《江苏鸭2018版高考物理二轮复习第一部分专题三电场与磁场学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏鸭2018版高考物理二轮复习第一部分专题三电场与磁场学案（109页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题三 电场与磁场学前先做高考题高考题最经典，每做一次都有新发现1(2015江苏高考)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是()A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉解析：选C用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属小球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；
2、小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象。2(多选)(2015江苏高考)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则()Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高Cc点的电场强度比d点的大Dc点的电势比d点的低解析：选ACD根据电场线的分布图，a、b两点中，a点的电场线较密，则a点的电场强度较大，选项A正确；沿电场线的方向电势降低，a点的电势低于b点的电
3、势，选项B错误；由于c、d关于正电荷对称，正电荷在c、d两点产生的电场强度大小相等、方向相反；两负电荷在c点产生的电场强度为0，在d点产生的电场强度方向向下，根据电场的叠加原理，c点的电场强度比d点的大，选项C正确；c、d两点中c点离负电荷的距离更小，c点电势比d点低，选项D正确。3.(2016江苏高考)一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示，容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是()AA点的电场强度比B点的大B小球表面的电势比容器内表面的低CB点的电场强度方向与该处内表面垂直D将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做
4、的功不同解析：选C由题图知，B点处的电场线比A点处的密，则A点的电场强度比B点的小，选项A错误；沿电场线方向电势降低，选项B错误；电场强度的方向总是与等势面(容器内表面)垂直，选项C正确；沿任意路径将检验电荷由A点移动到B点，电场力做功都为零，选项D错误。4(多选)(2017江苏高考)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有()Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2，电势能减小D负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大解析：选AC由题图可知，空间的电势有正有负，且只有一个极值，则两个点电荷必定为异种电荷，A项正确；由E可知
5、，x图像的切线斜率表示电场强度，因此x1处的电场强度不为零，B项错误；负电荷从x1移到x2的过程中，电势升高，电场强度减小，由Epq，FqE可知，电势能减小，受到的电场力减小，C项正确，D项错误。5(多选)(2015江苏高考)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则小球()A做直线运动B做曲线运动C速率先减小后增大D速率先增大后减小解析：选BC小球运动时受重力和电场力的作用，合力F方向与初速度v0方向不在一条直线上，小球做曲线运动，选项A错误，B正确；将初速度v0分解为垂直于F方向的v1和沿F方向的v2，根据运动与力的关系，v1的大小不变，v2先减小后
6、反向增大，因此小球的速率先减小后增大，选项C正确，D错误。6(2017江苏高考)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子()A运动到P点返回B运动到P和P点之间返回C运动到P点返回D穿过P点解析：选A电子在A、B板间的电场中做加速运动，在B、C板间的电场中做减速运动，设A、B板间的电压为U，B、C板间的电场强度为E，M、P两点间的距离为d，则有eUeEd0，若将C板向右平移到P点，B、C两板所带电荷量不变，由E可知，C板向右平移到P时，B、C两板间的电场强度不变，
7、由此可以判断，电子在A、B板间做加速运动后，在B、C板间做减速运动，到达P点时速度为零，然后返回，A项正确，B、C、D项错误。7(2017江苏高考)一台质谱仪的工作原理如图所示。大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹。不考虑离子间的相互作用。(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x；(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度
8、d；(3)若考虑加速电压有波动，在(U0U)到(U0U)之间变化，要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，求狭缝宽度L满足的条件。解析：(1)甲种离子在电场中加速时，有qU02mv2设甲种离子在磁场中的运动半径为r1则有qvB2m解得r1 根据几何关系有x2r1L解得x L。(2)如图所示。最窄处位于过两虚线交点的垂线上dr1解得d 。(3)设乙种离子在磁场中的运动半径为r2r1的最小半径r1min r2的最大半径r2max 由题意知2r1min2r2maxL即 L解得L2。答案：(1) L(2)见解析图(3)L28(2016江苏高考)回旋加速器的工作原理如图1所示，置于真空中的D形金属盒半径为R
9、。两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。被加速粒子的质量为m、电荷量为q，加在狭缝间的交变电压如图2所示，电压值的大小为U0，周期T。一束该种粒子在t0时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：(1)出射粒子的动能Em；(2)粒子从飘入狭缝至动能达到Em所需的总时间t0；(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件。解析：(1)粒子运动半径为R时qvBm且Emmv2解得Em。(2)粒子被加速n次达到动能Em，则EmnqU0粒子在狭缝间做匀加速运动，设n次经
10、过狭缝的总时间为t加速度a匀加速直线运动ndat2由t0(n1)t，解得t0。(3)只有在0时间内飘入的粒子才能每次均被加速则所占的比例为由99%，解得d。答案：(1)(2)(3)d9(2015江苏高考)一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零。这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上。已知放置底片的区域MNL，且OML。某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子。在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到。(1)求原本打在MN中点
11、P的离子质量m；(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围；(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数。(取lg 20.301，lg 30.477，lg 50.699)解析：(1)离子在电场中加速，qU0mv2在磁场中做匀速圆周运动，qvBm解得r0 代入r0L，解得m。(2)由(1)知，U，离子打在Q点时，rL，得U离子打在N点时，rL，得U则电压的范围U。(3)由(2)可知，r由题意知，第1次调节电压到U1，使原本Q点的离子打在N点，此时，原本半径为r1的打在Q1的离子打在Q上，解得r12L第2次调节电压到U2，原本打在Q1的离子
12、打在N点，原本半径为r2的打在Q2的离子打在Q上，则，解得r23L同理，第n次调节电压，有rnn1L检测完整，有rn，解得n12.8最少次数为3次。答案：(1)(2)U(3)最少次数为3次十一、引用力学知识，激活电学思维(一)电场力的性质抓牢解题本源一、库仑定律1表达式：Fk。2适用条件：真空中两个静止的点电荷。二、电场强度的“两个三”1三个性质矢量性电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向唯一性电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置，与放入该点的电荷q无关叠加性如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空
13、间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和2三个计算公式公式适用条件特点定义式E任何电场某点的场强为确定值，大小及方向与q无关决定式Ek真空中点电荷的电场E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定关系式E匀强电场d是沿电场方向的距离三、电场线的“五特征”1电场线是假想的，实际电场中不存在。2电场线起始于正电荷(或来自无穷远)，终止于负电荷(或无穷远)。静电场的电场线不闭合。3电场线不相交，也不相切。4电场线的疏密情况反映电场的强弱。5电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹。 研透常考题根电场力作用下的平衡问题例1(2016上海高考)如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，
14、处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60，则A受到的电场力大小为_。在改变电场强度的大小和方向后，小球A的平衡位置在60处，然后再将A的质量改变为2m，其新的平衡位置在30处，A受到的电场力大小为_。审题指导(1)向右摆动，最大摆角为60，应用动能定理求解。(2)平衡位置，应用平衡方程求解。解析根据题意，带电小球受到电场力后摆动的最大角度为60，末速度为0，此过程中电场力F对小球做正功，重力G做负功，细线拉力T不做功，根据动能定理有：Flsin mgl(1cos )0，解得电场力为：Fmg；改变电场强度的大小和方向后，平衡位置在60处时，根据正弦定理有：，平衡位置在30处时，由正弦定理有：，解得：60，Fmg。答案mgmg备考锦囊(1)求解库仑力作用下带电体的平衡问题的方法确定研究对象。如果有几个物体相互作用时，要依据题意，灵活应用整体法或隔离法。对研究对象进行受力分析，注意多了电场力。列平衡方程F合0或Fx0，Fy0。(2)三个自由电荷相互平衡的规律
