（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮总复习与增分策略配套课件+配套文档 专题五电场与磁场第1讲 电场与磁场的理解

（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮总复习与增分策略配套课件+配套文档 专题五电场与磁场第1讲 电场与磁场的理解内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 本专题主要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这部分的题目覆盖的内容多，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高考对本专题考查的重点有以下几个方面：对电场力的性质和能的性质的理解；带电粒子在电场中的加速和偏转问题；带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题；带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动问题；带电粒子在电场和磁场的叠加场中的运动问题；带电粒子在电场和磁场中运动的临界问题应考策略 针对本专题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题两条主线是指电场力的性质(物理量电场强度) 和能的性质(物理量电 2、势和电势能)；两类运动是指类平抛运动和匀速圆周运动；两种方法是指动力学方法和功能关系第 1 讲电场与磁场的理解高考题型 1对电场性质的理解解题方略1对电场强度的三个公式的理解(1)E 是电场强度的定义式，适用于任何电场电场中某点的场强是确定值，其大小和方q 无关试探电荷 q 充当“测量工具”的作用(2)Ek 是真空中点电荷所形成的电场的决定式E 由场源电荷 Q 和场源电荷到某点的距r 决定高中物理资源下载平台世昌的博客 (3)E 是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意：式中 d 为两点间沿电场方向电场线：假想线，直观形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，曲线上各点的切线方向表示该点的场 3、强方向，曲线的疏密程度表示电场的强弱3电势高低的比较(1)根据电场线方向，沿着电场线方向，电势越来越低；(2)根据电势的定义式 ，即将 q 从电场中的某点移至无穷远处电场力做功越多，则该3)根据电势差 A B，若 ，则 AB，反之 A DE 4(2015南京、盐城一模) 如图 7 所示，两根等长带电棒放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上，棒与坐标轴围成等腰直角三角形，两棒带电荷量相等，且电荷均匀分布，此时 O 点的电场强度大小为 E，撤去其中一根带电棒后，O 点的电场强度大小变为()图 7A. B. 2CE D. (2015河南郑州一模) 如图 8 所示，一半径为 R 的绝缘环上，均匀地带有 4、电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点 P，它与圆环中心 O 的距离 k，P 点的场强为 E，下列四个表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是()图 8高中物理资源下载平台世昌的博客 L2 2 2 高考题型 3带电粒子在有界磁场中的临界、极值问题解题方略1解决带电粒子在磁场中运动的临界问题，关键在于运用动态思维，寻找临界点，确定临界状态，根据粒子的速度方向找出半径方向，同时由磁场边界和题设条件画好轨迹，定好圆心，建立几何关系2粒子射出或不射出磁场的临界状态是粒子运动轨迹与磁场边界相切例 3 (2015广东六校联考)如图 9 所示，两平行金 5、属板 E、F 之间电压为 U，两足够长的平行边界 Q 区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为 m、带电荷量为q 的粒子(不计重力)，由 E 板中央处静止释放，经 F 板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界 60角，磁场 界距离为 9(1)粒子离开电场时的速度；(2)若粒子垂直边界 开磁场，磁感应强度为 B；(3)若粒子最终从磁场边界 开磁场，求磁感应强度的范围高中物理资源下载平台世昌的博客 (2015江西十校联考) 如图 10 所示，空间存在一个半径为 圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小为 B，有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子，粒子 6、的质量为 m、电荷量为所有粒子刚好都不离开磁场，不考虑粒子之间的相互作用图 10(1)求带电粒子的速率(2)若粒子源可置于磁场中任意位置，且磁场的磁感应强度大小变为 B，求粒子在磁场中24最长的运动时间 t.(3)若原磁场不变，再叠加另一个半径为 1形匀强磁场，磁场的磁感应强度的大小为 ，方向垂直于纸面向外，两磁场区域成同心圆，此时该离子源从圆心出发的粒子都能 最小值和粒子运动的周期 世昌的博客 带电粒子在匀强磁场中的多过程问题例 4 (2015南京、盐城二模) 如图 11 所示的 标系中， y 轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于 面向里P 点的坐标为(2L, 7、0)， 2 两点的坐标分别为(0，L )，(0，L )坐标为( L,0)处的 C 点固定一平行于 y 轴放13置的长为 L 的绝缘弹性挡板，C 为挡板中点，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿 y 方23向分速度不变，沿 x 方向分速度反向，大小不变带负电的粒子质量为 m，电荷量为 q，不计粒子所受重力若粒子在 P 点沿 向进入磁场，经磁场运动后，求：图 11(1)从 接到达 的粒子初速度大小；(2)从 接到达 O 点，粒子第一次经过 x 轴的交点坐标；(3)只与挡板碰撞两次并能回到 P 点的粒子初速度大小预测 8(2015第二次全国大联考) 如图 12 所示，空间中直线 上存在磁感应强度为4B 8、 的匀强磁场，下存在着磁感强度为 B 的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里，厚度不计的平行绝缘板 H 间距为 d，垂直于 置，有一个质量为 m 的带电粒子，电荷量为 q，从 中间小孔 M 点射出，速度方向与水平方向成 30角，直接到达 界并垂直边界射入上部磁场，轨迹如图所示，以后的运动过程中，经一段时间后，粒子恰高中物理资源下载平台世昌的博客 ，(粒子重力不计)求：图 12(1)粒子从 M 点出发的初速度 v；(2)粒子从 M 点出发，到达 N 点所用时间；(3)若粒子出发条件不变，不动，将 从原来位置向右平移，若仍需让粒子穿过N 点，则 垂直距离 x 应满足什么条件。 ( 用 d 来表示 x)提 9、醒：完成作业专题五第 1 讲高中物理资源下载平台世昌的博客 电场与磁场第 1 讲电场与磁场的理解高考题型 1对电场性质的理解例 1电场线的疏密表示场强的强弱，故 M 点的场强大于 N 点的场强，故 A 正确；根据电场线与等势线垂直的特点，在 O 点所在电场线上找到 Q 点的等势点，根据沿电场线电势降低可知， O 点的电势比 Q 点的电势高，故 B 错误；将一负点电荷由 M 点移到 Q 点，电场力做负功，电势能增加，故 C 正确；一正点电荷只受电场力作用不可能沿圆周运动，故 D 错误 预测 1电场矢量合成问题例 2B因正点电荷 Q 在 O 点时，G 点的场强为零，则可知两负电荷在 G 点形成的电 10、场的合场强与正电荷 Q 在 G 点产生的场强等大反向大小为 E 合 k ；若将正电荷移到 G 点， 点的场强为 E1k ，因两负电荷在 G 点的场强与在 H 点的场强等Q(2a)2 H 点的合场强为 EE 合 E 1 ，方向沿 y 轴负向，故选 B.3D设想将圆环等分为 n 个小段，当 n 相当大时，每一小段都可以看做点电荷，其所带电荷量为：高中物理资源下载平台世昌的博客 处的场强为：E k k n(对称性可知，各小段带电环在 P 处的场强 E的垂直于 向的分量 E的 向分量 处的场强 E，故：EnE x n 2 Lr 2 而 r 两式可得：E ，2 D 正确高考题型 3带电粒子在有界磁场中的 11、临界、极值问题例 3(1) (2) 22d 2)B 32d 21)设粒子离开电场时的速度为 v，由动能定理有：2解得：v 2)粒子离开电场后，垂直进入磁场，高中物理资源下载平台世昌的博客 2d由洛伦兹力提供向心力有：m 解得：B 12d 2)最终粒子从边界 开磁场，需满足条件：刚好轨迹与 切dr30联立解得：B 32d 2 32d 2 32d 2(1) (2)( 1)R 03281)粒子离开出发点最远的距离为轨道半径的 2 倍，由几何关系，则有r，r根据半径公式得：r ，v)磁场的大小变为 B，由半径公式 r ，可知粒子的轨道半径变为原来的 2 倍，24 2 2即为 据几何关系可以得知，当弦最长时，运动的时间最长，弦为 2最长，圆2心角 90，解得： t T 90360 14 2世昌的博客 (3)根据矢量合成法则，叠加区域的磁场大小为 ，方向向里， 外的区域磁场大小为 ，2方向向外粒子运动的半径为 据对称性画出情境图，由几何关系可得 最小值为：( 1) 根据周期公式，则有：T .(f(,3) f(5,6)42 28带电粒子在匀强磁场中的多过程问题例 4(1) (2)( L,0)52(3)251)由题意画出粒子运动轨迹如图甲所示，设 x 轴正方向夹角为 ，粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为 几何关系得：R。