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高考物理专题复习 电场与磁场 兰炼一中物理教研组杜文忠 一 近几年电 磁场试题研究 二 电场 磁场的重要考点 电场 磁场的叠加电场 磁场的性质带电粒子在电场 磁场 复合场中的运动 1 电场的叠加 如果空间存在两个场源 则空间中某点的电场强度等于两个场源在该点各自单独产生的电场强度的矢量和 E E1 E2 E1 E2 E 等量异号点电荷的电场线 EA EB 等量异号点电荷的电场线 EA EB 等量异号点电荷的电场线 EB EA 等量异号点电荷的电场线 等量异号点电荷的电场线 EB EA 等量异号点电荷的电场线 等量异号点电荷的电场线 AB中垂线上各点场强方向与AB平行 离AB越近场强越大 电场线密 等量异号点电荷的电场线 EB EA 仓库管理年度工作计划及打算1 保证工作顺利开展 确保平时的收发业务顺畅 及时发料 及时进仓 保证车间的正常生产 做到及时处理各部门反映的问题 2 仓库人员的换岗 在20 年上半年完成所有仓管员的岗位调换工作 可以培养仓库人员的多方面能力 熟悉多的物料 在其他人员调休的情况下可以帮忙处理业务 发展多面手人员 作好人员储备 为以后的工作打基础 3 建全仓库流程 建全仓库收 发 存 管的业务流程 使每个人都可以按制度作业仓库流程 做到任何一个人都可以在短时间内接手本部门的任何一项工作 4 仓库的整体规划 做好仓库的整体规划 规划和建立仓库平面图及相关标示牌 5 建立数据化绩效考核 从帐 物 卡相符程度 报料及时 库容 做账及时等多方面综合员工失误次数 从而计算出员工失误率 以失误率来判定员工的绩效考核 不在以模糊的印象来决定员工的工作表现 而是以准确数据来确定员工的工作能力 6 实行A B c 管理法 做好物资盘点工作 确保帐卡物三相符 A B c管理法是将产品分为三大类重点盘点A类物资 占仓库资产的70 A类物资具有占资金大等特点 1 2005 全国I 黑蒙桂理综 21 图中a b是两个点电荷 它们的电量分别为Q1 Q2 MN是ab连线的中垂线 P是中垂线上的一点 下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧 A Q1 Q2都是正电 且Q1 Q2B Q1是正电荷 Q2是负电荷 且Q1 Q2C Q1是负电荷 Q2是正电荷 且Q1 Q2D Q1 Q2都是负电荷 且Q1 Q2 对称法处理电场的叠加 R 2 磁场的叠加 1 两个完全相同的通电圆环A B的圆心O重合 圆面相互垂直 通电电流相同 电流方向如图所示 设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度为B0 则O处的磁感应强度大小为 A 0B 2B0C B0D 无法确定 2 单选 2011 高考大纲全国卷 如图 两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2 且I1 I2 a b c d为导线某一横截面所在平面内的四点且a b c与两导线共面 b点在两导线之间 b d的连线与导线所在平面垂直 磁感应强度可能为零的点是 A a点B b点C c点D d点 3 电场的性质 电场强度电场线电场力做功电势能电势电势差等势线 基本概念和规律要清晰 一 电场强度 1 意义 描述电场强弱和方向的物理量 2 定义 放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值 3 定义式 E F q 单位 V m或N C 4 方向 正电荷在该点的受力方向 是矢量 5 决定因素 电场强度取决于电场本身 与q无关 基本概念和规律要清晰 二 电场线及特点1 电场线 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线 曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向 2 电场线的特点 1 电场线从正电荷或无限远处出发终止于负电荷或无限远处 2 电场线不相交 3 在同一电场里 电场线越密的地方场强越大 基本概念和规律要清晰 三 电场力做功和电势能1 静电力做功 1 特点 静电力做功与实际路径无关 只与初末位置有关 2 计算方法 W qEd 只适用于匀强电场 其中d为沿电场方向的距离 WAB qUAB 适用于任何电场 基本概念和规律要清晰 2 电势能 1 定义 电荷在电场中具有的势能 数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功 2 静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的减少量 即WAB EpA EpB Ep 3 电势能具有相对性 基本概念和规律要清晰 3 电势能大小的比较 1 做功判断法电场力做正功 电势能减小 电场力做负功 电势能增加 与其他力做功无关 2 电荷电势法正电荷在电势高处电势能大 负电荷在电势低处电势能大 3 公式法由Ep q 将q 的大小 正负号一起代入公式 Ep的正值越大 电势能越大 Ep的负值越大 电势能越小 基本概念和规律要清晰 四 电势 等势面1 电势 1 定义 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值 2 定义式 Ep q 3 矢标性 电势是标量 其大小有正负之分 其正 负 表示该点电势比电势零点高 低 4 相对性 电势具有相对性 同一点的电势因零电势点的选取不同而不同 基本概念和规律要清晰 2 等势面 1 定义 电场中电势相同的各点构成的面 2 特点 在等势面上移动电荷 电场力不做功 等势面一定与电场线垂直 即与场强方向垂直 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面 等差等势面的疏密表示电场的强弱 等差等势面越密的地方 电场线越密 3 电势高低判断 1 根据电场线方向 沿电场线方向电势越来越低 2 根据UAB A B 若UAB 0 则 A B 若UAB 0 则 A B 3 根据场源电荷 取无穷远处电势为零 则正电荷周围电势为正值 负电荷周围电势为负值 靠近正电荷处电势高 靠近负电荷处电势低 基本概念和规律要清晰 五 电势差1 定义 电荷在电场中 有一点移动到另一点 电场力所做的功WAB与电荷量q的比值2 定义式 UAB WAB q 3 电势差与电势的关系 UAB A B UAB UBA 4 电势差与电场强度的关系 UAB Ed 抓住关键点 电场强度 电势 电势差是电场的性质 仅由电场决定 与电荷无关电场线 等势线是形象描述电场的曲线族电势的变化 沿电场线方向电势越来越低 电场力做功与电势能关系 WAB EpA EpB Ep 抓住关键点 电场中的功能关系 1 若只有电场力做功 电势能与动能之和保持不变 2 若只有电场力和重力做功 电势能 重力势能 动能之和保持不变 3 除重力 弹簧弹力之外 其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化 4 所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化 典例分享 兰州一诊17 带电粒子仅在电场力作用下 从电场中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 如图所示 则从a到b过程中 下列说法正确的是A 粒子带负电荷B 粒子先加速后减速C 粒子加速度一直增大D 粒子的机械能先减小后增大 典例分享 2 单选 一负电荷从电场中A点由静止释放 只受电场力作用 沿电场线运动到B点 它运动的v t图象如图所示 则A B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 3 多选 2012 高考山东卷 图中虚线为一组间距相等的同心圆 圆心处固定一带正电的点电荷 一带电粒子以一定初速度射入电场 实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹 a b c三点是实线与虚线的交点 则该粒子 A 带负电B 在c点受力最大C 在b点的电势能大于在c点的电势能D 由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 4 单选 如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图 电场方向如图中箭头所示 M N Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点 OQ连线垂直于MN 以下说法正确的是A O点电势与Q点电势相等B O M间的电势差小于N O间的电势差C 将一负电荷由M点移到Q点 电荷的电势能增加D 在Q点释放一个正电荷 正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上 真题体会 2010年17 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器 某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板 图中直线为该收尘板的横截面 工作时收尘板带正电 其左侧的电场线分布如图所示 粉尘带负电 在电场力作用下向收尘板运动 最后落在收尘板上 若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹 下列4幅图中可能正确的是 忽略重力和空气阻力 真题体会 2011年20 一带负电荷的质点 在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c 已知质点的速率是递减的 关于b点电场强度E的方向 下列图示中可能正确的是 虚线是曲线在b点的切线 真题体会 2014年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 任意一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 4 磁场的性质 电与磁 奥斯特 安培 法拉第磁感应强度安培 右手螺旋 定则安培力作用下的平衡 不展开 安培力作用下的导体运动分析 不展开 真题体会 2011年14 为了解释地球的磁性 19世纪安培假设 地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的 在下列四个图中 正确表示安培假设中环形电流方向的是 5 带电粒子在电场 磁场和复合场中的运动 问题的本质 运动 力与运动的关系 处理办法 牛顿运动定律 功能关系运动与受力的几个关系物体保持静止 匀速直线运动 F合 0变速直线运动 F合 0 且F合一定沿速度方向 抛体运动 F合 恒量 且F合一定不沿速度方向 圆周运动 向心力 基本模型 带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的偏转竖直面内的圆周运动 基本模型 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动带电粒子在复合场中的直线运动带电粒子在复合场中的圆周运动带电粒子在复合场中的一般曲线运动 难点点拨 磁场中运动圆心的确定 1 已知入射点 出射点 入射方向和出射方向时 2 已知入射方向 入射点和出射点的位置时 半径的确定可利用物理学公式或几何知识 勾股定理 三角函数等 求出半径大小 运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T 当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为 时 其运动时间表示为 t T 2 带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动 1 磁场力 重力并存 若重力和洛伦兹力平衡 则带电体做匀速直线运动 若重力和洛伦兹力不平衡 则带电体将做复杂的曲线运动 因洛伦兹力不做功 故机械能守恒 由此可求解问题 2 电场力 磁场力并存 不计重力的微观粒子 若电场力和洛伦兹力平衡 则带电体做匀速直线运动 若电场力和洛伦兹力不平衡 则带电体将做复杂的曲线运动 因洛伦兹力不做功 可用动能定理求解问题 3 电场力 磁场力 重力并存 若三力平衡 一定做匀速直线运动 若重力与电场力平衡 一定做匀速圆周运动 若合力不为零且与速度方向不垂直 将做复杂的曲线运动 因洛伦兹力不做功 可用能量守恒或动能定理求解问题 带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动 带电体在复合场中受轻杆 轻绳 圆环 轨道等约束的情况下 常见的运动形式有直线运动和圆周运动 此时解题要通过受力分析明确变力 恒力做功情况 并注意洛伦兹力不做功的特点 运用动能定理 能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果 典例分享 2012年18 如图 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A 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 2 单选 2013 高考新课标全国卷 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d 极板分别与电池两极相连 上极板中心有一小孔 小孔对电场的影响可忽略不计 小孔正上方d 2处的P点有一带电粒子 该粒子从静止开始下落 经过小孔进入电容器 并在下极板处 未与极板接触 返回 若将下极板向上平移d 3 则从P点开始下落的相同粒子将A 打到下极板上B 在下极板处返回C 在距上极板d 2处返回D 在距上极板2d 5处返回 2013年 分 如图 匀强电场中有一半径为 的光滑绝缘圆轨道 轨道平面与电场方向平行 b为轨道直径的两端 该直径与电场方向平行 一电荷为 q 的质点沿轨道内侧运动 经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N 和 不计重力 求电场强度的大小 质点经过a点和b点时的动能 2014年20 图为某磁谱仪部分构件的示意图 图中 永磁铁提供均匀强磁场 硅微调径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹 宇宙射线中有大量的电子 正电子和质子 当这些粒子从上部垂直进入磁场时 下列说法正确的是A 电子与正电子的偏转方向一定不同B 电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C 仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是电子D 粒子的动能越大 他在磁场中运动轨迹的半径越小 2013年17 空间有一圆柱形匀强磁场区域 该区域的横截面的半径为R 磁场方向垂直横截面 一质量为m 电荷量为q q 0 的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场 离开磁场时速度方向偏离入射方向60 不计重力 该磁场的磁感应强度大小为 3 如图所示 在x轴上方存在着垂直于纸面向里 磁感应强度为B的匀强磁场 一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场 粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120 角 若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a 则该粒子的比荷和所带电荷的正负是 4 用磁场可以约束带电离子的轨迹 如图所示 宽d 2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大 磁感应强度方向垂直纸面向里 B 1T 现有一束带正电的粒子从O点以v 2 106m s的速度沿纸面垂直边界进入磁场 粒子的电荷量q 1 6 10 19C 质量m 3 2 10 27kg 求 1 粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多少 2 粒子保持原有速度 又能从磁场上边界射出 则磁感应强度满足什么范围 5 2013 山东省潍坊市一模 如图所示 在xOy坐标系中 x轴上N点到O点的距离是12cm 虚线NP与x轴负向的夹角是30 第 象限内NP的上方有匀强磁场 磁感应强度B 1T 第 象限有匀强电场 方向沿y轴正向 一质量m 8 10 10kg 电荷量q 1 10 4C的带正电粒子 从电场中M 12 8 点由静止释放 经电场加速后从N点进入磁场 又从y轴上P点穿出磁场 不计粒子重力 取 3 求 1 粒子在磁场中运动的速度v 2 粒子在磁场中运动的时间t 3 匀强电场的电场强度E 兰州市一诊25 19分 如图所示 在平面直角坐标系xOy内 第 象限存在沿y轴负方向的匀强电场 第 象限存在垂直于坐标平面向外的半有界匀强磁场 磁感应强度为B 虚线为平行于y轴的磁场左边界 一质量为m 电荷量为q的带正电的粒子 从y轴上y h处的M点 以速度v0垂直于y轴射入电场 经x轴上x 2h处的P点进入磁场 最后以垂直于y轴的方向从Q点 图中未画出 射出磁场 不计粒子重力 求 1 电场强度E的大小和粒子射入磁场时速度的大小 方向 2 粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 3 Q点的坐标 2012年25 18分 如图 一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面 纸面 在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场 一质量为m 电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域 在圆上的b点离开该区域 离开时速度方向与直线垂直 圆心O到直线的距离为3R 5 现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场 同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域 也在b点离开该区域 若磁感应强度大小为B 不计重力 求电场强度的大小 6 2013 安徽二校联考 如图所示 在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域 磁场的磁感应强度为B 方向水平并垂直纸面向里 一质量为m 带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面 垂直于磁场方向的平面 做速度大小为v的匀速圆周运动 重力加速度为g 1 求此区域内电场强度的大小和方向 2 若某时刻微粒在场中运动到P点时 速度与水平方向的夹角为60 且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径 求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离 3 当带电微粒运动至最高点时 将电场强度的大小变为原来的1 2 不计电场变化对原磁场的影响 且带电微粒能落至地面 求带电微粒落至地面时的速度大小 高考考察的是学生的综合素质高考物理在考查知识的同时注重考查能力 并把对能力的考查放在首要位置 通过考核知识及其运用来鉴别考生能力的高低 但不把某些知识与某种能力简单地对应起来 2015年考纲物理部分的目标和要求 三 高考考什么 知识 知识是能力的基础和载体 对物理概念 原理掌握的准确程度 熟悉程度 构建中学物理知识掌握的结构框架 能够明确问题归属的知识块 对物理规律理解和掌握的程度 在准确性 规范性 灵活性等方面