高三物理二輪專題復(fù)習(xí)講義第三單元電場和磁場

1、高三物理二輪專題復(fù)習(xí)講義第三單元電場和磁場知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建第三單元第三單元 知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考情分析預(yù)測第三單元第三單元 考情分析預(yù)測考情分析預(yù)測 電場和磁場是中學(xué)物理的一條重要主線，帶電粒子在場中的電場和磁場是中學(xué)物理的一條重要主線，帶電粒子在場中的運動可以從動力學(xué)角度分析，也可以從功和能的角度分析。此類運動可以從動力學(xué)角度分析，也可以從功和能的角度分析。此類考題容易將運動規(guī)律、牛頓運動定律、圓周運動與功能關(guān)系等規(guī)考題容易將運動規(guī)律、牛頓運動定律、圓周運動與功能關(guān)系等規(guī)律綜合考查，具有綜合性強(qiáng)、難度較大的特點。律綜合考查，具有綜合性強(qiáng)、難度較大的特點。預(yù)測預(yù)測20112011年高考涉及場

2、的考題主要表現(xiàn)為以下幾種形式：年高考涉及場的考題主要表現(xiàn)為以下幾種形式： 1 1考查電場性質(zhì)的問題；考查電場性質(zhì)的問題； 2 2考查帶電粒子在電場中運動的問題；考查帶電粒子在電場中運動的問題； 3 3考查在磁場中做勻速圓周運動的問題；考查在磁場中做勻速圓周運動的問題； 4 4考查帶電粒子在復(fù)合場、組合場中運動的問題。考查帶電粒子在復(fù)合場、組合場中運動的問題。專題七專題七 電場電場考情分析預(yù)測專題七專題七 考情分析預(yù)測考情分析預(yù)測 20102010年年20092009年年20082008年年電場的力的性質(zhì)電場的力的性質(zhì)湖南卷湖南卷1717，浙江卷，浙江卷1515，全國卷，全國卷1515，上海卷上

3、海卷9 9，廣東卷，廣東卷2121，江蘇卷江蘇卷5 5，福建卷，福建卷1818等等江蘇卷江蘇卷1 1、8 8，浙江，浙江卷卷1616，上海卷，上海卷3 3，北，北京卷京卷2020，海南卷，海南卷1010等等廣東卷廣東卷8 8、寧夏卷、寧夏卷2121、天、天津卷津卷1818、全國卷、全國卷1919等等電場的能的性質(zhì)電場的能的性質(zhì)安徽卷安徽卷1616，全國卷，全國卷1616，天津卷，天津卷5 5，山，山東卷東卷2020，四川卷，四川卷2121等等全國卷全國卷1818，上海，上海卷卷7 7，山東卷，山東卷2020，北，北京卷京卷1616，江蘇卷，江蘇卷8 8，廣東卷廣東卷6 6浙江卷浙江卷2020，

4、寧夏卷寧夏卷1818四川卷四川卷2020等等山東卷山東卷2121、北京卷、北京卷1919、海南卷海南卷5 5、6 6等等電容器、帶電粒子電容器、帶電粒子在電場中的運動在電場中的運動北京卷北京卷1818，重慶卷，重慶卷1818，安徽卷，安徽卷1818，江，江蘇卷蘇卷1515等等福建卷福建卷1515，海南卷，海南卷5 5、1010，浙江卷，浙江卷2323，福，福建卷建卷2121等等重慶卷重慶卷2121、上海卷、上海卷1414、海南卷海南卷4 4等等1.1.電場的主要考點包括電場的力的性質(zhì)電場的主要考點包括電場的力的性質(zhì)( (庫侖定律、電場強(qiáng)度、庫侖定律、電場強(qiáng)度、用電場線描述電場用電場線描述電場)

5、 )、電場的能的性質(zhì)、電場的能的性質(zhì)( (電勢、電勢差、用等勢面描電勢、電勢差、用等勢面描述電場、電場力做功、電勢能述電場、電場力做功、電勢能) )及電場知識的應(yīng)用及電場知識的應(yīng)用( (電容的概念、帶電容的概念、帶電粒子在電場中的加速、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)電粒子在電場中的加速、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)) )等。等。 2 2從近幾年新課標(biāo)區(qū)的高考試題不難看出，電場部分主要是從近幾年新課標(biāo)區(qū)的高考試題不難看出，電場部分主要是考查對上述電場基本概念的理解和基本規(guī)律的應(yīng)用?？疾閷ι鲜鲭妶龌靖拍畹睦斫夂突疽?guī)律的應(yīng)用。 3 3預(yù)計預(yù)計20112011年高考涉及本講的考點一般是：年高考涉及本講的

6、考點一般是： (1)(1)考查電場的疊加問題考查電場的疊加問題( (近年來研究的對象出現(xiàn)了從單一電荷近年來研究的對象出現(xiàn)了從單一電荷向組合電荷發(fā)展的趨勢，難度有所增加向組合電荷發(fā)展的趨勢，難度有所增加) )； (2)(2)考查電場力做功與電勢能關(guān)系的問題；考查電場力做功與電勢能關(guān)系的問題； (3)(3)考查電容器以及帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題；考查電容器以及帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題； (4)(4)考查跟生產(chǎn)技術(shù)、生活實際和科學(xué)研究關(guān)聯(lián)的問題考查跟生產(chǎn)技術(shù)、生活實際和科學(xué)研究關(guān)聯(lián)的問題如如電容式傳感器、直線加速器等。電容式傳感器、直線加速器等。專題七專題七 考情分析預(yù)測考情

7、分析預(yù)測 主干知識整合專題七專題七 主干知識整合主干知識整合一、電場以及描述電場的力的性質(zhì)的物理量一、電場以及描述電場的力的性質(zhì)的物理量專題七專題七 主干知識整合主干知識整合二、描述電場的能性質(zhì)的物理量二、描述電場的能性質(zhì)的物理量 專題七專題七 主干知識整合主干知識整合專題七專題七 主干知識整合主干知識整合三、電場的形象描述三、電場的形象描述 1 1電場線：如果在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點電場線：如果在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強(qiáng)方向一致，這樣的曲線就叫做電場的切線方向都跟該點的場強(qiáng)方向一致，這樣的曲線就叫做電場線。線。 電場線從正電荷電場線從正電荷( (

8、或無窮遠(yuǎn)或無窮遠(yuǎn)) )出發(fā)，到負(fù)電荷出發(fā)，到負(fù)電荷( (或無窮遠(yuǎn)或無窮遠(yuǎn)) )終止。電場線不相交，不閉合。終止。電場線不相交，不閉合。 電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，電場線越密的電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，電場線越密的地方，場強(qiáng)越大；電場線越稀的地方，場強(qiáng)越小。地方，場強(qiáng)越大；電場線越稀的地方，場強(qiáng)越小。 電場線上各點的切線方向與該點的電場強(qiáng)度的方向相同。電場線上各點的切線方向與該點的電場強(qiáng)度的方向相同。專題七專題七 主干知識整合主干知識整合 2 2等勢面：電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面。等勢面：電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面。 同一等勢面上各點的電勢相等，由同一等勢面上各點的電勢相

9、等，由WABWABqUABqUAB可知，在同可知，在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功。一等勢面上移動電荷時電場力不做功。 電勢差相等的相鄰等勢面電勢差相等的相鄰等勢面( (等差等勢面等差等勢面) )密處場強(qiáng)大，疏密處場強(qiáng)大，疏處場強(qiáng)小。處場強(qiáng)小。 電勢不同的等勢面在空間不相交。電勢不同的等勢面在空間不相交。 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體，其表面為一個處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體，其表面為一個等勢面。等勢面。 3 3電場線與等勢面關(guān)系：電場線與等勢面垂直；電場電場線與等勢面關(guān)系：電場線與等勢面垂直；電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面( (沿

10、著電場線的方向電沿著電場線的方向電勢降低的最顯著勢降低的最顯著) )；電場線越密處，等差等勢面也越密。；電場線越密處，等差等勢面也越密。專題七專題七 主干知識整合主干知識整合四、勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式四、勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式 專題七專題七 主干知識整合主干知識整合2電場強(qiáng)度的三個表達(dá)式對比電場強(qiáng)度的三個表達(dá)式對比專題七專題七 主干知識整合主干知識整合五、電場的應(yīng)用五、電場的應(yīng)用 要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 探究一探究一電場的疊加與電勢能變化的問題電場的疊加與電勢能變化的問題 1 1電場的疊加原理電場的疊加原理 (1)(1)電場強(qiáng)度是矢量，電場強(qiáng)度的疊加符合平行四邊形電場強(qiáng)度是

11、矢量，電場強(qiáng)度的疊加符合平行四邊形定則。當(dāng)空間的電場由幾個場源電荷共同激發(fā)時，空間某點定則。當(dāng)空間的電場由幾個場源電荷共同激發(fā)時，空間某點的電場強(qiáng)度等于各個場源電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生場強(qiáng)的的電場強(qiáng)度等于各個場源電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和。矢量和。 (2)(2)電勢是標(biāo)量，電勢的疊加符合代數(shù)法則。空間某點電勢是標(biāo)量，電勢的疊加符合代數(shù)法則?？臻g某點的電勢，等于各個場源電荷單獨存在時所激發(fā)的電場在該點的電勢，等于各個場源電荷單獨存在時所激發(fā)的電場在該點電勢的代數(shù)和。電勢的代數(shù)和。專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究例例1 20101 2010山東

12、卷山東卷 某電場的電場線分布如圖某電場的電場線分布如圖3 37 71 1所示，以下說法正確的是所示，以下說法正確的是 () A Ac c點場強(qiáng)大于點場強(qiáng)大于b b點場強(qiáng)點場強(qiáng) B Ba a點電勢高于點電勢高于b b點電勢點電勢 C C若將一試探電荷若將一試探電荷q q由由a a點釋放，它將沿電場線運動點釋放，它將沿電場線運動b b點點 D D若在若在d d點再固定一點電荷點再固定一點電荷Q Q，將一試探電荷，將一試探電荷q q由由a a移移至至b b的過程中，電勢能減小的過程中，電勢能減小專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 【點撥點撥】判斷選項判斷選項C C時，應(yīng)明確帶電粒子軌跡與電場線重

13、合時，應(yīng)明確帶電粒子軌跡與電場線重合的條件的條件必須同時滿足：電場線是直線；帶電粒子初速為必須同時滿足：電場線是直線；帶電粒子初速為零或初速度方向與電場線在一條直線上；只受電場力作用。零或初速度方向與電場線在一條直線上；只受電場力作用。 【點評點評】本題考查了電場、電場線、電勢、電勢能等知識點，本題考查了電場、電場線、電勢、電勢能等知識點，下面的變式題則主要考查場強(qiáng)的疊加。下面的變式題則主要考查場強(qiáng)的疊加。專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 探究點二探究點二有關(guān)電容器的動態(tài)變化問題有關(guān)電容器的動態(tài)變化問

14、題專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 例例 20102010重慶卷重慶卷 某電容式話筒的原理示意圖如圖某電容式話筒的原理示意圖如圖3 37 73 3所示，所示，E E為電源，為電源，R R為電阻，薄片為電阻，薄片P P和和Q Q為兩金屬極板，對著話筒說為兩金屬極板，對著話筒說話時，話時，P P振動而振動而Q Q可視為不動，在可視為不動，在P P、Q Q間距離增大過程中間距離增大過程中 () A AP P、Q Q構(gòu)成的電容器的電容增大構(gòu)成的電容器的電容增大 B BP P上電荷量保持不變上電荷量保持不變 C CM M點的電勢比點的電勢比N N點的低點的低 D DM M點的電勢比點的電勢比N N

15、點的高點的高 【點撥點撥】本題中，電容器與電源保持相連，其兩端的電壓恒定。本題中，電容器與電源保持相連，其兩端的電壓恒定。專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 【點評點評】本題是電容器與電源保持相連的情況，下面的變式本題是電容器與電源保持相連的情況，下面的變式題則是電容器與電源斷開的情況，前者電容器兩板間電壓不變，后題則是電容器與電源斷開的情況，前者電容器兩板間電壓不變，后者電容器極板上帶的電荷量不變。者電容器極板上帶的電荷量不變。專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 2010 2010北京卷北京卷 卷用控制變量法，可以研究影響平行卷用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素板電容器的因

16、素( (如圖如圖3 37 74 4所示所示) )。設(shè)兩極板正對面積為。設(shè)兩極板正對面積為S S，極，極板間的距離為板間的距離為d d，靜電計指針偏角為，靜電計指針偏角為。實驗中，極板所帶電荷。實驗中，極板所帶電荷量不變量不變 ( () ) A A若保持若保持S S不變，增大不變，增大d d，則，則變大變大 B B若保持若保持S S不變，增大不變，增大d d，則，則變小變小 C C若保持若保持d d不變，減小不變，減小S S，則，則變小變小 D D若保持若保持d d不變，減小不變，減小S S，則，則不變不變專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究

17、探究點三探究點三帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題 專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 2 2帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn) (1)(1)帶電粒子做勻變速曲線運動。帶電粒子做勻變速曲線運動。 (2)(2)處理方法：類似平拋運動的分析方法，將曲線運處理方法：類似平拋運動的分析方法，將曲線運動分解為：沿初速度方向的勻速直線運動；沿電場動分解為：沿初速度方向的勻速直線運動；沿電場力方向的初速度為零的勻加速直線運動。力方向的初速度為零的勻加速直線運動。 專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點

18、熱點探究要點熱點探究 【點撥點撥】(1)(1)注意區(qū)分光束和電子束；注意區(qū)分光束和電子束；(2)(2)注意計算兩種情注意計算兩種情況下電子是否都能打出極板區(qū)域。況下電子是否都能打出極板區(qū)域。專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 【點評點評】第第(2)(2)問要求只畫出圖象，一邊計算一邊審題是分問要求只畫出圖象，一邊計算一邊審題是分析此類問題的重要方法，本題研究對象經(jīng)歷的情景是先偏轉(zhuǎn)后勻析此類問題的重要方法，本題研究對象經(jīng)歷的情景是先偏轉(zhuǎn)后勻速，下面的變式題則是涉及帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速問題。速，下面的變式題則是涉

19、及帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速問題。專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究專題七專題七 要點熱點探究要點熱點探究 教師備用題專題七專題七 教師備用題教師備用題專題七專題七 教師備用題教師備用題 D D【解析解析】在正電荷的電場中，離正電荷近，電場強(qiáng)在正電荷的電場中，離正電荷近，電場強(qiáng)度大，電勢高，離正電荷遠(yuǎn)，電場強(qiáng)度小，電勢低；而在負(fù)

20、度大，電勢高，離正電荷遠(yuǎn)，電場強(qiáng)度小，電勢低；而在負(fù)電荷的電場中，離負(fù)電荷近，電場強(qiáng)度大，電勢低，離負(fù)電電荷的電場中，離負(fù)電荷近，電場強(qiáng)度大，電勢低，離負(fù)電荷遠(yuǎn)，電場強(qiáng)度小，電勢高，荷遠(yuǎn)，電場強(qiáng)度小，電勢高，B B錯誤。電勢差的大小決定于兩錯誤。電勢差的大小決定于兩點間距和電場強(qiáng)度，點間距和電場強(qiáng)度，A A錯誤；沿電場方向電勢降低，而且速度錯誤；沿電場方向電勢降低，而且速度最快，最快，D D正確；場強(qiáng)為零，電勢不一定為零，如從帶正電荷的正確；場強(qiáng)為零，電勢不一定為零，如從帶正電荷的導(dǎo)體球上將正電荷移動到另一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體球上，電場力導(dǎo)體球上將正電荷移動到另一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體球上，電場力做正功，做

21、正功，C C錯。錯。專題七專題七 教師備用題教師備用題 2 2( (基礎(chǔ)題基礎(chǔ)題) )靜電除塵器是目前普遍采用的一種靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器某除塵器模型的收塵板是很長的條形金高效除塵器某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線屬板，圖中直線adad為該收塵板的橫截面。工作時收塵為該收塵板的橫截面。工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上若用粗黑曲線表示原來靜止于上若用粗黑曲線表示原來靜止于P P點的帶電粉塵顆點的帶電粉

22、塵顆粒的運動軌跡，下列粒的運動軌跡，下列4 4幅圖中可能正確的是幅圖中可能正確的是( (忽略重力忽略重力和空氣阻力和空氣阻力) ) ()專題七專題七 教師備用題教師備用題 A A【解析解析】粉塵受力方向應(yīng)該是電場線的切線方粉塵受力方向應(yīng)該是電場線的切線方向，從靜止開始運動時，只能是向，從靜止開始運動時，只能是A A圖那樣，不可能出現(xiàn)圖那樣，不可能出現(xiàn)BCDBCD圖的情況。圖的情況。專題七專題七 教師備用題教師備用題 A A滑塊從滑塊從M M到到N N的過程中，速度可能的過程中，速度可能一直增大一直增大 B B滑塊從位置滑塊從位置1 1到到2 2的過程中，電場的過程中，電場力做的功比從位置力做的功比從位置3 3到到4 4的小的小 C C在在M M、N N之間的范圍內(nèi)，可能存在之間的范圍內(nèi)，可能存在滑塊速度相同的兩個位置滑塊速度相同的兩個位置 D D在在M M、N N之間可能存在只由電場力之間可能存在只由電場力確定滑塊加速度大小的三個位置確定滑塊加速度大小的三個位置專題七專題七 教師備用題教師備用題 ACAC【解析解析】由于由于M