2019精选教育电场、磁场易混易错问题辨析.doc

1、电场、磁场易混易错问题辨析 解析：由于图中只画出了一条电场线， 无法判断 a、 b、c 各处电场线的相对疏密程度， 故不能对各处场强大小做 出判断，也无法对相邻两点间的电势差大小作出判断; 由于已知电场线方向，而沿电场线方向电势逐渐降低，可以断定 a、 b、c 三点电势逐渐降低。本题选 A。【易错辨析】匀强电场中的电场线是直线，非匀强电场 中（ 比如点电荷电场，等量正负点电荷电场中经过两电荷连 线的电场线 ） 也有直线电场线。若按匀强电场理解，将错选 CD;若按正点电荷电场理解，将错B。【点评】电场线的相对疏密程度代表场强的大小，沿电 场线方向电势降低。4. 电场力不做功与电场力的功等于零：这

2、是两回事，粒 子运动过程中，电场力始终不做功 （ 粒子沿某等势面运动 ） ， 电场力的功当然等于零。但粒子运动中，如果电场力先做正 （负） 功后做负 （正）功，且两功的绝对值相等，则电场力的总 功等于零， 这一过程中， 电场力曾做功， 电势能也曾变化过。 在电场中两点间运动，电场力的功与粒子运动路径无关。5. 电势能变化与动能变化：粒子电势能的变化与电场力 的功相对应，依据电场力是否做功、功的正负运用电场力功 与电势能变化关系，可判断粒子运动中的电势能变化情况。 粒子的动能变化与合力的功相对应，依据合力是否做功、功的正负运用动能定理可判断粒子动能的变化情况。6. 电势、电势能与电势差、电势能变

3、化量：电场中某点 的电势高低、带电粒子在某点的电势能的大小均与电势参考 位置（零位置 ）的选取有关系。电场中两点间的电势差、带电 粒子在两点间运动时电势能的变化与电势参考位置无关。例 2. 如图 2 所示，虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个 等势而，它们的电势分别为 φa 、φb 和 φc ， φa>φb>φc 。一带正电的粒子射入电场中， 其运动轨迹如实线 KLMN粒子轨迹与各等势面的交点 ）所示， 由图可知A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负功B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负功C. 粒子从K到N的过程中，电场力始终不

4、做功D. 粒子从L到M的过程中，动能减少解析：粒子从K到L的过程中，电场力的功，由于 q>0 、φa>φb>φc， WKL<0 ，粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加；同理可知，粒子从L到M的过程中，电场力做正功，电势能减少。 由于K、N在同一等势面上，电场力的功等于零，但这一过 程中从K到L电场力做负功，从 L到N电场力做正功，两功 绝对值相等，总功等于零，并非始终没做功。由于不知粒子 所受外力的合力做功正负或各力总功的正负，无法判断粒子动能的变化。本题选 A。【易错辨析】若不能对粒子从K到N的运动全过程中，电场力做功情况进行分段分析

5、，只是利用公式计算，将错选C；若将电场力的功当成合力的功或各力的 总功，将错选 D。【点评】电场力是否做功，决定着电势能是否变化，电 场力功的正负决定着电势能减少还是增加。外力的总功或合 力的功是否等于零，决定着动能是否变化，总功或合力功的 正负，决定着动能是增加还是减少。某过程中电场力做功为 零与始终不做功是两回事。例 3. 如图 3 所示， L1、L2、L3 为等势面，两相邻等势 面间电势差相同，取 L2 的电势为零，有一负电荷在 L1 处动 能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为 4J 时，它的动能是 （ 不计重力和空气阻力 ）A. 6J B.4 C.16J D.14J解

6、析：负电荷由L1处到L3处，动能减少了 20J，由于不计重力，电荷运动中只具有动能与电势能，有能量守恒可知，这一过程中电势能增加了20J。由于相邻等势面电势差相等，负电荷由L1处到L2处电势能将增加10J，由于取L2 的电势为零，则粒子经过该等势面时的电势能为零。负电荷 从 L1 处到 L2 处电势能增加了 10J 后等于零，说明它在 L1 处时的电势能为-10J，加上具有的动能 30J，它的总能量为20J 。由能量守恒定律可知，当它的电势能为4J 时的动能为20J-4J=16J 。本题选 C。【易错辨析】电荷在电场中运动，由于电场力做功，电 荷的机械能肯定不守恒，但任何过程中，系统的总能量总

7、守 恒。若不能正确计算出电荷的总能量， 并运用能量守恒定律， 只能随意拼凑题中的数据得出错误结论。比如：10J+4J=14J ,错选 D;10J-4J=6J ，错选 A; 或认为电势能与动能相等，错选B。【点评】任何过程中，系统的能量总是守恒的。对带电 粒子在电场中的运动，若涉及能量转化或做功，可选用能量 守恒定律、功能关系或动能定理分析求解。7. 电场力与洛伦兹力：电场力的大小只与粒子的电量及 电场的场强大小有关，与粒子是否运动、速度大小及方向无 关，电场力的方向总与场强方向在同一直线 ; 洛伦兹力的大 小与粒子的电量、磁场的磁感强度大小、运动速度 （ 不等于 零） 大小及方向有关，洛伦兹力

8、方向总是垂直于由速度方向 与磁场方向决定的平面，当粒子沿磁场方向或磁场反方向运 动、相对磁场静止时，不受洛伦兹力。带电粒子在磁场中的 平衡问题中，粒子肯定是匀速直线运动。电场力做功可引起 速度大小的变化，洛伦兹力始终不做功，不会引力粒子速度 大小变化， 只能引起速度方向变化。 静电场中的平衡问题中， 带电体可以处在静止状态，也可处于匀速直线运动状态 ; 匀 强磁场中的平衡问题中，带电体只能处于匀速直线运动状态。例 4. 如图 4 所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下， 匀强磁场方向垂直于纸面向里， 3个油滴 a、b、c 带有等量 同种电荷，其中a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动， 比较它们

9、重力的关系，正确的是A.Ga 最大 B.Gb 最小 C.Gc 最大 D.Gb 最大 解析：油滴 a 静止，不受洛伦兹力作用，所受电场力竖 直向上，油滴带负电。对油滴 a由共点力平衡条件有：；油滴b所受洛伦兹力竖直向下，由共点力平衡条件有：; 油滴 c 所受洛伦兹力竖直向上， 由共点力平衡条件有：。本题选 BC。【错解辨析】不能正确辨析油滴带电正负，不能正确判 定洛伦兹力方向，或错用右手，将错选。【方法总结】洛伦兹力大小与粒子相对磁场运动的速度 大小及方向有关，电场力的大小则与粒子相对电场的速度无 关。电场力的方向一定在场强方向所在直线上，洛伦兹力方 向一定与速度方向垂直。运用左手定则判定洛伦兹

10、力方向时， 对正电荷，四指指向粒子的速度方向，对负电荷则应指向速 度的反方向。8. 非匀强磁场中的安培力：由于通电导体上各小段所处 位置磁场的强弱、 方向不同， 其所受安培力大小、 方向不同。 若是闭合线框放在非运强磁场中，各边所受安培力的合力不等于零例5.通电矩形导线框 abed与无限长通电直导线 MN在同 一平面内，电流的方向如图6所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是A. 线框有两条边所受的安培力方向相同B. 线框各边所中，不可能有两条边受的安培力大小相等C. 线框所受安培力的合力朝左D. 线框所受安培力的合力为零 解析：由安培定则及直线电流的磁场分布规律可知，导线MN中的电流在其右方产生的磁场方向垂直纸面向里，但 力导线越远处磁感强度越小。由左手定则可知线框ab、 ed边所受安培力方向分别向左、向右。由公式可知，线框 ab 边所受的向左安培力大于 ed 边所受的向 右安培力，这两个力的合力向左 ; 用力可判知，线框 be、ad 边所受安培力方向分别向上、向下，这两边上离导线MN距离相等的电流元处的磁感应强度相等，由此这两边所受安培