试)某特殊装置形成的静电场，其电势沿x方向的分布如图20所示，则()图20A.在0 x1之间一定不存在电场B.在0 x1之间可能存在匀强电场C.在x1x2之间一定不存在匀强电场D.在x1x2之间可能存在匀强电场正确答案：_高考导航热点考向满分指导解析由图可知，0 x

26、1之间电势恒为0，则0 x1之间电势差为零，可能无电场，也可能存在与x轴垂直的匀强电场，选项A错误，选项B正确；x1x2之间电势非均匀减小，则该区间必有非匀强电场，选项C正确，选项D错误。答案 BC高考导航热点考向满分指导1.(6分)(2014江苏单科，4)如图21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21A.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，电势降低高考导航热点考向满分指导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高考导航热点考向满分指导2.(6分)如图22所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R。电荷量均为Q的点电荷分别放在圆周上M、N两点，M、N关于AC对称，M与O点的连线和OC间的夹角为60，AC与MN的交点为F，下列说法正确的是()图22高考导航热点考向满分指导答案 C