第一部分 专题三 第1讲 电场、磁场的基本性质

在电场中沿着电场线的方向电势在降低．
带电粒子在电场中运动的电势能变化要看电场力做功的情
况，如果电荷在运动的过程中，电场力做正功，则电荷的电
势能减少；如果电场力做负功，则电势能增加，即W=-ΔE.
2．(2011 年上海卷)电场线分布如图 3－1－5 所示，电场 中 a、b 两点的电场强度大小分别为已知 Ea和 Eb，电势分别 为φa 和φb，则( C)
4．(2011 年新课标卷)为了解释地球的磁性，19 世纪安
培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流 I 引起的．
在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 ( B )
解析：根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是 B.
1 容器所带电荷量变为 2Q，板间距变为2d，其他条件不变，这
这时两极板间电势差为 U2，板间场强为 E2，下列说法正确的 是( ) A．U2＝U1，E2＝E1 C．U2＝U1，E2＝2E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
解析：考查平行板电容器的相关知识． 4πkdQ U1 4πkQ Q Q U1＝C＝ εS ＝ εS ，E1＝ d ＝ εS 4πkd 当电荷量变为 2Q 时 2Q 2Q 4πkdQ U2＝ ＝ εS ＝ εS ＝U1 C′ 2πkd U2 8πkQ E2＝d/2＝ εS ＝2E1，C 选项正确．
mg 与 z 轴正方向相同，当两绳的拉力 T＝0 时，mg＝BIL，得 B＝ IL ，
故 B 选项是可能出现的；同理分析可得 C 对 D 错． 答案：BC 磁体的相互作用可以是磁体和磁体、磁体和电 流、电流和电流三种形式．可以用左手定则来判定受力方向．当 电流方向垂直磁场方向时，通电导线在磁场中受安培力是 F＝BIL， 这里 L 是通电导线的有效长度．
3．如图 3－1－7 所示，长为 2l 的直导线拆成边长相等、
夹角为 60°的 V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场
中，磁感应强度为 B，当在该导线中通以电流强度为 I 的电 流时，该 V 形通电导线受到的安培力大小为( C )
图 3－1－7 A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl
反，AC 错．F＝Eq，故 BD 正确．
答案：BD
2．(2011 年全国卷)如图 3－1－2，两根相互平行的长直
导线分别通有方向相反的电流 I1 和 I2，且 I1>I2；a、b、c、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且 a、b、c 与两导线 共面；b 点在两导线之间，b、d 的连线与 导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零 的点是( C ) A．a 点 B．b 点 C．c 点 图 3－1－2 D．d 点
C．若将一试探电荷＋q 从 P 点移至 O 点，电势能增大 D．若将一试探电荷＋q 从 P 点移至 O 点，电势能减小
解析：根据等量正负点电荷的电场分布可知，在 x 轴上 还有一点与 P 点电场强度相同，即和 P 点关于 O 点对称，A 正确．若将一试探电荷＋q 从 P 点移至 O 点，电场力先做正 功后做负功，所以电势能先减小后增大．一般规定无穷远电 势为零，过 O 点的中垂线电势也为零，所以试探电荷＋q 在
库仑定律、电场强度和电场线
【例 1】(双选)如图 3－1－4 所示，在 x 轴上关于原点 O 对称 的两点固定放置等量异种点电荷＋Q 和－Q，x 轴上的 P 点位于－
Q 的右侧．下列判断正确的是(
)
图 3－1－4 A．在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同
B．在 x 轴上还有两点与 P 点电场强度相同
P 点时电势能为负值，移至 O 点时电势能为零，所以电势能
增大，C 正确． 答案：AC
1．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均 可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大
r 小为 F.两小球相互接触后将其固定距离变为2，则两球间库
仑力的大小为(
)
1 A.12F
3 B.4F
广东省 2010、2011 年高考中对电场、磁场的基本性质的
考查主要以选择题形式出现．电场的基本性质主要体现在电
场力的性质和能的性质，而磁场与电场的描述方法有类似之 处．考查重点主要在电场力的性质、电场强度和电场线、电 场力做功和电势能改变、磁场的描述这几个考点．所以 2012 年的高考中，本部分内容必将有选择题出现，一般难度不会 太大，在复习中要注重对概念和规律的理解．
图 3－1－5 A．Ea>Eb，φa>φb C．Ea<Eb，φa>φb B．Ea>Eb，φa<φb D．Ea<Eb，φa<φb
安培力和洛伦兹力的判断与计算
【例 3】(双选，2011 年上海卷)如图 3－1－6 所示，质量 为 m、长为 L 的直导线用两绝缘细线悬 挂于 O、O′，并处于匀强磁场中．当 导线中通以沿正方向的电流 I，且导线保
4 C.3F
D．12F
解析：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 F＝ Q· 3Q k r2 ，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所 带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为＋Q，距 1 Q· Q 离又变为原来的2，库仑力为 F′＝k r ，所以两球间库仑 2 2 4 力的大小为3F，C 项正确．
答案：C
电场能的性质(电势、电势差、电势能、电场力做功) 【例 2】(2010 年全国卷Ⅰ)关于静电场，下列结论普遍 成立的是( )
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指
向电势降低最快的方向 D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另 一点，电场力做功为零
答案：C
5．(双选，2010 年广东卷)图 3－1－3 是某一点电荷的电 场线分布图，下列表述正确的是( )
图 3－1－3
A．a 点的电势高于 b 点的电势 B．该点电荷带负电 C．a 点和 b 点电场强度的方向相同 D．a 点的电场强度大于 b 点的电场强度
解析：不管是什么电荷产生的电场，沿电场线的方向电 势降低，故 A 错．电场强度的方向在电场线中的描述很直观， 就是沿着电场线上某点的切线方向，故 C 错．由电场线分布 可知，该点电荷是负电荷，a 点离场源近，电场线分布密， 电场强度大，故 BD 正确． 答案：BD
解析：在负电荷产生的电场中，离负电荷近，电场强度 大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A 错误； 电势差的大小决定于两点间距和电场强度，B 错误；沿电场 方向电势降低，而且速度最快，C 正确；场强为零，电势不 一定为零，电场力做功的特点：只与电荷始末位置电势差有 关，与路径和场强无关，D 错误． 答案：C
解析：要合磁感应强度为零，两电流产生的磁场须等大
反向，只有 c 点有可能．
3．(2011 年海南卷)关于静电场，下列说法正确的是( D ) A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．同一电场线上的各点，电势一定相等 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
4．(2011 年天津卷)板间距为 d 的平行板电容器所带电荷 量为 Q 时，两极板间的电势差为 U1，板间场强为 E1.现将电
持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则
图 3－1－6 ) 磁感应强度方向和大小可能为( mg mg A．z 正向， IL tan θ B．y 正向， IL
mg C．z 负向， IL tan θ mg D．沿悬线向上， IL sin θ
解析：假设磁场方向与 z 轴正方向相同，由左手定则可判断 安培力方向 y 轴负方向相同，则与题图所示情况不符，A 错误； 假设磁场方向与 y 轴正方向相同，由左手定则可判断安培力方向
专题三
电场与磁场
第1讲 电场、磁场的基本性质
1．(双选，2011 年广东卷)图 3－1－1 为静电除尘器除尘 机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力 的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述
正确的是(
)
图 3－1－1
A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由集尘极指向放电极 C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 解析：电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力与电场方向相