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1、20112011 届高三二轮复习专题系列届高三二轮复习专题系列 第四讲第四讲 场与路场与路- 1 -第四讲第四讲 场与路场与路一知识图表一知识图表 1 1、场、场静电场场静电场涡漩场磁场产生原因静电荷B 变化（运动电荷）运动电荷场线特点不闭合闭合闭合做功特点与路径无关2、对电流做功 w安=E电基本规律 和 基本公式电荷守恒定律（分配特点） ，真空中库仑定律 F=kq1q2/r2E= dUErKQEqF匀强电场点电荷电场2/UAB=A-B=WAB/q1、安培定则2、计算公式：f=BqV *适用条件：BI、知识应用带电粒子在电场中加速和偏转磁电式仪表、磁流体动力泵、 电流天平（电流天平（安培秤）安
2、培秤） 、直流电动机直流电动机2 2、路、路基本概念电动势、电压、电流、电阻基本规律欧姆定律、焦耳定律、串并联规律、电源功率直流电路典型问题1、电路等效变换 2、电路动态分析 3、直容电路 4、电路中的电表 5、非纯电阻电路 6电磁感应中的等效电路数字电路1门电路：“或”门 “与”门 “非”门 “或非”门 “与非”门 2逻辑电路的设计 二热点透析二热点透析 （一）（一） 、 “场场”的性质的性质 从力和能两个角度去描述场的性质电场强度 E 和磁感应强度B 分别描述电场和磁场对放入 其中的物质（电荷、通电导体）力的作用；电势就是从电场能的角度引入的物理量，虽然中学 物理没有直接对磁场的能给出量度
3、，但安培力做功则反映了放入磁场中的通电导体与磁场共同 具有能量 1电场中的概念关键点的比较研究角度研究角度物理量物理量性质性质决定因素决定因素正负意义正负意义计算公式计算公式运算运算电场力矢量电场和电荷方向F=Eq不带正负号从力的特从力的特性角度性角度电场强度矢量电场方向qFE 不带正负号电场力功标量电场和电荷动力功还 是阻力功ABABqUW带正负号电势能标量电场和电荷大小=电0AW带正负号从能的特从能的特性角度性角度 电势标量电场高低qp带正负号2变化、大小比较的方法 （1）比较电场中两点的电场强度的大小的方法：）比较电场中两点的电场强度的大小的方法：20112011 届高三二轮复习专题系列
4、届高三二轮复习专题系列 第四讲第四讲 场与路场与路- 2 -在同一电场分布图上，观察电场线的疏密程度，电场线分布相对密集处，场强较大； 电场较大；电场线分布相对稀疏处，场强较小。形成电场的电荷为点电荷时，由点电荷场强公式可知，电场中距这个点电荷 2rkQE Q 较近的点的场强比距这个点电荷 Q 较远的点的场强大。 匀强电场场强处处相等 等势面密集处场强大，等势面稀疏处场强小 （2 比较电荷在电场中某两点的电势能大小和电势高低的方法比较电荷在电场中某两点的电势能大小和电势高低的方法 电势：顺着电场线电势降低（电场线从高等势面指向低等势面） 方法 1：利用电场线： 电势能：判定 F 方向 电场力功
5、的正负 电势能的变化 方法 2：用重力场类比 电势能：利用电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加+q 与重力场结论类似 涉及电势 -q 与重力场结论相反 （3 3）与与 E E： 高 E 小、高 E 大、低 E 大、低 E 小 总之在无条件限止的情总之在无条件限止的情 况况等 E 不等、 不等 E 等 下，电场强度与电势无必下，电场强度与电势无必=0，E0、 0，E=0 然联系然联系【例例1】 如图，A、B 是一条电场线上的两点，若在某点 释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场 线从 A 运动到 B，其速度随时间变化的规律如图所示则：A、电场力 FAFB B、电场强度 EA
6、 = EB C、电势 UAUB D、电势能 EAEB 【例例2】 空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点 B、C 点电场强度在x方向上的分量分别是BxE、CxE，下列说法中正确的有ABxE的大小大于CxE的大小 BBxE的方向沿x轴正方向C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后 做负功 【练练习习】 某静电场的电场线分布如图所示，图中 P、Q 两点的电场强 度的大小分别为 EP和 EQ，电势分别为 UP和 UQ，则 AEPEQ，UPUQ BEPEQ，UPUQ CEPEQ，UPUQ DEPEQ，UPUQ 【例例3】 在静电场中
7、，下列说法正确的是（ ） A电势为零的地方场强也一定为零，沿电场线方向电势越来越低，场强越来越小 B不管何种电荷，在电场力作用下，原来静止的电荷总量从它具有电势能大的位置移向电 势能较小的位置 C负电荷顺着电场线方向由 A 到 B，克服电场力作功，该电荷的电能由 A 到 B 逐渐增加，电势由 A 到 B 逐渐降低 D电荷顺着电场力方向移动，电荷具有的电势能一定在减小。 【练练1】如图所示，真空中 O 点有一点电荷，在它产生的电场中 有 a、b 两点，a 点的场强大小为 Ea，方向与 ab 连线成 60角， b 点的场强大小为 Eb，方向与 ab 连线成 30角关于 a、b 两点 场强大小 Ea
8、、Eb及电势 a、b的关系，以下结论正确的是 （ D ） AEa=Eb/3，ab DEa=3Eb，a0）的小物块在与金属20112011 届高三二轮复习专题系列届高三二轮复习专题系列 第四讲第四讲 场与路场与路- 5 -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？【例例】 如图，一“”形绝
9、缘导轨竖直放置，处在 水平向右的匀强电场中。左边的半圆弧与水平杆 ab、cd相切于a、c两点，两水平杆的高度差为h，杆 长为 4L，O为ad、bc 连线的交点，虚线MN、MN的 位置如图，其中aM = MM= CN = NN=L，Mb=Nd = 2L。一质量为m，带电量为q的小球穿在杆上。虚 线 MN 左边的导轨光滑，虚线MN右边的导轨与小球之间的动摩擦因数为。已知：在O处没 有固定点电荷+Q的时候，将带电小球自N点由静止释放后，小球刚好可到达a点。现在O处 固定点电荷+Q，并将带电小球自 d 点以初速度v0向左瞬间推出。结果小球可沿杆运动到b点。 （静电力恒量为k，重力加速度为g，在运动过程
10、中+Q 对-q 的电场力始终小于小球的重力） 求：（1）匀强电场的电场强度E；（2）运动过程中小球所受摩擦力的最大值fm和小球经过M点时的加速度大小a ；（3）使小球能够运动到 b 点的初速度v0的最小值。解：（1）由题意有： （4 分）mghqEL qLmghE （2）经分析可知：小球经过 M点时，球与轨道之间的弹力最大，所受的滑动摩擦力最大（4 分）)4()2(22hkQqmghQqkmgNfm小球经过 M点时的加速度大小为：（4 分）)4()4(22mhkQqgLgh mhkQqmgLmghmfqEam （3）根据对称性可知，由 db，小球克服摩擦力做的功等效为：而电场力做的功为零 （3
11、 分）LmgLmgWf66初速度 v0的最小值应满足：fWmghmv2 021（3 分）0212vghg L【练练】 如图所示，一个电量为+Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面 上的 O 点另一个电量为q 及质量为 m 的点电荷乙，从 A 点以初 速度 v0沿它们的连线向甲运动，到 B 点速度最小，最小值为 v已 知静电力常量为 k 、点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 及 AB 间距离为 L0，则 AB20112011 届高三二轮复习专题系列届高三二轮复习专题系列 第四讲第四讲 场与路场与路- 6 -AOB 间的距离为 mgkQq B从 A 到 B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为2 02 021
12、 21mvmvmgLWC从 A 到 B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为22 0021 21mvmvmgLWD在点电荷甲形成的电场中，AB 间电势差qmvmvmgL UAB2 02 021 21 【练练】 、在竖直平面内有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中， 电场方向与正方形一边平行一质量为 m、带电量为 q 的小球由某一边的中点， 以垂直于该边的水平初速 v0进入该正方形区域当小球再次运动到该正方形区 域的边缘时，具有的动能可能为( )A0 BC CDmglqElmv21 21 212 0.212 0mvmglqElmv21 212 0【练练】如图甲所示，电荷量为 q=110-
13、4C 的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间 存在方向沿水平向右的电场，电场强度 E 的大 小与时间的关系如图乙所示， 、物块运动速度与 时间 t 的关系如图丙所示，取重力加速度 g=10m/s2。求（1）前 2 秒内电场力做的功。 （2）物块的质量。 （3）物块与水平面间的动摩 擦因数。【练练】如图所示，质量为 m 的带正电小球系在长为 l 的摆线上，摆线上 端固定在 O 点上在水平向右的匀强电场中，当摆线与竖直方向夹角为 45时小球正好平衡电场中 B、O、A 在同一水平线上，问小球从 A 点至少应以多大的初速 度才能沿圆弧运动到 B 点若小球到达 B 点时的速度恰是最小值，它到达 B
14、点以后还能回 到 A 点吗？试用牛顿运动定律和有关的运动学公式分析小球的运动磁场对电流的作用 【练 1】 如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平 衡，A为水平放置 的直导线的截面，导线中无电流时，磁对斜面的压力为 N1；当导线中有电流通过 时，磁铁对斜面的压力为 N2，此时弹簧 伸长量减小了。则： AN1N2，A 中电流方向向内DN1N2，A 中电流方向向外 【练 2】 物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验。如图所示的实 验就是著名的电 磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极， 磁铁就会围绕导线旋转；反 之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转。这一装 置实际上就成为 最早的电动机。图中A 是可动磁铁，B 是固
