《高考物理二轮复习 专题三 电场与磁场 第1讲 电场和磁场的基本性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习 专题三 电场与磁场 第1讲 电场和磁场的基本性质课件（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第1 1讲电场和磁场的基本性质讲电场和磁场的基本性质知识必备知识必备1.电场强度的三个公式电场强度的三个公式2.电场能的性质电场能的性质3.等势面与电场线的关系等势面与电场线的关系(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。的等势面。(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密。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。场力一定做功。4.控制变量法分析电容器动态变化问题控制变量法分析电容器动态变化问题6.
2、磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用(1)磁场只对运动电荷有力的作用，对静止的电荷无力的作用。磁场只对运动电荷有力的作用，对静止的电荷无力的作用。磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。(2)洛伦兹力的大小和方向：其大小为洛伦兹力的大小和方向：其大小为FqvB，F的方向由左手的方向由左手定则判断。定则判断。备考策略备考策略1.掌握电场的掌握电场的“3个要点个要点”(1)掌握几种常见电场的电场线、等势面的分布特点。掌握几种常见电场的电场线、等势面的分布特点。(2)掌握判断电势能的大小和电势的高低的方法。掌握判断电势能的大小和电势的高低的方法。(3)掌握等势面特点和
3、电场强度与电势关系：等势面与电场线垂掌握等势面特点和电场强度与电势关系：等势面与电场线垂直；等势面越密，电场强度越大；电场强度方向就是电势降低直；等势面越密，电场强度越大；电场强度方向就是电势降低最快的方向。最快的方向。2.必须领会的必须领会的“2种物理思想和种物理思想和5种方法种方法”(1)等效思想、分解思想；等效思想、分解思想；(2)比值定义法、控制变量法、对称法、合成法、分解法。比值定义法、控制变量法、对称法、合成法、分解法。3.必须辨明的必须辨明的“6个易错易混点个易错易混点”电场的基本性质电场的基本性质【真真题题示示例例1】 (多多选选)(2017全全国国卷卷，20)在在一一静静止止
4、点点电电荷荷的的电电场场中中，任任一一点点的的电电势势与与该该点点到到点点电电荷荷的的距距离离r的的关关系系如如图图1所所示示。电电场场中中四四个个点点a、b、c和和d的的电电场场强强度度大大小小分分别别为为Ea、Eb、Ec和和Ed。点点a到到点点电电荷荷的的距距离离ra与与点点a的的电电势势a已已在在图图中中用用坐坐标标(ra，a)标标出出，其其余余类类推推。现现将将一一带带正正电电的的试试探探电电荷荷由由a点点依依次次经经b、c点点移移动动到到d点点，在在相相邻邻两两点点间间移移动动的的过过程程中中，电电场场力力所所做做的的功功分分别别为为Wab、Wbc和和Wcd。下列选项正确的是。下列选
5、项正确的是()图图1A.Ea Eb4 1 B.Ec Ed2 1C.Wab Wbc3 1 D.Wbc Wcd1 3答案答案AC【真真题题示示例例2】 (多多选选)(2017天天津津理理综综，7)如如图图2所所示示，在在点点电电荷荷Q产产生生的的电电场场中中，实实线线MN是是一一条条方方向向未未标标出出的的电电场场线线，虚虚线线AB是是一一个个电电子子只只在在静静电电力力作作用用下下的的运运动动轨轨迹迹。设设电电子子在在A、B两两点点的的加加速速度度大大小小分分别别为为aA、aB，电电势势能能分分别别为为EpA、EpB。下下列列说说法正确的是法正确的是()图图2A.电子一定从电子一定从A向向B运动
6、运动B.若若aAaB，则，则Q靠近靠近M端且为正电荷端且为正电荷C.无论无论Q为正电荷还是负电荷一定有为正电荷还是负电荷一定有EpAaB，说说明明电电子子在在A点点受受到到的的电电场场力力较较大大，A点点的的电电场场强强度度较较大大，根根据据点点电电荷荷的的电电场场分分布布可可知知，靠靠近近M端端为为场场源源电电荷荷的的位位置置，应应为为正正电电荷荷，故故B正正确确；无无论论Q为为正正电电荷荷还还是是负负电电荷荷，一一定定有有电电势势AB，电电子子电电势势能能Epe，电电势势能能是是标标量，所以一定有量，所以一定有EpAEpB，故，故C正确，正确，D错误。错误。答案答案BC真题感悟真题感悟1.
7、高考考查特点高考考查特点(1)本考点重在考查电场中的基本概念、典型电场的分布特点、本考点重在考查电场中的基本概念、典型电场的分布特点、电场线、等势面及电场强度的关系，电势高低、电势能大小的电场线、等势面及电场强度的关系，电势高低、电势能大小的判断。判断。(2)理解电场力、电场力做功的特点，电场力做功与电势能的关理解电场力、电场力做功的特点，电场力做功与电势能的关系，灵活应用电场线分析电势高低，电势能的变化是解题的关系，灵活应用电场线分析电势高低，电势能的变化是解题的关键。键。(3)电容器的动态分析，带电体在电容器间的受力情况及运动情电容器的动态分析，带电体在电容器间的受力情况及运动情况。况。2
8、.常见误区及临考提醒常见误区及临考提醒(1)典型电场中电场线的分布特点不熟练，特别是正、负点电典型电场中电场线的分布特点不熟练，特别是正、负点电荷电场线的方向。荷电场线的方向。(2)不清楚运动电荷的电性，出现受力及做功判断的错误。不清楚运动电荷的电性，出现受力及做功判断的错误。(3)公式公式UEd的适用条件不清楚，乱套公式。的适用条件不清楚，乱套公式。(4)电场力做功与电势能变化关系不准确。电场力做功与电势能变化关系不准确。(5)不能正确判断平行板电容器中的变量和不变量。不能正确判断平行板电容器中的变量和不变量。预测预测1电场强度的电场强度的理解及计算理解及计算预测预测2根据电场中的根据电场中
9、的“点、线、面、迹点、线、面、迹”判断相判断相关物理关物理量的量的变化变化预测预测3电场中的图电场中的图象问题象问题预测预测4平平行板行板电电容器容器的动的动态态分分析析1.如如图图3所所示示，梯梯形形abdc位位于于某某匀匀强强电电场场所所在在平平面面内内，两两底底角角分分别别为为60、30，cd2ab4 cm，已已知知a、b两两点点的的电电势势分分别别为为4 V、0 V，将将电电荷荷量量q1.6103 C的的正正电电荷荷由由a点点移移动动到到c点点，克克服服电电场场力力做做功功6.4103 J，则则下下列列关关于于电电场场强强度度的的说说法法正正确确的的是是()图图3A.垂直垂直ab向上，
10、大小为向上，大小为400 V/mB.垂直垂直bd斜向上，大小为斜向上，大小为400 V/mC.平行平行ca斜向上，大小为斜向上，大小为200 V/mD.平行平行bd斜向上，大小为斜向上，大小为200 V/m答案答案B2.(多多选选)如如图图4所所示示，一一质质量量为为m、电电荷荷量量为为q的的带带正正电电荷荷的的油油滴滴在在匀匀强强电电场场中中运运动动，其其轨轨迹迹在在竖竖直直平平面面(纸纸面面)内内，且且相相对对于于过过轨轨迹迹最最右右侧侧的的点点N的的水水平平直直线线对对称称。已已知知重重力力加加速速度度为为g，忽忽略略空空气阻力。由此可知气阻力。由此可知()图图4答案答案BD3.(201
11、7辽辽宁宁省省三三校校高高三三第第三三次次调调研研考考试试试试题题)如如图图5所所示示，矩矩形形区区域域PQNM内内存存在在平平行行于于纸纸面面的的匀匀强强电电场场，一一质质量量为为m2.01011 kg、电电荷荷量量为为q1.0105 C的的带带正正电电粒粒子子(重重力力不不计计)从从a点点以以v11104 m/s的的初初速速度度垂垂直直于于PQ进进入入电电场场，最最终终从从MN边边界界的的b点点以以与与水水平平边边界界MN成成30角角斜斜向向右右上上方方的的方方向向射射出出，射射出出电电场时的速度场时的速度v22104 m/s，已知，已知MP20 cm、MN80 cm，取，取a点电势为零，
12、如果以点电势为零，如果以a点为坐标原点点为坐标原点O，沿，沿PQ方方向建立向建立x轴，则粒子从轴，则粒子从a点运动到点运动到b点的过程中，电场的电场强度点的过程中，电场的电场强度E、电势电势、粒子的速度、粒子的速度v、电势能、电势能Ep随随x的变化图象正确的是的变化图象正确的是()图图5答案答案D4.(多多选选)(2017衡衡水水检检测测)如如图图6所所示示，平平行行板板电电容容器器与与直直流流电电源源、理理想想二二极极管管(正正向向电电阻阻为为零零可可以以视视为为短短路路，反反向向电电阻阻无无穷穷大大可可以以视视为为断断路路)连连接接，电电源源负负极极接接地地。初初始始电电容容器器不不带带电
13、电，闭闭合合开开关关稳稳定定后后，一一带带电电油油滴滴位位于于电电容容器器中中的的P点点且且处处于于静静止止状状态态。下下列说法正确的是列说法正确的是()图图6A.减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且P点的电势点的电势会降低会降低B.将上极板下移，则将上极板下移，则P点的电势不变点的电势不变C.将下极板下移，则将下极板下移，则P点的电势升高点的电势升高D.无论哪个极板上移还是下移，带电油滴都不可能向下运动无论哪个极板上移还是下移，带电油滴都不可能向下运动答案答案CD归纳总结归纳总结电场性质的电场性质的“三个判断三个判断”磁场的基本性质磁场的基
14、本性质【真题示例【真题示例1】 (2017全国卷全国卷，18)如图如图7，在磁，在磁感应强度大小为感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线的匀强磁场中，两长直导线P和和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为时，纸面内与两导线距离均为l的的a点处的磁感应点处的磁感应强度为零，如果让强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不中的电流反向、其他条件不变，则变，则a点处磁感应强度的大小为点处磁感应强度的大小为()图图7答案答案C【真真题题示示例例2】 (
15、多多选选)(2017全全国国卷卷，19)如如图图8，三三根根相相互互平平行行的的固固定定长长直直导导线线L1、L2和和L3两两两两等等距距，均均通通有有电电流流I，L1中中电电流流方向与方向与L2中的相同，与中的相同，与L3中的相反。下列说法正确的是中的相反。下列说法正确的是()图图8答案答案BC【真真题题示示例例3】 (多多选选)(2017全全国国卷卷，21)某某同同学学自自制制的的简简易易电电动动机机示示意意图图如如图图9所所示示。矩矩形形线线圈圈由由一一根根漆漆包包线线绕绕制制而而成成，漆漆包包线线的的两两端端分分别别从从线线圈圈的的一一组组对对边边的的中中间间位位置置引引出出，并并作作
16、为为线线圈圈的的转转轴轴。将将线线圈圈架架在在两两个个金金属属支支架架之之间间，线线圈圈平平面面位位于于竖竖直直面面内内，永永磁磁铁铁置置于于线线圈圈下下方方。为为了了使使电电池池与与两两金金属属支支架架连连接接后后线圈能连续转动起来，该同学应将线圈能连续转动起来，该同学应将()图图9A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转
17、轴下侧的绝缘漆刮掉解解析析若若将将左左、右右转转轴轴下下侧侧的的绝绝缘缘漆漆都都刮刮掉掉，这这样样当当线线圈圈在在图图示示位位置置时时，线线圈圈的的上上下下边边受受到到水水平平方方向向的的安安培培力力而而转转动动，转转过过一一周周后后再再次次受受到到同同样样的的安安培培力力而而使使其其连连续续转转动动，选选项项A正正确确；若若将将左左、右右转转轴轴上上下下两两侧侧的的绝绝缘缘漆漆都都刮刮掉掉，则则当当线线圈圈在在图图示示位位置置时时，线线圈圈的的上上下下边边受受到到安安培培力力而而转转动动，转转过过半半周周后后再再次次受受到到相相反反方方向向的的安安培培力力而而使使其其停停止止转转动动，选选项
18、项B错错误误；左左转转轴轴上上侧侧的的绝绝缘缘漆漆刮刮掉掉，右右转转轴轴下下侧侧的的绝绝缘缘漆漆刮刮掉掉，电电路路不不能能接接通通，故故不不能能转转起起来来，选选项项C错错误误；若若将将左左转转轴轴上上下下两两侧侧的的绝绝缘缘漆漆都都刮刮掉掉，右右转转轴轴下下侧侧的的绝绝缘缘漆漆刮刮掉掉，这这样样当当线线圈圈在在图图示示位位置置时时，线线圈圈的的上上下下边边受受到到安安培培力力而而转转动动，转转过过半半周周后后电电路路不不导导通通，转转过过一一周周后后再再次次受受到到同同样样的的安安培力而使其连续转动，选项培力而使其连续转动，选项D正确。正确。答案答案AD真题感悟真题感悟1.高考考查特点高考考
19、查特点(1)本考点高考重在考查磁场的基本性质，掌握常见磁感线的形本考点高考重在考查磁场的基本性质，掌握常见磁感线的形状及特点、磁场的叠加，电流磁场的判断、安培力、洛伦兹力状及特点、磁场的叠加，电流磁场的判断、安培力、洛伦兹力大小的影响因素及安培力、洛伦兹力方向的判断是突破本考点大小的影响因素及安培力、洛伦兹力方向的判断是突破本考点的前提。的前提。(2)注重与生活、科技等相结合。如注重与生活、科技等相结合。如2017年卷年卷第第21题以单相直题以单相直流电动机制作原理作为选择题的压轴。流电动机制作原理作为选择题的压轴。2.常见误区及临考提醒常见误区及临考提醒(1)常见磁体磁场分布规律不清楚。常见
20、磁体磁场分布规律不清楚。(2)电流磁场的判断方法及安培力电流磁场的判断方法及安培力(洛伦兹力洛伦兹力)方向的判断方法混方向的判断方法混淆。淆。预测预测1安培定则的应用安培定则的应用及及磁场叠加磁场叠加预测预测2安培力作用下导体的运动安培力作用下导体的运动1.已已知知长长直直通通电电导导线线在在周周围围某某点点产产生生的的磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度大大小小与与电电流流成成正正比比，与与该该点点到到导导线线的的距距离离成成反反比比。如如图图10所所示示，4根根电电流流相相等等的的长长直直通通电电导导线线a、b、c、d平平行行放放置置，它它们们的的横横截截面面的的连连线线构构成成一一个个正正方
21、方形形，O为为正正方方形形中中心心，a、b、c中中电电流流方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，d中中电电流流方方向向垂垂直直纸纸面面向向外外，则则a、b、c、d长直通电导线在长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度点产生的合磁场的磁感应强度B()图图10解解析析由由安安培培定定则则可可知知，a、c中中电电流流方方向向相相同同，两两导导线线在在O处处产产生生的的磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度大大小小相相等等、方方向向相相反反，合合矢矢量量为为零零；b、d两两导导线线中中电电流流方方向向相相反反，由由安安培培定定则则可可知知，两两导导线线在在O处处产产生生的磁场的磁感应强度方向均由的磁场的磁感应
22、强度方向均由c指向指向a，故，故D选项正确。选项正确。A.大小为零大小为零B.大小不为零，方向由大小不为零，方向由O指向指向dC.大小不为零，方向由大小不为零，方向由O指向指向cD.大小不为零，方向由大小不为零，方向由O指向指向a答案答案D2.如如图图11所所示示，光光滑滑平平行行金金属属导导轨轨电电阻阻不不计计，左左端端接接有有一一直直流流电电源源和和一一定定值值电电阻阻，固固定定在在水水平平面面内内，两两条条通通有有大大小小相相等等方方向向相相反反的的恒恒定定电电流流的的长长直直绝绝缘缘导导线线垂垂直直导导轨轨放放置置，一一导导体体棒棒与与导导轨轨垂垂直直且且接接触触良良好好。由由导导轨轨
23、上上的的M点点静静止止释释放放，M、N两两点点到到左左右右两两直直导导线线距距离离相相等等，下下列列关关于于导导体体棒棒在在两两直直导导线线之之间间的的运运动动及受力说法正确的是及受力说法正确的是()图图11A.导体棒在导体棒在M、N之间做往复运动之间做往复运动B.导体棒一直向右做匀加速直线运动导体棒一直向右做匀加速直线运动C.导体棒所受安培力先向右后向左，且是先增大后减小导体棒所受安培力先向右后向左，且是先增大后减小D.导体棒所受安培力一直向右，且先减小后增大导体棒所受安培力一直向右，且先减小后增大答案答案D解解析析根根据据安安培培定定则则可可知知，两两直直导导线线电电流流在在二二者者之之间间的的区区域域内内的的磁磁场场都都是是垂垂直直导导轨轨平平面面向向下下，根根据据左左手手定定则则可可知知，导导体体棒棒受受到到的的安安培培力力方方向向一一定定向向右右，则则选选项项A、C错错误误；根根据据直直线线电电流流磁磁场场的的性性质质可可知知，离离直直线线电电流流越越远远磁磁感感应应强强度度越越小小，根根据据磁磁场场叠叠加加可可知知导导轨轨内内的的磁磁场场从从M到到N是是先先减减小小后后增增大大的的，则则安安培培力力也也一一定定是是先先减小后增大的，选项减小后增大的，选项B错误，错误，D正确。正确。
