北京市西城区重点中学2016年10月高三物理总复习 电磁场及电磁感应专题复习 课件(共63张PPT)

1、电磁场与电磁感应复习电磁场与电磁感应复习电场部分高考题电场部分高考题（2013年）年）18某原子电离后其核外只有一个电某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动圆周运动，那么电子运动A半径越大，加速度越大半径越大，加速度越大 B半径越小，周期越大半径越小，周期越大 C半径越大，角速度越小半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越小半径越小，线速度越小0.90 （2014年） 15如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是 A1、2两点的场强相等 B1、3两点的场强相等 C1

2、、2两点的电势相等 D2、3两点的电势相等0.99（2015年）年）24（20分）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装分）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射A板，则板中的电子可板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向板向B板运动，板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变，a和和b为接线柱。已知单为接线柱。已知单位时间内从位时间内从A板逸出的电子数为板逸出的电子数为N，电子逸

3、出时的最大动能为，电子逸出时的最大动能为Ekm，元电，元电荷为荷为e。在在a和和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U。外电阻上消。外电阻上消耗的电功率设为耗的电功率设为P；单位时间内到达；单位时间内到达B板的电子，在从板的电子，在从A板运动到板运动到B板的板的过程中损失的动能之和设为过程中损失的动能之和设为Ek。请推导证明：。请推导证明：P=Ek。0.310.05（2016年）年）23（18分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为平

4、行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为电荷量为e，加速电场电压为，加速电场电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为为U，极板长度为，极板长度为L，板间距为，板间距为d。忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离直版面方向的偏转距离y；分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决问时忽略了分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知电子所受重力

5、，请利用下列数据分析说明其原因。已知U=2.0102V，d=4.010-2m，m=9.110-31kg，e=1.610-19C，g=10m/s2。 极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势重力势” G的概念，并简要说明电势和的概念，并简要说明电势和“重力势重力势”的共同特点。的共同特点。0.59考试说明要求 电电 场场 内内 容容 要要求求 说明说明 36.静电现象静电现象.两种电荷两种电荷.点电荷点电荷

6、37.真空中的库伦定律真空中的库伦定律.电荷量电荷量.电荷守恒电荷守恒38.电场电场.电场强度电场强度.电场线电场线.点电荷的场强点电荷的场强.匀强电场匀强电场.电场强度的叠加电场强度的叠加39.电场对电荷的作用电场对电荷的作用.电场力电场力.电势能电势能.电电势差势差.电势电势.等势面等势面40.匀强电场中电势差跟电场强度的关系匀强电场中电势差跟电场强度的关系41.静电感应、静电现象的应用与静电危静电感应、静电现象的应用与静电危害的防治害的防治42.示波管、示波器及其应用示波管、示波器及其应用43.电容器的电容电容器的电容44.平行板电容器的电容、常用电容器平行板电容器的电容、常用电容器1.

7、能够运用所学能够运用所学知识，分析带电知识，分析带电粒子在电场中的粒子在电场中的运动。运动。2.带电粒子在匀带电粒子在匀强电场中运动的强电场中运动的计算，只限于带计算，只限于带电粒子进入电场电粒子进入电场时速度平行或垂时速度平行或垂直于场强的情况。直于场强的情况。磁场部分高考题磁场部分高考题（2013年）年）22（16分）如图所示，两平行金属板间距为分）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为应强度为B的匀强磁场。带电量为的匀强磁场。带电量为+q、质量为、质量为m的粒子，由静的粒子，由静止

8、开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：圆周运动。忽略重力的影响，求：匀强电场场强匀强电场场强E的大小；的大小；粒子从电场射出时速度粒子从电场射出时速度的大小；的大小；粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。 0.87（2013年）年）24.（20分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。地理解其物理本质。一段横截

9、面积为一段横截面积为S、长为、长为l的直导线，单位体积内有的直导线，单位体积内有n个自由电个自由电子，电子电量为子，电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为动的速率均为v。(a)求导线中的电流求导线中的电流I； (b)将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导，导线所受安培力大小为线所受安培力大小为F安安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为的总和为F，推导，推导F安安=F。0.30（2014年）年）16带电粒子带电粒子a、b在同一匀强磁场中

10、做匀在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，速圆周运动，它们的动量大小相等，a运动的半径大运动的半径大于于b运动的半径。若运动的半径。若a、b的电荷量分别为的电荷量分别为qa、qb，质量，质量分别为分别为ma、mb，周期分别为，周期分别为Ta、Tb，则一定有，则一定有Aqaqb Bmamb CTaTb Dbbaamqmq 0.77（2014年）年）24导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于水平面的如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直

11、导线导线MN在与其垂直的水平恒力在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，做匀速运动，速度速度v与恒力与恒力F方向相同；导线方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为电阻为R，其长度，其长度L恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B。忽。忽略摩擦阻力和导线框的电阻。略摩擦阻力和导线框的电阻。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。展开你

12、想象的翅膀，给出一个合理属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力电子沿导线长度方向的平均作用力 的表达式。的表达式。 0.20（2015年）年）17实验观察到，静止在匀强磁场中实验观察到，静止在匀强磁场中A点点的原子核发生的原子核发生衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则A轨迹轨迹1是电子的，磁场

13、方向垂直纸面向外是电子的，磁场方向垂直纸面向外B轨迹轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外是电子的，磁场方向垂直纸面向外C轨迹轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里是新核的，磁场方向垂直纸面向里D轨迹轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里是新核的，磁场方向垂直纸面向里0.45（2016年）年）17中国宋代科学家沈括在中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中最中最早记载了地磁偏角：早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不

14、正确的是线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用0.95（2016年）年）22（16分）如图所示，质量为分）如图所示，质量为m，电，电荷量为荷量为q的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射沿垂直磁场方向射入磁感应强度为入磁感应强度为B

15、的匀强磁场，在磁场中做匀速圆的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。周运动。不计带电粒子所受重力。求粒子做匀速圆周运动的半径求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期和周期T；为使该粒子做匀速直线运动，为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强向垂直的匀强电场，求电场强度度E的大小。的大小。0.92考试说明要求 磁磁 场场 内内 容容 要要求求 说明说明 53.电流的磁场电流的磁场54.磁感线磁感线.地磁场地磁场55.磁性材料磁性材料.分子电流假说分子电流假说56.磁感应强度磁感应强度.磁场对通电导线的作磁场对通电导线的作

16、用用.安培力安培力.左手定则左手定则57.磁电式电表原理磁电式电表原理58.磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用.洛伦兹力洛伦兹力59.质谱仪质谱仪.回旋加速器回旋加速器1.安培力的计算限于安培力的计算限于直导线与直导线与B平行或垂平行或垂直的两种情况。直的两种情况。2.能够运用所学知识，能够运用所学知识，综合分析带点粒子综合分析带点粒子在匀强磁场磁场中在匀强磁场磁场中的运动。涉及洛伦的运动。涉及洛伦兹力的计算限于兹力的计算限于v与与B垂直的两种情况。垂直的两种情况。电磁感应部分高考题电磁感应部分高考题（2013年）年）17. 如图，在磁感应强度为如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面、方向

17、垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速在平行金属导轨上以速度度v向右匀速滑动，向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为中产生的感应电动势为El；若磁；若磁感应强度增为感应强度增为2B，其他条件不变，其他条件不变，MN中产生的感应电中产生的感应电动势变为动势变为E2。则通过电阻。则通过电阻R的电流方向及的电流方向及E1与与E2之比之比El E2分别为分别为Aca，2 1 Bac，2 1 Cac，1 2 Dca，1 20. 85(2014年）年）24导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于

18、水平面的度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力在与其垂直的水平恒力F作用作用下，在导线框上以速度下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度做匀速运动，速度v与恒力与恒力F方向相同；方向相同；导线导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为电阻为R，其长度其长度L恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B。忽略。忽略摩擦阻力和导线框的电阻。摩擦阻力和导线框的电阻。通过公式推导验证：在通过公式推导验证：在t时间内

19、，时间内，F对导线对导线MN所做的功所做的功W等等于电路获得的电能于电路获得的电能W电电，也等于导线，也等于导线MN中产生的焦耳热中产生的焦耳热Q ；0. 20（2015年）年）22（16分）如图所示，足够长的平行光滑金属分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接，一端连接R=1的电阻。导轨所的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。导体棒。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计

20、。在平行于导轨的拉力导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：。求：感应电动势感应电动势E和感应电流和感应电流I；在在0.1s时间内，拉力的冲量时间内，拉力的冲量IF的大小；的大小；若将若将MN换为电阻换为电阻r=1的导体棒，的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压其它条件不变，求导体棒两端的电压U。0.87 （2016年）年）16如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时

21、间均匀增大随时间均匀增大。两圆坏半径之比为。两圆坏半径之比为2 1，圆环中产生的感应电动势分别为，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是 AEa Eb=4 1，感应电流均沿逆时针方向，感应电流均沿逆时针方向 BEa Eb=4 1，感应电流均沿顺时针方向，感应电流均沿顺时针方向CEa Eb=2 1，感应电流均沿逆时针方向，感应电流均沿逆时针方向DEa Eb=2 1，感应电流均沿顺时针方向，感应电流均沿顺时针方向0.79考试说明要求 电电 磁磁 感感 应应 内内 容容 要要求求 说明说明 60.电磁感应现象电

22、磁感应现象.磁通量磁通量.法拉法拉第电磁感应定律第电磁感应定律.楞次定律楞次定律61.导体切割磁感线时的感应电导体切割磁感线时的感应电动势动势.右手定则右手定则62.反电动势反电动势63.自感现象自感现象.日光灯日光灯.涡流涡流1.导体切割磁感线时感应电动导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于势的计算，只限于l垂直于垂直于B与与v的情况。的情况。2.在电磁感应现象里不要求判在电磁感应现象里不要求判断电路中各点电势的高低。断电路中各点电势的高低。3.根据根据“能量的转化和守恒定能量的转化和守恒定律律”，会处理不同形式能量，会处理不同形式能量之间的转化问题。之间的转化问题。四年高考试题特点：四年

23、高考试题特点：考题内容主要针对学科的基本概念和规律，题型尽可能为考题内容主要针对学科的基本概念和规律，题型尽可能为基本、典型问题，没有偏题、怪题。基本、典型问题，没有偏题、怪题。考题内容多选取学科概念和规律的基本内容，不是考考题内容多选取学科概念和规律的基本内容，不是考“学学科知识的复杂应用科知识的复杂应用”，而，而是考是考“学科基础知识的深入理解学科基础知识的深入理解”。在保证基本的计算量的前提下，涉及的问题尽可能有利于在保证基本的计算量的前提下，涉及的问题尽可能有利于考生从原始的物理规律和公式出发求解，而减少对于考生从原始的物理规律和公式出发求解，而减少对于“二级二级公式公式”的依赖。的依

24、赖。考题多来源于课本（教材）的原始材料考题多来源于课本（教材）的原始材料 注重物理思想、科学素养的考查：如建模思想、类比方法，注重物理思想、科学素养的考查：如建模思想、类比方法，微观宏观的思想、微观宏观的思想、量纲方法、图像方法等量纲方法、图像方法等充分认识高等教育由充分认识高等教育由“精英教育精英教育”转变为转变为“大众化教育大众化教育”的的现实，试题面向全体考生；同时注意满足不同层次高等院校的现实，试题面向全体考生；同时注意满足不同层次高等院校的选拔要求。选拔要求。一、紧抓主干，落实基础一、紧抓主干，落实基础（2015年）年）17实验观察到，静止在匀强磁场中实验观察到，静止在匀强磁场中A点

25、点的原子核发生的原子核发生衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则A轨迹轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外是电子的，磁场方向垂直纸面向外B轨迹轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外是电子的，磁场方向垂直纸面向外C轨迹轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里是新核的，磁场方向垂直纸面向里D轨迹轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里是新核的，磁场方向垂直纸面向里0.45（2014年）年）16带电粒子带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，速圆周运动，它们的动量大小相等，a运动的半径大运动的半径大于于b运动的半径。若运动的半径。若a、b的电荷量分别为的电荷量分别为qa、qb，质量，质量分别为分别为ma、mb，周期分别为，周期分别为Ta、Tb，则一定有，则一定有Aqaqb Bmamb CTa v2v1BDv2两个安培力，一个做正功，一个做负功。两个安培力，一个做正功，一个做负功。合功的绝对值等于回路中的焦耳热。合功的绝对