高三物理 二轮复习 专题六 电场和磁场

W=Eqx=-ΔEp=ΔEk=
1 2
m
vy2
锁定考点·高效突破
考点一 电场性质的应用
典例 (2015 全国新课标理综Ⅰ)如图,直线 a,b 和 c,d 是处于匀强电场中 的两组平行线,M,N,P,Q 是它们的交点,四点处的电势分别为 M, N, P, Q.一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中,电场力所做的负 功相等.则( ) A.直线 a 位于某一等势面内, M> Q B.直线 c 位于某一等势面内, M> N C.若电子由 M 点运动到 Q 点,电场力做正功 D.若电子由 P 点运动到 Q 点,电场力做负功
专题六 电场和磁场
展示考纲·明晰考向 方法归纳·重点点拨 锁定考点·高效突破
展示考纲·明晰考向
重要考点
1.库仑定律.(Ⅱ) 2.电场强度、点电荷的场强.(Ⅱ) 3.电势差.(Ⅱ) 4.带电粒子在匀强电场中的运 动.(Ⅱ) 5.匀强磁场中的安培力.(Ⅱ) 6.洛伦兹力公式.(Ⅱ) 7.带电粒子在匀强磁场中的运 动.(Ⅱ)
〚思路探究〛(1)匀强电场的等势面具有什么特点? 答案:匀强电场的等势面为与电场线垂直的一簇平行直线. (2)由WMN=WMP可得出什么结论?
答案:说明 UMN=UMP,进而可得出 N= P,从而可以得出 N,P 两点在同一等势 面上.
(3)如何确定电场力做功的正负? 答案:可根据力的方向与位移方向的夹角来判断,也可应用WAB=qUAB来 判解断析.:由电子从 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中,电场力所做的负功
答案:B
以例说法 判断电场性质的常用方法
根据电场线或等势面的疏密
(1)判断场强强弱
根据公式E
k
Q r2
和场强叠加原理
根据电场线的方向
(2)判断电势高低
根据
Ep q
根据Ep q
(3)判断电势能大小
根据△E
p
=
W电，由电场
力做功情况判断
解析:从速度图象上看,从a到b做加速度减小的减速运动,在b点时粒子运
解析:当 P 球静止时,通过受力分析可得 kQ2 cos α=mgsin α,当 Q 竖直向 L2
下移动,小球间的库仑力减小,根据受力平衡条件,当 P 受到的库仑力方向 逆时针转动时,只有大小变大才能保持平衡,而库仑力在减小,因此不能保 持静止,故选项 A 错误;根据前面等式即可求得电荷量,故选项 B 正确;将 Q 球沿水平线向左移一小段距离,P 球受到的库仑力减小,根据受力分析可知, 将沿斜面向下移动,故选项 C 错误;先设法使 P 球静止,将 Q 球置于斜面顶 端后,两球间的距离为 L/cos α,通过受力分析可得沿斜面方向 mgsin α
的参量共同决定) ②运动周期:T= 2πm (运动周期与
qB 粒子速度无关)
①初速度方向:vx=v0,x=v0t(匀速直线运 动)
②电场力方向:vy= qE t,y= qEt2
m
2m
(初速度为零的匀加速直线运动)
偏转 时间
偏转角
偏转 位移 处理 方法 力做 功及 能量 的转 化情 况
t= T 或 t= T
二、带电粒子的“磁偏转”和“电偏转”的比较
匀强磁场中的“磁偏转”
匀强电场中的“电偏转”
受力 特征
v⊥B 时,F=qvB(变力,只改变 v 的 无论 v 是否与 E 垂直,F=qE(恒力)
方向)
匀速圆周运动(v⊥B),轨迹为圆周
或圆弧
类平抛运动(v⊥E),轨迹为抛物线
运动 规律
①轨道半径:r= mv (粒子与磁场 qB
考题预测
带电粒子在电场中的运动和磁场中 的偏转是命题的热点. 2016年高考对带电粒子在电场和磁 场中的运动仍以选择题的形式考查 的可能性较大,往往与牛顿运动定 律、功能关系、平抛运动和圆周运 动等知识结合命题.
方法归纳·重点点拨
一、电场力做功的求解方法 1.利用电功的定义式W=Flcos α来求. 2.利用结论“电场力做功等于电势能增量的负值”来求,即W=-ΔEp. 3.利用WAB=qUAB来求. 4.对只在电场力作用下运动的带电体W=ΔEk.
2π
360。
θ=ωt
பைடு நூலகம்
在相等的时间内偏转角度
相等
y=r(1-cos θ)或
y=r- r 2 x2 找准几何关系,确定圆心,求
解半径、周期
t= x v0
tan θ= vy vx
在相等的时间内偏转角度往往不等 y= qEt 2 2m
运动的合成与分解、类平抛运动规律
洛伦兹力对带电粒子均不做 功,粒子的动能不变
动的加速度为零,则电场力为零,所以该点Q1,Q2的合场强为零,故Q2带正 电,故选项A,C错误;b点场强为零,根据库仑定律知,b到Q1的距离大于到 Q2的距离,所以Q1的电荷量大于Q2的电荷量,故选项B错误;粒子由a点运 动到c点的过程中,动能先减小后增大,根据能量守恒电势能先增大后减小,
故选项D正确.
A.点电荷 Q 一定在 MP 的连线上 B.连接 PF 的线段一定在同一等势面上 C.将正试探电荷从 P 点搬运到 N 点,电场力做负功 D. P 大于 M
解析:点电荷电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇同心圆,所以任意两个 等势点连线的垂直平分线都经过点电荷,如图所示,MN的垂直平分线和PF 的垂直平分线相交于一点E,E点即点电荷Q所在的位置,根据几何关系可得E 点在MP边,即点电荷一定在MP连线上,故选项A正确,B错误;正试探电荷从 P点移动到N点,远离场源正电荷,电场力做正功,选项C错误;根据几何关系 可得EP<EM,距离场源正电荷越远电势越低,所以P点电势大于M点电势,选 项D 正确.
2.电势、等势面的应用 (2014 新课标全国理综Ⅰ)(多选)如图,在正点电荷 Q 的电场中有 M,N,P,F 四点,M,N,P 为直角三角形的三个顶点,F 为 MN 的中点,∠M=30°,M,N,P,F 四点处的电势分别用 M, N, P, F 表示,已知 M= N, P= F,点电荷 Q 在 M,N,P 三点所在平面内,则( AD )
相等可知, M> N= P,故过 N,P 点的直线 d 位于某一等势面上,则与直线 d 平行的直线 c 也位于某一等势面上,选项 A 错误,B 正确; M= Q,则电子 由 M 点运动到 Q 点,电场力不做功,选项 C 错误;由于 P< M= Q,电子由 P 点运动到 Q 点,电势能减小,电场力做正功,选项 D 错误.