2017届高考物理二轮复习专题复习(练习)专题四 电场和磁场3
2017届高考物理考前回扣教材电场与磁场
2017届高考物理考前回扣教材-电场与磁场电场与磁场考点要求重温考点24 物质的电结构、电荷守恒(Ⅰ)考点25 静电现象的解释(Ⅰ)考点26 点电荷(Ⅰ)考点27 库仑定律(Ⅱ)考点28 静电场(Ⅰ)考点29 电场强度、点电荷的场强(Ⅱ)考点30 电场线(Ⅰ)考点31 电势能、电势(Ⅰ)考点32 电势差(Ⅱ)考点33 匀强电场中电势差与电场强度的关系(Ⅱ) 考点34 带电粒子在匀强电场中的运动(Ⅱ)考点35 示波管(Ⅰ)考点36 常见电容器，电容器的电压、电荷量和电容的关系(Ⅰ)考点37 磁场、磁感应强度、磁感线(Ⅰ)考点38 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ)考点39 安培力、安培力的方向(Ⅰ)考点40 匀强磁场中的安培力(Ⅱ)考点41 洛伦兹力、洛伦兹力的方向(Ⅰ)考点42 洛伦兹力公式(Ⅱ)考点43 带电粒子在匀强磁场中的运动(Ⅱ)考点44 质谱仪和回旋加速器(Ⅰ)要点方法回顾1.请回答库仑定律的内容、公式和适用条件分别是什么？答案(1)内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.(2)公式：F＝kq1q2r2，式中的k＝9.0×109Nm2/C2，叫静电力常量.(3)适用条件：①点电荷；②真空中.2.电场强度是描述电场力的性质的物理量，它有三个表达式：E＝Fq，E＝kQr2和E＝Ud，这三个公式有何区别？如果空间某点存在多个电场，如何求该点的场强？电场的方向如何确定？答案(1)区别①电场强度的定义式E＝Fq，适用于任何电场，E由场源电荷和点的位置决定，与F、q无关.②真空中点电荷所形成的电场E＝kQr2，其中Q为场源电荷，r为某点到场源电荷的距离.③匀强电场中场强和电势差的关系式E＝Ud，其中d 为两点沿电场方向的距离.(2)用叠加原理求该点的场强若空间的电场是由几个“场源”共同激发的，则空间中某点的电场强度等于每个“场源”单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和——叠加原理.(3)电场方向是正电荷的受力方向、负电荷受力的反方向、电场线的切线方向、电势降低最快的方向比较电势高低的方法有哪些？答案(1)顺着电场线方向，电势逐渐降低.(2)越靠近正场源电荷处电势越高；越靠近负场源电荷处电势越低.(3)根据电场力做功与电势能的变化比较①移动正电荷，电场力做正功，电势能减少，电势降低；电场力做负功，电势能增加，电势升高.②移动负电荷，电场力做正功，电势能减少，电势升高；电场力做负功，电势能增加，电势降低比较电势能大小最常用的方法是什么？答案不管是正电荷还是负电荷，只要电场力对电荷做正功，该电荷的电势能就减少；只要电场力对电荷做负功，该电荷的电势能就增加电场力做功有什么特点？如何求解电场力的功？答案(1)电场力做功的特点电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量是确定的，因而电场力对移动电荷所做的功的值也是确定的，所以，电场力对移动电荷所做的功，与电荷移动的路径无关，仅与初、末位置的电势差有关，这与重力做功十分相似.(2)电场力做功的计算及应用①W＝Flcosα，常用于匀强电场，即F＝qE恒定.②WAB＝qUAB，适用于任何电场，q、UAB可带正负号运算，结果的正负可反映功的正负，也可带数值运算，但功的正负需结合移动电荷的正负以及A、B两点电势的高低另行判断.③功能关系：电场力做功的过程就是电势能和其他形式的能相互转化的过程，如图，且W＝－ΔE其他.电势能E电????W＞0W＜0其他形式的能E其他6.带电粒子在匀强电场中分别满足什么条件可以做加速直线运动和偏转运动？处理带电粒子在电场中运动的方法有哪些？答案(1)加速——匀强电场中，带电粒子的受力方向与运动方向共线、同向.处理方法：①牛顿运动定律和运动学方程相结合.②功能观点：qU＝12mv22－12mv21(2)偏转——带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场.处理方法：类似平抛运动的分析方法.沿初速度方向的匀速直线运动：l＝v0t沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动：y＝12at2＝12qEm(lv0)2＝qUl22mdv20偏转角tanθ＝vyv0＝qUlmdv207.电容的两个表达式和平行板电容器的两类问题是什么？答案(1)①电容：C＝QU②平行板电容器的电容决定式：C＝εrS4πkd∝εrSd.(2)平行板电容器的两类问题：①电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势)，这种情况下带电荷量Q＝CU∝C，而C＝εrS4πkd∝εrSd，E＝Ud∝1d.②充电后断开K，则电容器带电荷量Q恒定，这种情况下C∝εrSd，U∝dεrS，E∝1ε磁场的基本性质是什么？安培定则和左手定则有何区别？答案(1)磁场是一种物质，存在于磁体、电流和运动电荷周围，产生于电荷的运动，磁体、电流和运动电荷之间通过磁场而相互作用.(2)两个定则：①安培定则：判断电流周围的磁场方向.②左手定则：判断电流或运动电荷在磁场中的受力方向通电导线在磁场中一定受到力的作用吗？磁场对电流的力的作用有什么特点？答案当通电导线放置方向与磁场平行时，磁场对通电导线无力的作用.除此以外，磁场对通电导线有力的作用.当I⊥B时，磁场对电流的作用为安培力F＝BIL，其中L为导线的有效长度，安培力的方向用左手定则判断，且安培力垂直于B和I确定的平面.10.带电粒子在磁场中的受力情况有何特点？洛伦兹力的大小与哪些物理量有关，它的方向如何判定？洛伦兹力为什么不做功？答案(1)磁场只对运动电荷有力的作用，对静止电荷无力的作用.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F洛＝qvBsinθ，注意：θ为v与B的夹角.F洛的方向仍由左手定则判定，但四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向.(3)因为洛伦兹力的方向总是垂直于速度方向，所以洛伦兹力不做功分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题的基本思路和方法是怎样的？答案(1)圆心的确定：因为洛伦兹力F洛指向圆心，根据F洛⊥v，画出粒子运动轨迹上任意两点的(一般是射入和射出磁场的两点)F洛的方向，沿两个洛伦兹力F洛的方向画其延长线，两延长线的交点即为圆心，或利用圆心位置必定在圆中任意一根弦的中垂线上，作出圆心位置.(2)半径的确定和计算：利用平面几何关系，求出该圆的可能半径(或圆心角).(3)粒子在磁场中运动时间的确定：利用回旋角α(即圆心角)与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，由公式t＝α360°T 可求出粒子在磁场中运动的时间.(4)注意圆周运动中有关的对称规律：如从同一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；在圆形磁场区域内，沿径向射入粒子，必沿径向射出.12.当带电粒子在电场中分别做匀变速直线运动，类平抛运动和一般曲线运动时，通常用什么方法来处理？答案(1)当带电粒子在电场中做匀变速直线运动时，一般用力的观点来处理(即用牛顿运动定律结合运动学公式)；(2)当带电粒子在电场中做类平抛运动时，用运动的合成和分解的方法来处理；(3)当带电粒子在电场中做一般曲线运动时，一般用动能定理或能量的观点来处理复合场通常指哪几种场？大体可以分为哪几种类型？处理带电粒子在复合场中运动问题的思路和方法是怎样的？答案(1)复合场及其分类复合场是指重力场、电场、磁场并存的场，在力学中常有四种组合形式：①电场与磁场的复合场；②磁场与重力场的复合场；③电场与重力场的复合场；④电场、磁场与重力场的复合场.(2)带电粒子在复合场中运动问题的处理方法①正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提.②灵活选用力学规律是解决问题的关键当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，应根据平衡条件列方程求解.当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解.当带电粒子在复合场中做非匀速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解回旋加速器加速带电粒子时，是不是加速电压越大，粒子获得的动能越大，粒子回旋的时间越短？答案设粒子的最大速度为vm，由qvB＝mv2R知vm ＝qBRm，则粒子的最大动能Ekm＝12mv2m＝qBR22m.故对同种带电粒子，带电粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒的半径决定.粒子每加速一次获得的动能ΔEk0＝qU，带电粒子每回旋一周被加速两次，增加的动能ΔEk＝2qU，则达到最大动能的回旋次数n＝EkmΔEk＝B2R2q4mU，若不考虑在电场中加速的时间，带电粒子在磁场中回旋的总时间t＝nT＝B2R2q4mU2πmqB＝πBR22U，故对同种带电粒子，加速电压越大，粒子回旋的时间越短。
高三物理二轮复习 专题能力提升练(四)电场和磁场(2021年整理)
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专题能力提升练(四）电场和磁场（45分钟100分）一、选择题（本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求）1.（2016·永州二模）如图所示,四根完全相同的垂直于纸面放置的长直导线，其横截面分别位于正方形abcd的四个顶点上,直导线分别通有方向垂直于纸面向外、大小分别为I a=I0，I b=2I0,I c=3I0,I d=4I0的恒定电流,已知通电长直导线周围距离为r处磁场的磁感应强度大小为B=k，式中常量k〉0,I为电流大小，忽略电流间的相互作用,若电流I a在正方形的中心O 点产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度大小及方向为（）A。
10B，方向垂直于纸面向里B。
10B,方向垂直于纸面向外C。
2B，方向由O点指向bc中点D。
2B，方向由O点指向ad中点【解析】选C。
电流I a在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，四根通电导线到O点的距离相等，结合题意:I a=I0,I b=2I0，I c=3I0，I d=4I0，由公式B=k可得b、c、d在O 点产生的磁感应强度大小分别为2B、3B、4B，由安培定则可知,b导线在中心O点产生的磁感应强度方向由c→a，c导线在中心O点产生的磁感应强度方向由d→b,d导线在中心O点产生的磁感应强度方向由a→c,根据矢量的合成法则可知，a、c两导线在O点产生的合磁感应强度大小为2B,方向d→b,b、d两导线在O点产生的合磁感应强度大小为2B,方向由a→c，所以O 点处实际的磁感应强度大小为·2B=2B，方向由O点指向bc中点，故选项C正确,A、B、D错误。
高考高考物理二轮复习专题训练：电场与磁场的理解
电场与磁场的理解一、选择题1．某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示，相邻的等势线电势差相等，一负电荷仅在静电力作用下由a 运动至b ，设粒子在a 、b 两点的加速度分别为a a 、b a ，电势分别为a ϕ、b ϕ，该电荷在a 、b 两点的速度分别为a v 、b v ，电势能分别为p a E 、p b E ，则（ ）A ．a b a a >B ．b a v v >C ．p p a b E E >D ．a b ϕϕ>2．某静电场方向平行于x 轴，x 轴上各点电场强度随位置的变化关系如图所示，规定x 轴正方向为电场强度正方向。
若取x 0处为电势零点，则x 轴上各点电势随位置的变化关系可能为（ ）A ．B ．C ．D ．3．一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V 、17V 、26V 。
下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的大小为2.5V/cmB ．坐标原点处的电势为2VC ．电子在a 点的电势能比在b 点的小7eVD ．电子从b 点运动到O 点，电场力做功为16eV4．如图，空间中存在着水平向右的匀强电场，现将一个质量为m ，带电量为q +的小球在A 点以一定的初动能k E 竖直向上抛出，小球运动到竖直方向最高点C 时的沿场强方向位移是0x ，动能变为原来的一半（重力加速度为g ），下列说法正确的是（ ）A ．场强大小为22mgqB ．A 、C 竖直方向的距离为0x 的2倍C ．小球从C 点再次落回到与A 点等高的B 点时，水平位移是02xD ．小球从C 点落回到与A 点等高的B 点时，电场力做功大小为2k E5．如图，圆心为O 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab 和cd 为圆的两条直径，60aOc ∠=︒。
将一电荷量为q 的正点电荷从a 点移到b 点，电场力做功为W （0W >）；若将该电荷从d 点移到c 点，电场力做功也为W 。
高考物理二轮复习专题测试练四电场和磁场.docx
专题测试卷(四)电场和磁场(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
)1．如图所示，7根通电长直导线均匀分布在半圆上，各导线电流大小相等、方向均垂直纸面向里，另一通电长直导线P位于半圆的圆心处，电流方向垂直纸面向外。
则导线P受到的安培力方向()A．向上B．向下C．向左D．向右[解析] 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，直导线P与另外7根导线之间都是大小相等的斥力，由对称性可得直导线P受到安培力的合力方向竖直向上，选项A正确，B、C、D错误。
[答案] A2．一电子仅在电场力作用下，沿直线由静止从A运动到B，AB间的电场强度与位移的关系如图所示，则下列叙述正确的是()A．电子做匀加速运动B．电子做匀减速运动C．电势能先增加后减小D．动能先增加后减小[解析] 电子带负电，所受的电场力方向与电场强度方向相反。
由图像知：由A→O过程，电场强度沿－x方向，电场力与运动方向一致，O→B电场力与运动方向相反，所以电子的运动是先加速后减速，动能先增加后减小，由能量守恒定律可知其电势能先减小后增加，故D正确，A、B、C错误。
[答案] D3．如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，有带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v0沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v-t图像如图乙所示，下列说法正确的是()A．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等B．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处C．t1时刻试探电荷所处位置电场强度为零D．t2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零[解析] 由图可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，说明粒子受电场力应向下，故说明粒子均应带负电，由于电场线只能沿竖直方向，故说明两粒子带等量负电荷，故A、B错误；根据等量同种点电荷的电场特点可知，在两个点电荷的连线的中垂线上，只有与连线的交点处的电场强度才等于0，故C错误；0～t2时间内电场力一直做负功，故电势能一直增大，所以t2时刻试探电荷的电势能最大，但t2时刻v-t 图线的斜率不等于0，所以加速度不为零，故D正确。
高考二轮复习专题四 电场与磁场
专题四 电场与磁场本专题解决的是综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在电场和磁场中的运动问题。
本部分内容是高考的热点和难点，考查内容多，分值大，物理过程多，且情景复杂，综合性强，常作为理综试卷的压轴题。
命题特点是在选择题中考查电场的基本性质，在计算题中综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在复合场中的运动问题。
本专题考查的重点有以下几个方面：①电场的基本性质，②带点粒子（带电体）在电场中的直线运动，③带电粒子（带电体）在电场中类平抛运动，⑤带电粒子在磁场中的偏转问题等本部分易错点集中在电磁场基本定义掌握不清，磁场中无法准确定位圆心，进而无法求得半径、圆心角等关键量。
第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（本题包括10小题。
每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。
）1. 静电计是用来测量电容器两极板间电势差的仪器，两极板之间的电势差越大则静电计的指针偏角越大。
平行板电容器、滑动变阻器、电源、电键以及静电计按如图所示的电路连接。
当电键闭合时静电计的指针有偏转，下列能使偏角增大的是（ ）A ．断开电键增大两极板间的距离B ．闭合电键增大两极板间的距离C ．闭合电键减小两极板间的距离D ．闭合电键使变阻器滑动的滑片向左移动【答案】A【解析】要使静电计的指针张开角度增大些，必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大，断开开关S 后，将M 、N 分开些，电容器的带电荷量不变，电容减小，电势差增大，A 正确；保持开关S 闭合，将M 、N 两极板分开或靠近些，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，B 、C 均错误；保持开关S 闭合，将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，D 错误。
2. （2015年安徽卷）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为02σε，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量。
如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S ，其间为真空，带电量为Q 。
湖北省宜昌市17届高考物理二轮复习电场磁场三练习2无答案1801083105
电场、磁场㈢1.目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a 、高为b 的长方形，放在沿y 轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x 轴正方向、大小为I 的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M 、N 均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U .则磁感应强度的大小和电极M 、N 的正负为 ( )A.nebU I ，M 正、N 负 B.neaU I ，M 正、N 负 C.nebU I ，M 负、N 正 D.neaU I，M 负、N 正 2.为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U ．若用Q 表示污水流量 (单位时间内排出的污水体积)，下列说法正确的是 ( )A ．若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面电势高B ．前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关C ．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D ．污水流量Q 与电压U 成正比，与a 、b 有关3.如图所示是质谱议的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E ，平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2，平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场，下列表述正确的是( )A ．图中所示的是带负电粒子的运动轨迹B ．能通过狭缝P 的带电粒子的速度等于E/BC ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷q/m 越小4.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f ，加速电压为U .若A 处粒子源产生的质子质量为m 、电荷量为＋q ，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是( )A ．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRfB ．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U 成正比C ．质子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶1D ．不改变磁感应强度B 和交流电频率f ，该回旋加速器也能用于α粒子(含两个质子，两个中子)加速5.如图所示，水平放置的两块平行金属板，充电后与电源断开．板间存在着方向竖直向下的匀强电场E 和垂直于纸面向里、磁感强度为B 的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子(不计重力及空气阻力)，以水平速度v 0从两极板的左端中间射入场区，恰好做匀速直线运动．则( )A ．粒子一定带正电B ．若仅将板间距离变为原来的2倍，粒子运动轨迹偏向下极板C ．若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，粒子不再做匀速直线运动D ．若撤去电场，粒子在板间运动的最长时间可能是πm qB 6.如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。
2017届高考物理复习专题课件：专题4 电场和磁场3
解析： (1)由题意可得速度为 v0 和 2v0 的粒子均由区域Ⅰ左侧 aa′ 射入磁场 5 则粒子转过的圆心角为 π 3 5 2πm 故 t0＝ T，T＝ 6 Bq q 5π 解得：m＝3Bt 0 对速度为 2v0 的粒子在区域Ⅰ运动： 2v02 2mv0 6v0t0 Bq(2v0)＝m r ，r＝ Bq ＝ 5π 6v0t0 由几何关系可得 L＝r＝ 5π
高考巡航 全国卷Ⅰ (多选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中 1. 2016· 运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线 对称．忽略空气阻力．由此可知( )
A．Q点的电势比P点高 B．油滴在Q点的动能比它在P点的大 C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D．油滴在Q、洛伦兹力、匀速圆周运动及相关 的知识点，意在考查学生运用相关知识分析、解决粒子在电场中加速 和在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的能力．解答此题的关键点主要 有两处：一是利用动能定理列出离子的加速运动方程，利用洛伦兹力 提供向心力列出粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的方程；二是根据 题述条件找出质子和一价正离子的电荷量、质量、轨迹半径、磁场的 磁感应强度的关系．设加速电压为U，质子做匀速圆周运动的半径为 r，原来磁场的磁感应强度为B，质子质量为m，一价正离子质量为M. 1 2 质子在入口处从静止开始加速，由动能定理得，eU＝ mv 1 ，质子在匀 2 v2 1 强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，ev1B＝m ；
磁场越强，粒子运动的半径越小，从右边界射出的最小半径即从 4b－2b 磁场右上角(4b,0)处射出，由几何关系得：rmin＝ ＝ 2b 2sinθ mv0 可得Bmax＝ qb (3)不能，如图：
mv20 答案：(1) 2qb
mv0 (2) qb
整理高三物理第二轮复习专题四电场和磁场
高三物理二轮复习专题高三物理二轮复习专题3-5重难点突破一、关于光电效应问题1、分析方法（1）常见电路（2）两条线索(a)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．(b)通过光的强度分析：由I光强=Nhν可知，频率一定时，入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大；光强一定时，频率越高→光子数目少→产生的光电子数越少→光电流小．2、典型图象（1）光电流与电压的关系说明：频率的比较：E km＝hν－W0= eU c可知遏止电压越大，频率越高，遏止电压相同，频率相同，从图可知ν甲=ν乙<ν丙。
光强的比较：饱和光电流与单位时间逸出的光电子数有关，单位时间逸出的光电子数与光强和光的频率有关，由I光强=Nhν可知，甲的强度大于乙的强度。
（2）反向遏止电压与入射光频率的关系说明：由U C=ℎν−W0e 可知,根据横坐标交点可求金属的极限频率ν0=w0/h，根据斜率可以算出普朗克恒量，斜率h/e,根据纵轴截距可以推算出金属的逸出功，w0/e。
（3）最大初动能与入射光频率的关系说明：由E K=ℎν−W0可知，图线与横轴的交点坐标是极限频率ν0，图线与纵轴的交点数值是逸出功w0，图象的斜率就是普朗克恒量h。
例、如图所示电路可研究光电效应规律。
图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K 为阳极。
理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。
现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（AC）A.光电管阴极材料的逸出功为4.5eVB．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零C．若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大D．若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零二、关于原子跃迁问题1、注意“一个原子”还是“一群原子”一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱条数为N＝＝C，而一个氢原子处于量子数为n的激发态上时，最多可辐射出n－1条光谱线．例、现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能（A）级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1n−1A. 2200B. 2000C. 1200D. 24002、注意是“跃迁”还是“电离”不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差，欲想把处于某一定态的原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量。
(江苏专用)2017届高考物理二轮复习专题三电场和磁场第1讲电场和磁场的基本性质提升训练
专题三 电场和磁场第1讲 电场和磁场的基本性质一、单项选择题1.如图1所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间距离等于b 、c 间距离。
用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度，可以判定( )图1A ．φa ＞φb ＞φcB ．φa －φb ＝φb －φcC ．E a ＞E b ＞E cD ．E a ＝E b ＝E c解析 判断电场强度的大小，需看电场线的疏密，此题不具备作出判断的条件。
根据沿着电场线的方向电势降低，可以判断A 选项正确；虽然a 、b 间距离等于b 、c 间距离，但只有在匀强电场中，沿场强方向相同距离的电势差才相等，因题中只有一条电场线也就无法判断电势差的大小。
答案 A2．(2016·全国卷Ⅱ，15)如图2，P 是固定的点电荷，虚线是以P 为圆心的两个圆。
带电粒子Q 在P 的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a 、b 、c 为轨迹上的三个点。
若Q 仅受P 的电场力作用，其在a 、b 、c 点的加速度大小分别为a a 、a b 、a c ，速度大小分别为v a 、v b 、v c ，则( )图2A ．a a >a b >a c ，v a >v c >v bB ．a a >a b >a c ，v b >v c >v aC ．a b >a c >a a ，v b >v c >v aD ．a b >a c >a a ，v a >v c >v b 解析 由库仑定律F ＝kq 1q 2r 2可知，粒子在a 、b 、c 三点受到的电场力的大小关系为F b >F c >F a ，由a ＝F m可知a b >a c >a a 。
根据粒子的轨迹可知，粒子Q 与场源电荷P 的电性相同，二者之间存在斥力，由c →b →a 整个过程中，电场力先做负功再做正功，且W ba >|W cb |，结合动能定理可知，v a >v c >v b ，故选项D 正确。
高三物理二轮复习 专题四 电场与磁场
中的运动
⑪质谱仪和回旋加速器
1．对电场强度的三个公式的理解：E＝F是电场强度的①定义式，适用于任 q
何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷 q 无关；E＝k Q r2
是真空中点电荷所形成的电场的决定式，由场源电荷 Q 和场源电荷到某点的距
离 r 决定；E＝U是场强与电势差的关系式，只适用于②匀强电场，式中 d 为两 d
答案：BC
【变式 1－1】 (2015·山东卷)直角坐标系 xOy 中，M、N 两点位于 x 轴上，
G、H 两点坐标如图．M、N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为 Q 的正点电荷
置于 O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用 k 表示．若将该正点
电荷移到 G 点，则 H 点处场强的大小和方向分别为( )
4．带电粒子(不计重力)在电场中的运动可以分为两种特殊类型：加速和偏 转．带电粒子在电场中加速问题的分析，通常利用动能定理 qU＝⑥1mv2－1mv 20
22
来求 v；而带电粒子在电场内的偏转常采用⑦运动分解的办法来处理．
5．带电粒子在磁场中的运动，首先根据轨迹和受力情况确定圆心，再利用 平面几何知识确定半径、求出粒子在磁场中运动的时间．因此，正确分析带电粒 子的⑧受力及⑨运动特征是解决问题的前提．
等大、反向
等大、同向
3．电场线与带电粒子运动轨迹的关系 (1)同时满足以下三个条件时，两者会重合 ①电场线为直线； ②电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； ③电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行． (2)其他情况两者不会重合
5．等势面的特点 (1)等势面一定和电场线垂直． (2)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功． (3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面． (4)电场线越密的地方，等差等势面越密．
2017高考物理二轮复习对点练：第1部分 专题四 电路和
第一部分 专题四 第2讲1．(2015·海南卷)如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度方向垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为ε′.则ε′ε等于( B )A ．12B ．22C ．1D ． 2解析：设折弯前金属棒切割磁感线的长度为L ，ε＝BL v ；折弯后，金属棒切割磁感线的有效长度l ＝⎝⎛⎭⎫L 22＋⎝⎛⎭⎫L 22＝22L ， 故产生的感应电动势为ε′＝Bl v ＝B ·22L v ＝22ε， 所以ε′ε＝22，B 正确． 2．(2014·山东卷)如图所示，一端接有定值电阻R 的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M 、N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是( BCD )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小解析：根据安培定则，在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里，由此可知，当导体棒运动到M 区时，根据右手定则可以判定，在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反，再根据左手定则可知，金属棒在M 区时受到的安培力方向向左，A 错误；同理可以判定B 正确；再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大，因此产生的感应电动势越来越大，根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知，导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大，C 正确；同理D 正确．3．(2014·江苏卷)如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B ．在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( B )A ．Ba 22ΔtB ．nBa 22ΔtC ．nBa 2ΔtD ．2nBa 2Δt 解析：磁感应强度的变化率ΔB Δt ＝2B －B Δt ＝B Δt ，法拉第电磁感应定律公式可写成E ＝n ΔΔt ＝n ΔB Δt S ，其中磁场中的有效面积S ＝12a 2，代入得E ＝nBa 22Δt，B 正确，A 、C 、D 错误． 4．(2016·全国卷甲)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触。
2017届高三物理二轮专题复习课件(高频考点探究+命题考向追踪,新课标)专题3 电场和磁场 (共184张PPT)
N，q＝4 6× 10－8 C，选项 B 错误，选项 C 正确；等量同
种电荷连线的中点电场强度为 0，选项 D 正确．
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第9讲
带电粒子在电场中的运动
教师备用真题
2．[2016· 江苏卷] 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( ) A．A 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 C．B 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， 电场力所做的功不同
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第9讲
带电粒子在电场中的运动
教师备用真题
W′＝3W ⑤ 1 2 1 2 W′＝2mvE－2mvB ⑥ 联立④⑤⑥式并代入数据得 U＝6× 104 V ⑦
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一、电场的性质 1．电场强度
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2.电场力做功与电势能 (1)电势和电势能的相对性：电场中某点的电势、电荷在电 场中某点的电势能的数值大小与电势零点选取有关； (2)电场力做功与电势能的关系：电场力对电荷做的功等于 电荷的电势能的减少量，即W＝－ΔEp. 3．电势、电势差 (1) 电势与电势能： Ep ＝ qφ( 运算时带正负号 ) ．电势和电势 能均为标量，电势的正负反映电势的高低，电势能的正负 反映电荷电势能的大小． (2)电势差与电场力做功：WAB＝qUAB＝q(φA－φB) (运算时带 正负号)．
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第9讲
带电粒子在电场中的运动
教师备用真题
C [解析] 电场线的疏密反映电场的强弱，电场线越密， 电场越强，据图可知，B 点的电场强度比 A 点大，选项 A 错误；沿电场线电势降低，小球表面的电势比容器内表面 的高，选项 B 错误；容器内表面为等势面，而电场线总与 等势面垂直，故 B 点的电场强度方向与该处内表面垂直， 选项 C 正确；A、B 两点等势，将检验电荷从 A 点沿不同 路径移到 B 点，电场力做功均为零，选项 D 错误．
高考物理二轮复习 专题四 电场和磁场 4
6.半径为R的均匀带电球体，在通过球心O的直线上，各点的电场分布如图所示。当x≥R时，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同．已知静电力常量为k，则()
A．球面是个等势面，球体是个等势体
B．在x轴上x＝R处电势最高
C．xP＝R
D．球心O与球面间的电势差为E0R
解析：从图象上看，球内部电场强度都不等于零，因此球体不是等势体，A错误；在x轴上x＝R处场强最大，而不是电势最高，B错误；EP＝，E＝·，因为EP＝E，所以xP＝R，C正确；假设球心O与球面间的电场为匀强电场，且大小为E0，则电势差U＝E0R，但是O与球面间的电场并不是匀强电场，因此D错误．
答案：D
4.(多选)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()
A.和B.和
C.和D.和
解析：由题知，σ＝，故电场强度E＝＝.带电量为Q的平板在与另一平板产生的电场中受力F＝QE＝.两板之间的场强为两板各自场强叠加的合场强，E合＝2E＝，D正确．
答案：D
3.如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则()
答案：BD
二、非选择题
8.如图，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力．求A、B两点间的电势差．
高三物理第二轮辅导-------电场和磁场
例题1. “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。
偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A和R B的同心圆金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。
一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为E k0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。
忽略电场的边缘效应。
（1）判断半球面A、B的电势高低，并说明理由；（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔE K左和ΔE K右分别为多少？（4）比较|ΔE K左|和|ΔE K右|的大小，并说明理由。
例题2. 如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。
线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。
质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。
若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g.求：（1）小滑块通过p2位置时的速度大小。
（2）电容器两极板间电场强度的取值范围。
（3）经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。
例题3. 如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、宽度为L。
在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，圆形磁场区域半径为r。
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题有多项符合题目要求．)
．如图所示，水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷，
两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，
．沿竖直方向向上
．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相
两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，
形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是
．增大匀强电场间的加速电压
沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝
偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶
的带电滑块，沿绝缘斜面匀速下滑．当带电滑块滑到有着理想边界的、方向竖直向下的匀强电场区域时，滑块的运动状态为
板接电源正极，B
磁场方向与电场方向垂直，如图所示，从
方向各不相同(入射速度方向与磁场方向垂直，
微粒重力不能忽略，则微粒在平行板
一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场中，电场方向水平向
从两轨道左端最高点由静止释放，a、b为轨道的最低点，则正确的是．两小球到达轨道最低点的速度v a>v b
．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F a>F b
a点的时间大于小球第一次到达b点的时间
．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端
如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，在该区域中有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．
为圆环上的四个点，a点为最高点，
忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度
Δy；
分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知U＝2.0
如图所示，真空中竖直条形区域Ⅰ存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ存在水平向左的匀强电场，磁场和电场宽度均为L且足够长，图中虚线是磁场与电为涂有荧光物质的竖直板，质子打在
v连续不断地射入磁场，入射方向与
夹角且与纸面平行，已知质子质量为m，电荷量为q
板上，Ⅰ区磁场的磁感应强度
若质子垂直打在N板上，
界垂直，如图甲所示，由几何关系得r1cos60°＝L
m v
m v
＝
2qL 设质子从磁场进入电场时速度方向与虚线边界间的夹角为板时，沿电场线方向速度减小为零，板上产生亮斑，而此时的磁场的磁感应强度最
qEL ＝0－12m (v sin θsin60°＋r 2sin30°＝L ，得故Ⅰ区磁场的最小磁感应强度为B 2＝m v ＝(3＋。