2023年高考物理二轮复习：专题三电场和磁场

2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）

专题三电场和磁场（讲）

一、知识结构

力的性质：E=5E=Ag,E=%,电场线

q广a_________

能的性质：（p=八产弘-/等势面

平衡

带电粒子在

对电荷:F=qE加速

电匀强电场中

场作用偏转

对导体:静电感应（静电平衡、静电屏蔽）

电容（定义式C=£,平行板电容器决定式。=耳）

磁感应强度

—|磁感线，磁通量。=BS

性质B=

磁/

电场与磁场场对通电导线:

〃做匀速直线运动

作用u8,F=0,

对运动电荷：带电粒子在

F=qvB（vLB）匀强磁场中以脱尸,做匀速圆周运动

仅受静电力

带电粒子的受力G—--仅受洛伦兹力

同时受到多利性质的力

①直线运动

、、带电粒子在电、②类平抛运动

带电粒子的运动

磁场中的运动③圆周运动

④一般曲线运动

①示波管

②直线加速器

③速度选择器

应用实例④磁流体发电机

⑤电磁流量计

⑥霍尔元件

⑦质谱仪

⑧回旋加速器

二、考情分析

近3年考情分析

等级•题统计

考点要求

要求202220212020

2022•上海卷•T162021•北京卷•T92020•浙江1月卷•T

电场的性质H2022•山东卷•T32021•全国乙卷•T202020•江苏卷•T9

2022•全国乙卷•T212021•湖北卷•T112020•浙江7月卷•T

2022•重庆卷•T82021•湖南卷•T92020•海南卷•T10

2022•海南卷•T92021•湖南卷•T42020•全国II卷•T2

2022•浙江1月卷•T102021•浙江省6月2020•山东卷•T10

2022•重庆卷•T2卷•T32020•浙江7月卷•T

2021•浙江1月卷・T52020•北京卷•T7

2022•江苏卷•T9

2020•全国III卷

2021•全国乙卷•T15

2022•湖南卷•T22020•浙江1月卷•T

2021•江苏卷•T10

2022•全国甲卷•T21

2021•辽宁卷•T6

2022•全国乙卷•T19

2021•重庆卷•T4

2022•浙江6月卷•T9

2021•广东卷•T6

2021•海南卷•T11

2021•湖北卷•T8

2021•全国甲卷•T19

2021•河北卷•T10

2021•山东卷•T6

2022•北京卷•T18

2022•江苏卷•T152020•全国I卷•T25

带电粒子在电场运动2021•福建卷•T15

II2022•海南卷T132020•天津卷•T13

2022•辽宁卷•T14

2022•广东卷•T14

2022•上海卷•T17

2022•上海卷•T15

2022•全国乙卷•T182021.浙江1月卷T8

2022•北京卷•T112021.全国甲卷116

2021福建卷T6

2022•江苏卷•T3

2021•重庆卷T92020•浙江7月卷•T

2022•湖南卷•T3

2021•广东卷•T52020•浙江1月卷

2022•浙江1月卷•T3

2021•湖北卷•T92020•全国III卷・T

2022•全国甲卷•T25

磁场的性质II2022•重庆卷T52021•浙江省6月2020・海南卷•T6

2022•北京卷•T14卷•T72020•全国I卷•T18

2020・全国III卷TL8

2022•北京卷•T72021•浙江省6月

2020•天津卷•T

2022•海南卷•T7卷•T15

2020•全国II卷•T2

2021•北京卷TL2

2022•广东卷•T7

2021•全国乙卷•T16

2022•全国甲卷•T18

2022•江苏卷•T132021•海南卷•T13

2022•辽宁卷•T8

2022•浙江6月卷•T15

2022•浙江1月卷•T222021•辽宁卷•T152020•北京卷•T19

带电粒子在复合场运动

II2022•山东卷•T172021•河北卷•T142020•山东卷•T17

2022•J'东卷•T82021•全国甲卷•T25

2021•北京卷•T18

2022•浙江1月卷•T7

202L福建卷T2

2022•湖南卷•T13

2021•山东卷•T17

2022•北京卷♦T20

2022•浙江6月卷T222021•江苏卷•T15

2021•重庆卷•T14

2021•浙江省6月

卷•T23

2021•天津卷•T13

2021•湖南卷•T13

2021•广东卷•T14

2021•浙江1月卷«T23

三、思维导图

电场强度和库仑力作用下的平衡问饕

磁^的劭）口

芾电苞子鼻加场中的运动

磁与现怵技eMS实例

3.1电场的性质

日考纲考情

一、考情分析

近3年考情分析

等级考题统计

考点要求

要求202220212020

2021•北京卷•T9

2021•全国乙卷•T202020•浙江1月卷・T1

2022•上海卷•T16

电场强度和库仑力作2021•湖北卷•T112020•江苏卷•T9

2022•山东卷•T3

用下的平衡问题II2021•湖南卷•T92020•浙江7月卷

2022•全国乙卷•T21

2021•湖南卷•T4

2021•浙江省6月卷-T3

2021•浙江1月卷•T52020•海南卷•T10

2020•全国II卷・T2

2021•全国乙卷・T15

2022•重庆卷•T82020•山东卷•T10

电场线的理解和应用II2022•海南卷•T92021•江苏卷•T102020•浙江7月卷

2022•浙江1月卷•T102020•北京卷•T7

2021•辽宁卷•T6

2021•天津卷•T8

2022•重庆卷•T22021•重庆卷・T42020•全国III卷«T2

电场能的性质的理解II

2022•江苏卷•T92021•广东卷•T62020•浙江1月卷•T

2021•海南卷•T11

2022•湖南卷•T2

2021•湖北卷•T8

2022•全国甲卷•T21

2022•全国乙卷•T19

2022•浙江6月卷•T9

2021•全国甲卷•T19

电场中几种常见图象

2021•河北卷•T10

的特点及规律II

2021•山东卷•T6

分析近年高考题可以看出，高考命题热点主要集中在场强的叠加、电场线和等势面的月

考情总结途、电场力做功、电势能的变化、电势高低的判断、匀强电场中电势差与电场强度的少

系、带电粒子在电场中的运动等。题型以选择题为主.

2023年高考命题点会以电场线、等势线为背景，结合场强、电势、电势能等基本概念

应考策略进行考查.备考中还要重视带电粒子在电场中的加速、偏转以及电容器的相关知识在更

际生产、生活中的应用，如静电除尘、电容式传感器、喷墨打印机、示波器等.

二、思维导图

三、讲知识

1.电场力的性质

(D电场强度的定义式：E=L

(7

(2)真空中点电荷的电场强度公式：E4.

(3)匀强电场的电场强度与电势差的关系式：E=-

2.电场能的性质

(D电势的定义式：<!>=—.

q

⑵电势差的定义式：%=吧

q

⑶电势差与电势的关系式：%=血一

(4)电场力做功与电势能的关系式：麻=瓦,一瓦"

3.熟记“面线”关系

(1)电场线总是与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面.

(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密.

(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功.

四、讲重点

重点1电场强度和库仑力作用下的平衡问题

电场强度

1.电场强度的三个计算公式

电场强度

2.电场的叠加

①电场强度是矢量，电场中某点的几个电场强度的合场强为各个电场强度的矢量和。

②电势是标量，电场中某点几个电场的电势的总电势为各个电势的代数和。

3.对称法求电场强度

根据各问或各

选项提出的具

研究对象:体要求，判断

给定电场带电粒子的受

力特点，求解

相关问题

对

称

模

型

库仑力的平衡

涉及库仑力的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多

了库仑力，具体步骤如下：

确定研究对象，选择“整体法”或“隔离法”

多了电场力(尸=勺詈或F=qE)

受力分析

列平衡方程

注意库仑力的方向：同性相斥，异性相吸，沿两电荷连线方向.

重点2电场线的理解和应用

1.电场线的应用

(1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大.

(2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向.

(3)沿电场线方向电势逐渐降低.

(4)电场线和等势面在相交处互相垂直.

2.电场线与轨迹问题判断方法

(D“运动与力两线法”一一画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初

始位置电场线的切线方向)，从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况.

(2)“三不知时要用假设法”一一电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动

的方向，若已知其中的任意一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知，则要用假

设法分别讨论各种情况.

重点3电场能的性质的理解

1.电势高低的四种判断方法

(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低.

(2)依据电场力做功：根据狐=也,将猊、。的正负号代入，由％的正负判断血、血的高

Q

低.

(3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，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.

(4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低.

2.电势能高低的四种判断方法

(D做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大.

(2)电荷电势法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大.

(3)公式法：由与=g0,将外0的大小、正负号一起代入公式进行判断.

(4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增

大时，电势能减小，反之电势能增大.

重点4电场中几种常见图象的特点及规律

根据/-1图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变

心大图象

化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化

(1)电场强度的大小等于0-x图线的斜率大小，电场强度为零处，0-X

图线存在极值，其切线的斜率为零；

6-x图(2)在。-X图象中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关

象系确定电场强度的方向：

(3)在。-x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用心=q%,进而分

析除的正负，然后做出判断

(1)反映了电场强度随位移变化的规律；(2)£>0表示场强沿x轴正方向，

E<0表示场强沿x轴负方向；

Ax图象

(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大

小，两点的电势高低根据电场方向判定

(1)反映了电势能随位移变化的规律；

耳图象(2)图线的切线斜率大小等于电场力大小；

(3)进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况

目题型剖析

重点1电场强度和库仑力作用下的平衡问题

例1：(2023届•河南安阳市高三上学期开学考试)如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分

别为相和2〃?的小球A、B,带异种电荷。有方向水平向右，大小为尸的力作用在B上，当

A、B间的距离为£时、两小球可保持相对静止。若改用方向水平向左，大小为:厂的力作

O

用在A上，两小球仍能保持相对静止，贝I」此时A、B间的距离为()

77777777777/77/777777777177777777777777/77/777777777777777777

A-LB.LC.2LD.4£

2

【答案】C

【解析】

设小球A、B电荷量分别为qlq2,则由题意得，当F的力作用在B上，A、B间的距离为

L时，两小球可保持相对静止，即两小球的加速度相等，对两小球整体受力分析得加速度为

a=——

3m

对小球A受力分析得

a=*

Em

解得

依1%_F

I3~3

同理可得，当:尸的力作用在A上时，对两小球构成的整体和B小球分别受力分析满足

O

3m

u--

L,2-2m

解得

•%_F

L'2"12

则

L'=2L

故选Co

训1：（2023届•河南创新发展联盟高三上学期开学考试）如图所示，ABCD为边长为L

的正方形，O点为正方形的中心，在A、C两处分别固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,

竖直绝缘细杆固定在BD处,一质量为，小电荷量为q的带正电小球（视为质点）套在杆上。

现将小球从B点由静止释放，小球通过。点时的速度大小为外静电力常量为h小球与杆

各处间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是（）

BC

C

©400

卬-Q

A.小球在B处时受到的电场力大小为叵丝

L2

B.小球通过。点时所受杆的弹力大小为且丝

L2

C.小球通过O点时受到的滑动摩擦力最大

D.小球通过。点时的速度大小为在y

【答案】ACD

【解析】

A.小球在8处时受到的电场力为A,C两处点电荷对小球的库仑力的合力，其大小

尸=2%驾cos45。=应孕

1}13

故A正确；

BC.小球水平方向受力平衡，小球通过。点时所受电场力最大，此时小球所受杆弹力最

大，最大弹力

4kQq

N=2kQq

传JL2

2)

根据滑动摩擦定律可知，此时小球受到滑动摩擦力最大，故B错误，C正确：

D.根据对称性可知，小球从B点运动到。点与从O点运动到D点克服摩擦力做的功相等,

根据动能定理有

V2....12

mv

mgxL-W（=~

mv

mgxV2L-2W（=~D

解得

VD=>J2V

故D正确。

故选ACDo

重点2电场线的理解和应用

例2：（2023届•江苏中华中学高三上学期开学考试）静电透镜是电子透镜的一种，它被广

泛应用于电子器件（如阴极射线示波管）中。如图所示，虚线是某电子透镜中电场的等差等

势线，一电子在该电场中的运动轨迹如图中实线所示，A、6、。分别是轨迹与等势线的交

点。已知4点的电势为零，电子在4点的动能为32eV,在8点的电势能为-15eV,不计

电子重力，下列说法正确的是（）

A.电子一定是从A点运动到C点

B.电子在经过等势线c时的动能为32eV

C.8点的电场强度大于A点的

D.电子在关于等势线d对称的两点所受电场力相同

【答案】C

【解析】

A.分析可知粒子可能是从A点运动到C点，也可能是从C点运动到4点，A错误；

B.电子只在电场力作用下运动，则电子的电势能和动能之和不变，为32eV,又由于图中

为等差等势线，B点的电势为15V,4点的电势为零，则等势线c的电势为10V,则电子在

经过等势线c时的电势能为-10eV,因此动能为42eV,B错误；

C.等差等势线间的距离越小，电场强度越大，B点处的等差势线比4点处的密集，因此8

点处的电场强度大于4点处的电场强度，C正确：

D.电子在关于等势线d对称的两点所受电场力大小一定相同，但方向不一定相同，D错误。

故选C。

训2：（2023届•人大附中高三上学期开学考试）如图所示的实线为一簇未标明方向的由

点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，6是轨迹上

的两点。带电粒子在运动中只受电场力作用，某同学根据此图结合物理规律作出如下判断,

其中正确的是（）

A.可判断带电粒子所带电荷的符号B.可判断带电粒子在。、匕两点的受力

方向

C,可判断带电粒子在。、。两点的动能何处大D,可判断带电粒子在。、。两点的电

势能何处大

【答案】BCD

【解析】

AB.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电

场线方向不明，无法确定粒子的电性，A错误，B正确；

CD.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在。、6两点受到的电场力沿电场线向左，则从。

到。电场力对粒子做负功，根据动能定理

皿=公耳

粒子动能减小，根据能量守恒

4+Epa=Ekb+Epb

粒子电势能增大，即。点动能大于6点动能，〃点电势能小于万点电势能，CD正确。

故选BCD。

重点3电场能的性质的理解

例3：（2023届•安徽省卓越县中联盟高三上学期开学考试）类比是一种常用的思想方法,

它通过“由此及彼”来帮助我们认知新事物。有人用地理学中的“等高线”来类比静电场中

的“等势线”，并绘制了一座“小山峰”，反映点电荷电场在xOy平面内各点电势S关系

的图像，如图所示。绘制该图时同样默认距点电荷无穷远处电势为零，则下列判断中正确的

—

A,该图像描述的是负点电荷的电场

B.图中M点对应位置的场强比N点对应位置的场强大

C.图中M点对应位置的场强方向沿M所在曲线的切线方向斜向下

D.点电荷在M点所对应位置的电势能一定比在N点所对应位置的电势能大

【答案】B

【解析】

A.靠近点电荷的电势高，远离点电荷的电势低，电势逐渐降低，该图像描述的是正点电荷

的电场，故A错误；

B.等势线越密集的地方电场线也越密集，场强大，故B正确；

C.图中M点对应位置的场强方向沿xOy平面，故C错误；

D.电势能和试探电荷有关系，故D错误。

故选B。