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1、电荷和电荷守恒定律电场电场力的性质电场场强：E=F/q 矢量 电场线真空中点电荷电场的场强： 2/rKQE匀强电场场强 E=U/d电场能的性质电势： 标量qEp/电势差： 等势面BABU电场力（任何电场）qEF（真空中点电荷）21rK电场能： qEp电场力的功： PABEUW磁场运动电荷性质对通电导体的作用： BILF对运动电荷的作用磁感应强度： SIF、磁感线：引入磁通量 BS0/v，直线运动qvBFv，匀速圆周运动向心力： rvmF2半径： qB周期： T2一电场的性质1库仑定律例 12009(江苏卷)两个分别带有电荷量Q 和3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处
2、，它们间库仑力的大小为 F，两小球相互接触后将其固定距离变为 ，r2则两球间库仑力的大小为()A. F B. F C. F D12F112 34 43答案：C解析：两电荷间的作用力 Fk ，两电荷接触电量先中和再平均分配，每个小球带电量3Q2r2为 Q，F ， ，C 正确2rkFF 432.电场力例 2.（2009广东卷）如图 6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M 和 N 是轨迹上的两点，其中 M 点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是A粒子在 M 点的速率最大B粒子所受电场力沿电场方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能
3、始终在增加答案.C【解析】根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B 错。从 N 到 M 电场力做负功，减速，电势能在增加，当达到 M 点后电场力做正功加速电势能在减小则在 M 点的速度最小A 错，D 错。在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变。3.对电场强度的三个公式的理解例 3.2010（安徽卷）如图所示，在 xOy 平面内有一个以 O 为圆心、半径 R=0.1m 的圆，P 为圆周上的一点，O、P 两点连线与 轴正方向的夹角为 。若空间存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小 E=100V/m，则 O、P
4、 两点的电势差可表y示为（ ）A B10sin(V)opU10sin(V)opUC Dcc【答案】A【解析】在匀强电场中，两点间的电势差 U=Ed，而 d 是沿场强方向上的距离，所以x/my/mOP60P N O M ，故： ，选项 A 正确。sinOPdR10(.sin)10si(V)opU例 4.2010（安徽卷）如图所示，M、N 是平行板电容器的两个极板，R0 为定值电阻，R1、R2 为可调电阻，用绝缘细线将质量为 、带m正电的小球悬于电容器内部。闭合电键 S，小球静止时受到悬线的拉力为 F。调节 R1、R2，关于 F 的大小判断正确的是 （ ）A保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F
5、 将变大B保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变小C保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变大D保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变小【答案】B保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，由于 R0 和 R2 串联，R0 两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压 U 减小，带电小球受到的电场力减小, 悬线的拉力为 将减小，选项 B 正确，A 错误。UFqEd电 2()Fmg电保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，R0 两端的电压不变，F 电不变，悬线的拉力为 F 不变，C、D 错误。4.电场强度的叠加例 5.2010（海南卷）如右图， M、N 和 P 是以 为直径的半圈
6、弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心， 电荷量相等、符号相60O反的两个点电荷分别置于 M、N 两点，这时 O 点电场强度的大小为 ；1E若将 N 点处的点电荷移至 P 点，则 O 点的场场强大小变为 ， 与2之比为 （ ）2EA B C D1:2:1:34:3【答案】B 【解析】依题意，每个点电荷在 O 点产生的场强为 ，则当 N 点12E处的点电荷移至 P 点时，O 点场强如图所示，合场强大小为 ，则 ，B 正确。1212E5.电场强度 E和电势 、电势差 U的关系例 6.（2010广东卷216A）图 8 是某一点电荷的电场线分布 图，下列表述正确的是 ( )A.a 点的电势高于 b 点的电势
7、B.该点电荷带负电 E1/2 E1/2 E2E SR0R1R2M NC.a 点和 b 点电场强度的方向相同D.a 点的电场强度大于 b 点的电场强度答案：BD解析：考察电场线的知识：A 以点电荷为圆心，同一圆周上，电势相等，以点电荷为圆心，a 点为圆周一点做圆交过b 点的电场线为 a，则： ，由顺着电场线电势降低知： 因而：aababC D a 点电场线比 b 点密因而：EaEb a、b 两点的电场线的方向不同。选 BD。例 7.2010（山东卷）某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（ ）Ac 点场强大于 b 点场强Ba 点电势高于 b 点电势C若将一试探电荷+q 由 a 点释放，它将
8、沿电场线运动 b 点D若在 d 点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q 由 a 移至b 的过程中，电势能减小答案：BD【解析】A.根据电场线疏密表示电场强度大小，c 点场强小于 b 点场强，A 错误；B.根据沿电场线方向电势降低（最快） ，a 点电势高于 b 点电势，B 正确；C.若将一试电荷+q 由 a 点释放，因受力方向沿电场方向（电场线切线） ，它不能沿电场线运动到 b 点，C 错误；D.若在 d 点再固定一点电荷-Q，叠加后电势仍然 a 高于 b，将一试探电荷+q 由 a 移至 b 的过程中，因电势降低，所以电势能减小，D 正确；本题选 BD。本题考查电场、电场线、电势、电势能。6、电
9、场中的动力学问题例 8.（09浙江23）如图所示，相距为 d 的平行金属板 A、B 竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量 m、电荷量 q（q0）的小物块在与金属板 A 相距 l 处静止。若某一时刻在金属板 A、B 间加一电压，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为 q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为 ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则（1）小物块与金属板 A 碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？答案：（1） gl（2）时间为 14g，停在 2l处或距离 B 板为 2l解析：本
10、题考查电场中的动力学问题（1）加电压后，B 极板电势高于 A 板，小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向 A 板做匀加速直线运动。电场强度为 dUEBA小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为mgqF合故小物块运动的加速度为gdUa211合设小物块与 A 板相碰时的速度为 v1， 由l2解得 gv1（2）小物块与 A 板相碰后以 v1 大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小 为2qEmgF合加速度大小为 214a合设小物块碰后到停止的时间为 t，注意到末速度为零，有120vt解得 2ta4g设小物块碰后停止时距离为
11、 x，注意到末速度为零，有xv-021则 2xla或距离 B 板为 ld2、磁场的性质1.安培力例 9.2009(全国卷）如图，一段导线 abcd 位于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段 ab、bc 和 cd 的长度均为 L，且abc=bcd=1350。流经导线的电流为 I，方向如图中箭头所示。导线段 abcd 所受到的磁场的作用力的合力方向沿纸面向上，大小为 (21)BL方向沿纸面向上，大小为 I方向沿纸面向下，大小为 ()方向沿纸面向下，大小为 21IBL答案 A【解析】该导线可以用 a 和 d 之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知(21)L
12、FBIl大小为 ,方向根据左手定则.A 正确。(21)BIL2.洛伦兹力例 10.2009(宁夏卷）医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及磁极 N 和 S 构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极 a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极 a、b 之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为 3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为 160V
13、，磁感应强度的大小为 0.040T。则血流速度的近似值和电极 a、b 的正负为 （ ）A1.3m/s ，a 正、b 负 B2.7m/s ， a 正、b 负C1.3m/s，a 负、b 正 D2.7m/s ， a 负、b 正答案 A。【解析】依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极 a、b 的正负为a 正、b 负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则 ，可qE=vB得 ，A 正确。63101./.4EUvmsBd活页练习1. (2010上海单科，13)如图 313 所示，长为 2l 的直导线折成边长相等，夹角为 60的V
14、 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B.当在该导线中通以电流强度为 I 的电流时，该 V 形通电导线受到的安培力大小为 ()A0 B0.5BIl CBIl D2BIl答案：C解析：V 形导线通入电流 I 时每条边受到的安培力大小均为 BIl，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力 FBIl，答案为 C.2.2009（安徽卷）右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子（ ）A. 带正电，由下往上运动B. 带正电，由
15、上往下运动C. 带负电，由上往下运动D. 带负电，由下往上运动答案： A。解析：粒子穿过金属板后，速度变小，由半径公式 可知，半径变小，粒子运动方qBmvr向为由下向上；又由于洛仑兹力的方向指向圆心，由左手定则，粒子带正电。选 A。3.2011（浙江卷）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板 MN 上方是磁感应强度大小为 B 方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为 2d 和 d的封，两分近端相距为 L 一群质量为 m 电荷量为 q,具有不同速度的粒子从宽度 2d 为的缝垂直于板 MN 进入磁场，对于能够从宽度为 d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是fA.粒子带正电B.射出粒子的最大速度为32qBLC.保持 d 和 L 不变，增大 B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大。D. 保持 d 和 B 不变，增大 L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
