7.最新高考物理磁场章末总结

从以上评析可以看出， 近几年高考命题专家比 从以上评析可以看出， 较倾向带电粒子在非重叠场中运动问题考查， 还可 较倾向带电粒子在非重叠场中运动问题考查， 以看出， 带电粒子在非重叠场和复合场中运动问题 以看出， 都是以计算题的形式出现， 占分比例大． 毋庸质疑， 都是以计算题的形式出现， 占分比例大． 毋庸质疑， 在今后的高考复习中对电场问题的复习训练应引 在今后 的高考复习中对电场问题的复习训练应引 起足够的重视． 起足够的重视．
图3
C．点电荷 M、N 的带电荷量同时等量地缓慢增 ． 、 大，则小球 P 往复运动过程中周期不断增大 D．点电荷 M、N 的带电荷量同时等量地缓慢增大， ． 、 的带电荷量同时等量地缓慢增大， 则小球 P 往复运动过程中振幅不断减小
解析 设小球在 F→O 运动时电场力做功为 W1， 在 O→F′运动时克服电场力做功为 W2； F′→O 在 运动时电场力做功 W3，当场强分布不变，小球 P 电荷量减小时，W1＝W2，由 W＝EOF′定性判断可 知 dFO<dFO′，故振幅增大，A 错；W2>W3，故经过 O 点时的动能比前一次的小， 因而每次经过 O 点时 的速率不断减小，B 对；当电荷 M、N 的带电荷量 增大，小球 P 带电荷量不变时，
答案
BD
专题二 带电粒子在场内运动问题分析 1．只在一个电场中的运动 ． 天津·18)带负电的粒子在某电场中 【例 4】 (2008·天津 】 天津 带负电的粒子在某电场中 仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动： 仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：① 在电场线上运动； 在电场线上运动；②在等势面上做匀速圆周运 动．该电场可能由 A．一个带正电的点电荷形成 ． B．一个带负电的点电荷形成 ． C．两个分立的带等量负电的点电荷形成 ． D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形 ． 成 ( )
(2)假设释放位置的坐标为 ，y)，根据动能定理： 假设释放位置的坐标为(x， ，根据动能定理： 假设释放位置的坐标为 1 2 1 2 eEL2 L2 eEx＝ mv ，L＝vt，y＝ at ＝ . ＝2 ＝ ， ＝2 2mv2＝4x 这些位置的连线为双曲线的一部分． 这些位置的连线为双曲线的一部分． (3)当两电场叠加时， 当两电场叠加时， 电子同时参与两个分运动， 当两电场叠加时 电子同时参与两个分运动， 离 开区域Ⅱ 开区域Ⅱ做匀速运动通过 D 处． 1 2 设释放位置坐标为(x，y)，eEx＝ mv 设释放位置坐标为 ， ， ＝ 2 L 1 2 eE L2 L2 L＝vt1， n＝vt2，y1＝ at1＝ × 2＝ ＝ 2 2m v 4x eE L L eEL2 L2 y2＝at1t2＝ m ×v ×nv＝ ＝ mnv2 2nx L2 L2 y＝y1＋y2＝ ＋ ＝ 4x 2nx L L2 L2 L2 答案 (1)－2L，4 (2)y＝4x (3)y＝4x＋2nx
电场中同一位置的场强增大，小球受到的电场力 F ＝Eq 增大，往复运动的回复力增大，周期不断减 小，C 错；当电荷 M、N 的电荷量增大，小球 P 电 荷量不变时，F→O 段电场力做功 W1′等于 O→F′ 段克服电场力做功 W2′，故振幅不断减小，D 对．
答案
BD
2.在两个组合电场中的运动 在两个组合电场中的运动 上海·23)如图 4 】 上海 如图 【例 6】 (2008·上海 所示为研究电子枪中电子在 电场中运动的简化模型示意 图．在 Oxy 平面的 ABCD 区
3．带电粒子在复合场中的运动 ． 天津·23)在平面直角 【例 7】 (2008·天津 在平面直角 】 天津 坐标系 xOy 中，第Ⅰ象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场， 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存 在垂直于坐标平面向外的匀强磁场， 在垂直于坐标平面向外的匀强磁场， 磁感应强度为 B.一质量为 m、电荷 一质量为 、 量为 q 的带正电的粒子从 y 轴正半 图5 轴射入电场， 轴上的 M 点以速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，经 x 轴上的 N 点与 x 轴正方向成 θ＝60°角射入磁 ＝ 角射入磁 场， 最后从 y 轴负半轴上的 P 点垂直于 y 轴射出 磁场， 所示．不计粒子重力， 磁场，如图 5 所示．不计粒子重力，求： (1)M、N 两点间的电势差 UMN. 、 (2)粒子在磁场中运动的轨道半径 r. 粒子在磁场中运动的轨道半径 (3)粒子从 M 点运动到 P 点的总时间 t. 粒子从
点评 场强和电势是表征电场性质的两个重要 物理量，对这两个物理量的考查，一要深刻理解 这两个概念，二要理解其与电场线和等势线(面) 的对应关系，三要认识电场的分布特点和规律， 四要理顺电场中的几何关系、线角关系．试题并 非单独考查抽象的场强、电势概念，而是量、场 结合，数、理、形结合．
解析
电场强度是矢量，电势为标量，空间某
图4 域内， 的匀强电场Ⅰ 域内， 存在两个场强大小均为 E 的匀强电场Ⅰ和
Ⅱ，两电场的边界均是边长为 L 的正方形 不计 的正方形(不计 电子所受重力)． 电子所受重力 ． (1)在该区域 AB 边的中点处由静止释放电子， 在该区域 边的中点处由静止释放电子， 求 区域的位置． 电子离开 ABCD 区域的位置． (2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子， 在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子， 在电场 电 处离开， 子恰能从 ABCD 区域左下角 D 处离开，求所有 释放点的位置． 释放点的位置．
解析 (1)设粒子过 N 点时的速度为 v，有 设粒子过 ， v0 v＝2v0 ＝ v ＝cos θ 点的过程， 粒子从 M 点运动到 N 点的过程， 1 2 1 2 qU MN = mv − mv0 2 2 2 3mv0 则U MN = 2q (2)粒子在磁场中以 O′为圆心做匀速圆周运动， 粒子在磁场中以 ′为圆心做匀速圆周运动，
2．带电粒子在复合场中的运动一般为直线运 ． 匀速或匀变速)、 匀速圆周运动或类圆周运动(如 动(匀速或匀变速 、 匀速或匀变速 匀速圆周运动或类圆周运动 如 江苏卷 14)，虽然有的场力是恒力，有的场力是变 ，虽然有的场力是恒力， 但第一种运动都与一定的场力关系相对应， 力，但第一种运动都与一定的场力关系相对应，因 此加强粒子在复合场中的受力、运动、功能分析， 此加强粒子在复合场中的受力、运动、功能分析， 是运用动力学、功能规律解题的前提， 是运用动力学、功能规律解题的前提，一般的复合 场是电场和重力场或电场和磁场，再或是电场、 场是电场和重力场或电场和磁场，再或是电场、磁 重力场，不论场如何复合， 场、重力场，不论场如何复合，力、功、能是维系 带电粒子运动的基本要素， 所以对带电粒子在复合 带电粒子运动的基本要素， 场中运动的问题，应抓住以上分析，探寻问题所满 场中运动的问题，应抓住以上分析， 足的物理规律，这样， 足的物理规律，这样，带电粒子在复合场中运动的 问题就会迎刃而解． 问题就会迎刃而解．
Байду номын сангаас
图1
解析
由于场强是矢量， 由于场强是矢量 ， 场强相同既包括大小相
等，也包括方向相同，画出等量异种点电荷形成电 也包括方向相同， 场的电场线， 场的电场线，可知 A 关于 O 点的对称点 A′处的 ′ 处相同． 场强与 A 处相同．
答案
A
【例 2】如图所示的真空空间中，仅在正方体中的 】如图所示的真空空间中， 黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷， 则图中 黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷， a、b 两点电场强度和电势均相同的是 、 ( )
图2
B 点的合场强为零， 解析 A、 两点电荷在 O 点的合场强为零， A、 、 但 、 B、C 三点在 O 点合场强不为零．设 OD ＝r 则 AD 、 点合场强不为零． OD 点的合场强 ＝cos 60°＝2r，则 A、B 两点电荷在 D 点的合场强 ， 、 kQ 轴正方向， 大小为 2 ，方向沿 x 轴正方向，而 C 点电荷在 D 4r kQ 轴负方向， 点场强大小为 ， 方向沿 x 轴负方向， 所以 D 点 2 4r 电场强度为零． 点电荷－ 电场强度为零． 点电荷－q 从 O 移向 C 要克服电场 力做功，电势能增大． 力做功，电势能增大．
带负电的粒子能沿电场线运动， 解析 带负电的粒子能沿电场线运动， 说明电场线 是直线， 是直线，所以 C、D 不对，同时负电粒子能在等势 、 不对， 面上做匀速圆周运动， 说明它受到的电场力提供向 面上做匀速圆周运动， 心力， 正确． 心力，所以 A 正确．
答案 A
上海·14)如图 3 所示， 【例 5】 (2008·上海 】 上海 如图 所示， 在光滑绝缘水平面上， 在光滑绝缘水平面上，两个带等量 正电的点电荷 M、N，分别固定在 、 ， A、B 两点，O 为 AB 连线的中点， 连线的中点， 、 两点， CD 为 AB 的垂直平分线．在 CO 之间的 F 点由 的垂直平分线． 静止释放一个带负电的小球 P(设不改变原来的 设不改变原来的 电场分布)，在以后的一段时间内，P 在 CD 连线 电场分布 ，在以后的一段时间内， 上做往复运动， 上做往复运动，若 过程中振幅不断减小 B．小球 P 的带电荷量缓慢减小，则它往复运动 的带电荷量缓慢减小， ． 过程中每次经过 O 点时的速率不断减小 ( ) A．小球 P 的带电荷量缓慢减小，则它往复运动 的带电荷量缓慢减小， ．
专题讲座 专题一 电场性质的理解 1． 通过对电场的认识，考查场强、电势两个基本 ． 通过对电场的认识，考查场强、 概念 所示， 【例 1】如图 1 所示，在等量异种点电荷 】 形成的电场中，MN 为两点电荷连线的 形成的电场中， 中垂面． 中垂面．在中垂面的右侧有一点 A，其 ， 场强为 E，则在这个电场中，与 A 点场 ，则在这个电场中， 强相同的点还有 A．一个点 ． C．三个点 ． ( ) B．两个点 ． D．四个点 ．
章末总结
7.电场的性质和带电粒 热点讲座 7.电场的性质和带电粒 子在场内运动问题分析
热点解读 1．场强、电场力、电场力做功三者相联系， ．场强、电场力、电场力做功三者相联系， 电势与电势能、 电场力做功与电势能的变化相联 电势与电势能 、 带电粒子在电场中运动，其既是动力学知识、 系，带电粒子在电场中运动，其既是动力学知识、 功能知识、与电场相关知识的载体， 功能知识、与电场相关知识的载体，又是对电场性 质的表征和体现． 质的表征和体现 ． 对电场及其与之相关概念的考 是对受力、运动、 能量及能量变化、 查，是对受力、运动、功、能量及能量变化、动力 学知识综合应用分析能力的考查， 学知识综合应用分析能力的考查， 是高考对理解能 推理能力、分析综合能力考查的重要方面． 力、推理能力、分析综合能力考查的重要方面．