第三单元 电场和磁场
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第三单元 电场和磁场. 第三单元 │ 知识网络构建. 知识网络构建. 第三单元 │ 考情分析预测. 考情分析预测. 电场和磁场是中学物理的一条重要主线,带电粒子在场中的运动可以从动力学角度分析,也可以从功和能的角度分析。此类考题容易将运动规律、牛顿运动定律、圆周运动与功能关系等规律综合考查,具有综合性强、难度较大的特点。 预测 2011 年高考涉及场的考题主要表现为以下几种形式: 1 .考查电场性质的问题; 2 .考查带电粒子在电场中运动的问题; 3 .考查在磁场中做匀速圆周运动的问题; 4 .考查带电粒子在复合场、组合场中运动的问题。. 专题七 │ 电场.

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第三单元 电场和磁场


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第三单元│ 知识网络构建

知识网络构建


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第三单元│ 考情分析预测

考情分析预测

电场和磁场是中学物理的一条重要主线,带电粒子在场中的运动可以从动力学角度分析,也可以从功和能的角度分析。此类考题容易将运动规律、牛顿运动定律、圆周运动与功能关系等规律综合考查,具有综合性强、难度较大的特点。

预测2011年高考涉及场的考题主要表现为以下几种形式:

1.考查电场性质的问题;

2.考查带电粒子在电场中运动的问题;

3.考查在磁场中做匀速圆周运动的问题;

4.考查带电粒子在复合场、组合场中运动的问题。


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专题七│ 电场

专题 七 电场


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专题七│ 考情分析预测

考情分析预测


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专题七│ 考情分析预测

1.电场的主要考点包括电场的力的性质(库仑定律、电场强度、用电场线描述电场)、电场的能的性质(电势、电势差、用等势面描述电场、电场力做功、电势能)及电场知识的应用(电容的概念、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在匀强电场中的偏转)等。

2.从近几年新课标区的高考试题不难看出,电场部分主要是考查对上述电场基本概念的理解和基本规律的应用。

3.预计2011年高考涉及本讲的考点一般是:

(1)考查电场的叠加问题(近年来研究的对象出现了从单一电荷向组合电荷发展的趋势,难度有所增加);

(2)考查电场力做功与电势能关系的问题;

(3)考查电容器以及带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题;

(4)考查跟生产技术、生活实际和科学研究关联的问题——如电容式传感器、直线加速器等。


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专题七│ 主干知识整合

主干知识整合

一、电场以及描述电场的力的性质的物理量


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专题七│ 主干知识整合


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专题七│ 主干知识整合

二、描述电场的能性质的物理量


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专题七│ 主干知识整合

三、电场的形象描述

1.电场线:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。

①电场线从正电荷(或无穷远)出发,到负电荷(或无穷远)终止。电场线不相交,不闭合。

②电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小。

③电场线上各点的切线方向与该点的电场强度的方向相同。


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专题七│ 主干知识整合

2.等势面:电场中电势相等的各点构成的面。

①同一等势面上各点的电势相等,由WAB=qUAB可知,在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

②电势差相等的相邻等势面(等差等势面)密处场强大,疏处场强小。

③电势不同的等势面在空间不相交。

④处于静电平衡状态的导体是一个等势体,其表面为一个等势面。

3.电场线与等势面关系:①电场线与等势面垂直;②电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面(沿着电场线的方向电势降低的最显著);③电场线越密处,等差等势面也越密。


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专题七│ 主干知识整合

四、匀强电场的场强公式


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2.电场强度的三个表达式对比

专题七│ 主干知识整合


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专题七│ 主干知识整合

五、电场的应用


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专题七│ 要点热点探究

要点热点探究

► 探究一 电场的叠加与电势能变化的问题

1.电场的叠加原理

(1)电场强度是矢量,电场强度的叠加符合平行四边形定则。当空间的电场由几个场源电荷共同激发时,空间某点的电场强度等于各个场源电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。

(2)电势是标量,电势的叠加符合代数法则。空间某点的电势,等于各个场源电荷单独存在时所激发的电场在该点电势的代数和。


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专题七│ 要点热点探究


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 例1 [2010·山东卷]某电场的电场线分布如图3-7-1所示,以下说法正确的是 ()

A.c点场强大于b点场强

B.a点电势高于b点电势

C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动b点

D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小

专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究

【点拨】 判断选项C时,应明确带电粒子轨迹与电场线重合的条件——必须同时满足:①电场线是直线;②带电粒子初速为零或初速度方向与电场线在一条直线上;③只受电场力作用。

【点评】 本题考查了电场、电场线、电势、电势能等知识点,下面的变式题则主要考查场强的叠加。


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变式题

专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究

要点热点探究

► 探究点二 有关电容器的动态变化问题


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例2 [2010·重庆卷] 某电容式话筒的原理示意图如图3-7-3所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,在P、Q间距离增大过程中 ()

A.P、Q构成的电容器的电容增大

B.P上电荷量保持不变

C.M点的电势比N点的低

D.M点的电势比N点的高

专题七│ 要点热点探究

【点拨】 本题中,电容器与电源保持相连,其两端的电压恒定。


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专题七│ 要点热点探究

【点评】 本题是电容器与电源保持相连的情况,下面的变式题则是电容器与电源断开的情况,前者电容器两板间电压不变,后者电容器极板上带的电荷量不变。


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[2010·北京卷]卷用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如图3-7-4所示)。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变 ()

变式题

A.若保持S不变,增大d,则θ变大

B.若保持S不变,增大d,则θ变小

C.若保持d不变,减小S,则θ变小

D.若保持d不变,减小S,则θ不变

专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究

要点热点探究

► 探究点三 带电粒子在电场中的加速和偏转问题


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专题七│ 要点热点探究

2.带电粒子在匀强电场中的偏转

(1)带电粒子做匀变速曲线运动。

(2)处理方法:类似平抛运动的分析方法,将曲线运动分解为:①沿初速度方向的匀速直线运动;②沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动。


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究

【点拨】(1)注意区分光束和电子束;(2)注意计算两种情况下电子是否都能打出极板区域。


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究

【点评】 第(2)问要求只画出图象,一边计算一边审题是分析此类问题的重要方法,本题研究对象经历的情景是先偏转后匀速,下面的变式题则是涉及带电粒子在匀强电场中的加速问题。


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变式题

专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 要点热点探究


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专题七│ 教师备用题

教师备用题


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专题七│ 教师备用题

D【解析】 在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,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,B错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度,A错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,D正确;场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功,C错。


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2.(基础题)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ad为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) ()

专题七│ 教师备用题


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专题七│ 教师备用题

A【解析】粉尘受力方向应该是电场线的切线方向,从静止开始运动时,只能是A图那样,不可能出现BCD图的情况。


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A.滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大

B.滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小

C.在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置

D.在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置

专题七│ 教师备用题


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专题七│ 教师备用题

AC【解析】由于M点和N点弹簧的长度不同但弹力相等,说明N点时弹簧是压缩的,在N点如果电场力不小于弹簧弹力的分力,则滑块一直加速,A正确。1、2与3、4间的电势差相等,电场力做功相等,B错误。在N点如果电场力小于弹簧弹力的分力,则滑块先减速后加速,就可能有两个位置的速度相同,C正确。在弹簧与水平杆垂直和弹簧恢复原长的两个位置滑块的加速度只由电场力决定,D错误。


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专题七│ 教师备用题


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专题七│ 教师备用题


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专题七│ 教师备用题


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5.(综合题) 如图,绝缘光滑的圆环竖直放置在水平向右的匀强电场中,环上a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,从a点由静止释放,沿abc运动到d点时小球速度恰好为零。则在a→b→c→d的过程中,小球 ()

A.在b点的向心加速度最大

B.在b点的机械能最大

C.在d点的电势能最大

D.在d点的加速度为零

专题七│ 教师备用题


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专题七│ 教师备用题


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