高考物理二輪復(fù)習(xí) 第6講 電場 磁場的基本性質(zhì)課件.ppt

第6講電場 磁場的基本性質(zhì) 1 多選 2011 江蘇高考 一粒子從a點(diǎn)射入電場 從b點(diǎn)射出 電場的等勢面和粒子的運(yùn)動軌跡如圖3 6 1所示 圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行 不計粒子的重力 下列說法正確的有 a 粒子帶負(fù)電荷b 粒子的加速度先不變 后變小c 粒子的速度不斷增大d 粒子的電勢能先減小 后增大 圖3 6 1 解析根據(jù)電場線與等勢面垂直并指向電勢低的等勢面 可大致畫出電場線的形狀 粒子在電場力的作用下軌跡向下彎曲 根據(jù)曲線運(yùn)動的特點(diǎn) 可以說明電場力指向軌跡內(nèi)側(cè) 與場強(qiáng)方向相反 所以粒子帶負(fù)電 a正確 等勢面先是平行等距 后變得稀疏 則電場強(qiáng)度先是勻強(qiáng)電場 后場強(qiáng)變小 即電場力先不變 后變小 b正確 根據(jù)電場力做功w qu 電場力做負(fù)功 所以粒子速度減小 c錯誤 電場力始終做負(fù)功 由功能關(guān)系可知 粒子的電勢能始終增加 所以d錯誤 故選a b 答案ab 圖3 6 2 命題趨勢 1 電場的性質(zhì)與特點(diǎn)結(jié)合曲線運(yùn)動條件 功能關(guān)系等主干知識進(jìn)行綜合考查 一般為選擇題 2 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動結(jié)合力學(xué)運(yùn)動規(guī)律 功能關(guān)系及電場力做功的特點(diǎn)等考點(diǎn)綜合考查 仍將是命題的熱點(diǎn) 第5講中已講 3 考查導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中平衡運(yùn)動的問題 第1講已講 4 考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動問題 電場強(qiáng)度三個表達(dá)式的比較 考向一對電場強(qiáng)度的理解及計算 圖3 6 3 答案b 分析電場強(qiáng)度疊加問題的一般步驟電場強(qiáng)度是矢量 疊加時應(yīng)遵從平行四邊形定則 分析電場強(qiáng)度的疊加問題的一般步驟是 1 確定分析計算的空間位置 2 分析該處有幾個分電場 先計算出各個分電場在該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向 3 依次利用平行四邊形定則求出矢量和 預(yù)測2 單選 2013 蘇州模擬 如圖3 6 4所示 a b c d e是半徑為r的圓周上等間距的五個點(diǎn) 在這些點(diǎn)上各固定一個點(diǎn)電荷 除a點(diǎn)處的電荷量為 q外 其余各點(diǎn)處的電荷量均為 q 則圓心o處 圖3 6 4 考向二電場的基本性質(zhì) 典例2 單選 2013 重慶卷 3 如圖3 6 5所示 高速運(yùn)動的 粒子被位于o點(diǎn)的重原子核散射 實線表示 粒子運(yùn)動的軌跡 m n和q為軌跡上的三點(diǎn) n點(diǎn)離核最近 q點(diǎn)比m點(diǎn)離核更遠(yuǎn) 則 圖3 6 5 a 粒子在m點(diǎn)的速率比在q點(diǎn)的大b 三點(diǎn)中 粒子在n點(diǎn)的電勢能最大c 在重核產(chǎn)生的電場中 m點(diǎn)的電勢比q點(diǎn)的低d 粒子從m點(diǎn)運(yùn)動到q點(diǎn) 電場力對它做的總功為負(fù)功 解析 粒子從q到n 電場力做負(fù)功w1 速度變小 動能減小 電勢能增大 從n到m 電場力做正功w2 動能增加 電勢能減小 且有 w1 w2 因此vq vm 在n點(diǎn)電勢能最大 選項a d錯 b對 由題意知o點(diǎn)的重原子核帶正電 m點(diǎn)離o點(diǎn)較近 因此m點(diǎn)的電勢高于q點(diǎn)的電勢 選項c錯誤 答案b 1 記住兩個重要結(jié)論 第一 場強(qiáng)的大小與電場線的疏密有關(guān) 第二 電勢的高低與電場線的方向有關(guān) 2 弄清兩個問題 第一 靜電力做功的正 負(fù)由電荷的正 負(fù)及兩點(diǎn)間的電勢差共同決定 而并非由電場線的疏密決定 第二 公式u ed用于勻強(qiáng)電場中的定量計算和非勻強(qiáng)電場中的定性分析 3 抓住兩個要點(diǎn) 第一 電勢的高低與場強(qiáng)的大小無必然聯(lián)系 反之亦然 第二 場強(qiáng)的方向總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面 且與等勢面垂直 預(yù)測3 單選 如圖3 6 6所示 虛線表示某電場的等勢面 一帶電粒子僅在電場力作用下由a運(yùn)動到b的徑跡如圖中實線所示 粒子在a點(diǎn)的加速度為aa 電勢能為ea 在b點(diǎn)的加速度為ab 電勢能為eb 則下列結(jié)論正確的是 圖3 6 6 a 粒子帶正電 aa ab ea ebb 粒子帶負(fù)電 aa ab ea ebc 粒子帶正電 aa ab ea ebd 粒子帶負(fù)電 aa ab ea eb 解析由電場的等勢面可畫出電場線 由粒子運(yùn)動軌跡知粒子帶負(fù)電 根據(jù)等差等勢面密處電場強(qiáng)度大可知 b處電場強(qiáng)度大于a處 粒子在a點(diǎn)所受電場力較小 由牛頓第二定律可知 粒子在a點(diǎn)的加速度較小 aa ab 根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系 知ea eb 選項d正確 答案d 預(yù)測4 多選 如圖3 6 7所示是陰極射線示波管的聚焦電場 實線為電場線 虛線為等差等勢線 a b c為一個從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場的電子運(yùn)動軌跡上的三點(diǎn) 不計電子的重力 則 圖3 6 7 a 電場中a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢b 電子在a點(diǎn)的動能大于在c點(diǎn)的動能c 電子在b點(diǎn)的加速度大于在c點(diǎn)的加速度d 電子在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能 解析沿電場線方向電勢降低 由圖中電場線方向可知c點(diǎn)電勢高 a錯 電子帶負(fù)電 受電場力方向與電場線方向相反 速度方向沿軌跡切線方向 從a到c電場力與速度方向夾角小于90 電場力做正功 動能增大 電勢能減小 b錯 d正確 電場線越密集處電場強(qiáng)度越大 由題圖可知b點(diǎn)場強(qiáng)大于c點(diǎn) 則電子在b點(diǎn)受電場力大 加速度大 c正確 答案cd 1 帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動帶電粒子沿與電場線平行的方向進(jìn)入電場 帶電粒子將做加 減 速運(yùn)動 考向三帶電粒子在電場中的運(yùn)動 圖3 6 8 1 證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心o點(diǎn) 2 求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓uyy 的范圍 3 求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長度 1 帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動 1 根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求解 2 根據(jù)動能定理與電場力做功的特點(diǎn)及運(yùn)動學(xué)公式求解 在非勻強(qiáng)電場中的加速問題 一般屬于物體受變力作用運(yùn)動問題 處理的方法只能根據(jù)動能定理與電場力做功 結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求解 2 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動 帶電粒子垂直于勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向進(jìn)入電場后 受到恒定的電場力作用 且與初速度方向垂直 因而做勻變速曲線運(yùn)動 類平拋運(yùn)動 1 運(yùn)動分解法 在垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動 在平行電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 2 能量守恒法 包括動能定理 能量守恒定律 預(yù)測5 多選 如圖3 6 9所示 水平放置的平行金屬板充電后在板間形成勻強(qiáng)電場 板間距離為d 一個帶負(fù)電的液滴帶電荷量大小為q 質(zhì)量為m 從下板邊緣射入電場 沿直線從上板邊緣射出 則 圖3 6 9 預(yù)測6 2013 江蘇鹽城一模 17 如圖3 6 10甲所示 空間存在水平方向的大小不變 方向周期性變化的電場 其變化規(guī)律如圖乙所示 取水平向右為正方向 一個質(zhì)量為m 電荷量為 q的粒子 重力不計 開始處于圖中的a點(diǎn) 在t 0時刻將該粒子由靜止釋放 經(jīng)過時間t0 剛好運(yùn)動到b點(diǎn) 且瞬時速度為零 已知電場強(qiáng)度大小為e0 試求 圖3 6 10 a b 考向四帶電粒子在磁場中的運(yùn)動 圖3 6 11 圖2 圖1 圖2 圖3 1 分析帶電粒子在磁場中運(yùn)動的基本步驟 2 體會熟記三個結(jié)論 1 剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡與邊界相切 2 當(dāng)速率v一定時 弧長越長 圓心角越大 則帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的時間越長 3 當(dāng)速率v變化時 圓心角大的 運(yùn)動時間長 解題時一般要根據(jù)受力情況和運(yùn)動情況畫出運(yùn)動軌跡的草圖 找出圓心 根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑及圓心角等 圖3 6 12 圖3 6 13 1 粒子在磁場中運(yùn)動的半徑 2 粒子能在磁場中運(yùn)動的最長時間 3 粒子從oq邊射出的區(qū)域長度 從物理規(guī)律的時間或空間對稱角度研究 處理問題的思維方法叫做對稱思維法 它表明物理規(guī)律在某種變換下具有不變性 是物質(zhì)世界一致性與和諧性的反映 物理學(xué)中的對稱現(xiàn)象比比皆是 對稱的運(yùn)動 對稱的作用 對稱的電路 對稱的結(jié)構(gòu) 對稱的物像等等 技法六對稱思維法 例如豎直上拋運(yùn)動中速度對稱 時間對稱 簡諧運(yùn)動中速度 加速度 回復(fù)力的大小 動能和勢能的對稱等 在已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上通過直接思維或借助于對稱原理的啟發(fā)進(jìn)行聯(lián)想類比 來分析挖掘研究對象 物理過程 結(jié)構(gòu)分布等在某些屬性上的對稱特點(diǎn) 一般情況下對稱性表現(xiàn)為研究對象在結(jié)構(gòu)上的對稱 物理過程在時間和空間上的對稱 物理量在分布上的對稱 物理作用在效果上的對稱等等 圖3 6 14 即學(xué)即練 單選 半徑為r的圓環(huán)均勻帶正電 mn為通