湖北省教育学会2015届高三物理二轮复习备考会电场磁场热点研究

【问题3：等量的同种电荷】
kQ kQ （1） EM 2 sin 2 2 sin cos 2 a 2 a ( ) cos 1 2 2 2 2 2 y (2sin ) cos cos y sin cos （ 2） 2 2 1 tan tan 2 2 2 2 （3）2kqQ sin cos 2 m v a2 a tan
eU 0 32 2 aT d a 7 md 1 T 2 1 2 4 0-T/2 x1 a ( ) aT d 7 2 2 8
eU 0T （2）若 d 32m
2
2
3 ，则在t 8 T时刻进
v t
入电场中的电子在什么时刻离开电场。
eU 0 a md
aT 2 32d
2kqQ 2 v sin cos ma
2
tan 2
vmax
2 3
3kqQ ma
（一）电场：
【问题4：等量的异种电荷】
如图所示，在正方体ABCDA1B1C1D1的A点固定点 电荷+q、B1点固定点电荷+q、C点固定点电荷-q、 A1点固定点电荷-q，E点是AB的中点，F点是AC的 中点，试比较E、F、D的电势高低.
E
y
【问题9：带电粒子在匀强电场中的类平抛运动】 解答：（1）x
v0t
vy at tan
（2） OP2=P1P2=x/2
1 2 y at 2
vy v0
2y tan x
P2 P1
2a
r 在三角形O1PP2中 sin 3a OP2 3a x 在三角形O1PP1中 sin r
O1
3a x
O
a
θ p
θ
解得x=2a ，θ=450
qE a m
mv E 2qa
2 0
y
（1）电场：
【问题10：带电粒子在电场中的力学综合 ] 如图，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强 度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径 为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为1/4圆弧。 一质量为m、电荷量为-q的带电小球从A点正上方高 H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，不 计一切阻力及能量损失。试求： (1)若qE=mg，求小球由释放经 A到C的时间 (2)qE＞mg，求要使小球能沿轨 道到达B点H的取值范围。
15.考查通电直 17.带电粒子 导线受到的安倍 20.带电粒子在磁 在圆形磁场中 力 场中的圆运动 16.带电粒子在 的圆运动 磁场中的圆周动
（三）电场磁场计算题
1.单独考查电场： 13（Ⅱ）24.通过带电质点在匀强电场中的变 速圆周运动考查从力的分解处理变速圆周运 动的方法、电场力做功、动能定理。14（Ⅰ） 25.带电体在匀强电场中的运动考查平抛运动、 重力和电场力做功的特点、功能关系、场强 和电势差的关系。
19题考查 对电场强 度和电势 的理解与 辨析
（二）磁场选择题
07 08 14.通过直线 电流的磁场 考查场的叠 加 12 13（Ⅰ） 18.带电粒子 在圆形磁场 中的圆运动 09 16.电磁流量 计（流速、电 势差、电势高 低） 13（Ⅱ） 14（Ⅰ） 10 11 18.以电磁炮为背 景考查电流的磁 场、安培力、动 能定理 14（Ⅱ）
EO 0 2
T/2
T 3T/2
2T
t
【问题8：带电粒子在交变电场中的运动（体现归 纳法的思想）】 qE0 正半周粒子加速度的大小 a m a / v a 负半周粒子加速度的大小 2 （1）一个周期粒子速度的改变量
T a T aT v a 2 2 2 4
a T 2 a T 4
D -q C F +q A E B
特点：等量异种电荷 连线的中垂面是电势 为零的等势面，靠近 正电荷的一侧电势大 于零，靠近负电荷的 一侧电势小于零。
D1
C1
A1 -q
B1 +q
（一）电场：
【问题5；匀强电场】
如图所示，一正方形光滑绝缘板ABCD固定在匀强 电场中，绝缘板的AB、AD两边一水平面的夹角均 为θ，电荷量为+q、质量为m的小球在绝缘板上处 于静止状态，求场强大小的最小值。 C 设二面角为α，板的波长为L
（一）电场：
以电场的基本性质、场强和电势差的关系、 电容器的知识为载体考查用力和运动、功和 能方法解决物理问题的能力，通常涉及的数 学能力有：空间想象能力、平面几何能力、 解方程的能力、方程和函数相结合的能力。
（一）电场：
【问题1：点电荷】
如图所示，a(L，0)、b(0， 3L )、c(-L，-L)为xy平面 内的三个点，在xy平面内固定有一点电荷。将一电荷 量为+q的试探电荷由O点移到a点电场力做功为W、 由O点移到b点电场力做功为W、由O点移到c点电场 力做功为零，求点电荷的位置。
3T/8-5T/8: 1 1 2 1 d 2 x 2 a( T ) aT 2 8 64 2
1 1 2 aT at 2 t 2 T 64 2 8
3T 5T 8 8
T
2T
5 2 t T 8
（一）电场：
【问题8：带电粒子在交变电场中的运动（体现归 纳法的思想）】 空间有如图所示周期性变化的匀强电场，一电荷量 为q、质量为m的带电粒子（不计重力）在t=0s时刻 无初速度释放，试求： E （1）t=nT时粒子的速度 （2）0—nT时间内粒子的位移 E0
（一）电场选择题
12 13（Ⅰ） 13（Ⅱ） 14（Ⅰ） 14（Ⅱ）
15通过对性 思想考查电 18通过三 21考查点电 18.考查受 荷的电 场强 个带电小 荷形成电场 力分 析、 度场 的叠加。球的平衡 的电势分别 力和运动、 16考查场强 考查选择 特点，几何 电场中的 和电势差的 研究对象、 关系，电势 功能关系 关系、电场 库仑定律、 能，电场力 力做功、动 三力平衡。 做功。 能定理。
2 L sin sin 2 sin 2L
N α qEmin mg
D
P
B
θ θ A
qEmin mg sin 2mg sin
（一）电场：
【问题6：匀强电场中场强和电势差的关系】
如图所示，AB是半径为R、圆心为O的一条直径，OC 为圆的半径，∠AOC=90°，圆O所在空间有一匀强电 场。相同的电荷量为+q的粒子，以相同的初动能Ek0沿 不同方向从A点出发，能够经过圆周上其他一些点，其 中经过B点的粒子的动能为1.5 Ek0，经过C点的粒子的 动能为2 Ek0。不计粒子所受重力及粒子间相互作用的 影响，求电场强度的大小。 C
【问题10：带电粒子在电场中的力学综合 ] (1) 小球到A点的速度 vA 2gH
因qE=mg，小球在AC段做匀速圆周运动，小 球由释放经A到C的时间
2H R t vA 2vA
2H R t (1 ) g 4H
【问题10：带电粒子在电场中的力学综合 ]
(2)要使小球沿轨道恰到达C点,在C点：
A
O
B
【问题6：匀强电场中场强和电势差的关系】
Ek 0 0.5Ek 0 U AC U AB q q 设AC的中点为M ,UAM=UAB
点M、B的电势相等，MB连线为等势线。
2 R sin 在△CMD中 CD 2 在△CDB中 CD 2R cos 2 A CD R 10
18.在空间 坐标系找 匀强电场 21.通过带电 中各奌电 小球在电容 势的关系， 器中的平衡 考查匀强 问题考查平 电场中电 行板电容器 势差与电 的电容、电 场强度的 容器并联的 关系、将 特点 空间问题 转化为平 面问题的 能力。
20.带电粒子 在电场中的曲 17.以静电除 线运动考查负 尘为背景通 电荷受电场力 过电场线的 方向与场强方 分布特奌考 向相反、曲线 查带电粒子 运动中动能减 的运动轨迹。 小时力的方向 速度方向的关 系。
b y b y
(-L,0)
a a x O c x
O c
（一）电场：
【问题2：带电量均匀分布的球体】
如图所示，O为带电量均匀分布球体的球心，A、B 为直径的两个端点。现在球内挖一球形内切空腔， 球心O在其腔壁上，A点为切点。求A、O、B的电 场强度大小。 设球体的带电量为q，则挖 去部分球体的带电量为 q/8 B q 对A点
2 mvC qE mg R
mg ( H R) qER mgR
qE H R mg
（二）磁场
【问题1：匀强磁场对电流的安倍力（体现等效的思想）】
图1
DCBiblioteka 图2AB BI A1B1LA1B1
C1
D1
A1
图3
B1
（二）磁场
【问题2：非匀强磁场对电流的安倍力（体现微元、 对称的思想）】
（三）电场磁场计算题
3.电场磁场组合：
08年24.带电粒子在电场和磁场的组合场中 运动考查：在磁场中由偏转，在电场中类 平抛。09年25.在电场中的类平抛在磁场中 的圆运动。12年25.通过带电粒子在磁场中 的圆运动和在匀强电场中的类平抛两种情 景的入射点和出射点相同来找E和B的关系。
二．热点研究
mv qE mg R 1 2 小球到过C点后恰到达B点 ，有： mvC mgR 2
2 C
qE 3mg
ⅰ.若qE≥3mg，小球到过C点就能到达B点
3 qE H ( 1) R 2 mg ⅱ.若qE＜3mg，小球到过C点不一定能到达B 点 ，能到达B点必过C点。
1 2 mg ( H R ) qER mvC 2
【问题7：带电粒子在交变电场中的运动（体现物理 量的代换）】
2 7 eU T 0 d2 （1）若 ，则在时刻进入电场中 32m 的电子在何时离开电场。