《電場磁場》專題復習

1、 電場、磁場二輪復習 區(qū)一中 朱應華一、考查特點及命題趨勢年份及試卷題號考點2008寧夏卷21 24電容器、力的平衡；帶電粒子在組合場中運動2009寧夏卷18 25電場能的性質(zhì)（電勢、電勢差）；帶電粒子在組合場中運動2010全國課標（寧夏卷）17 25電場線、電場力的性質(zhì)（靜電除塵）；有界磁場2011全國課標（寧夏卷）18 25安培力的應用、帶電粒子在有界磁場磁場中運動通過對近幾年課標全國卷高考試題仔細分析發(fā)現(xiàn)，本專題是每年高考必考內(nèi)容，在新課程高考模式中更是重中之重，在試卷中分值較高，一般占到總分的五分之一左右，這也能夠突出高考的命題要求，即以能力測試為主導，考查學生對所學相關課程基礎知識、

2、基本技能的掌握程度和綜合運用所學知識分析解決問題的能力；涉及的實際應用問題較多，如電容器、示波器、除塵器、質(zhì)譜儀、速度選擇器、回旋加速器、磁流體發(fā)電機、電磁流量計等。無論粒子是在簡單情景中運動還是在復雜情景中運動，都是把場的性質(zhì)、運動學知識、牛頓運動定律、功能關系聯(lián)系在一起，因而綜合性較強，能力要求較高。1近幾年本專題高考物理試題的特點：（1）重視對高中物理基本知識的理解和運用 例如2008寧夏21（2）重視對學生能力的考查主要表現(xiàn)在以下幾方面：空間想象能力、物理過程和運動規(guī)律的綜合分析能力及用數(shù)理方法解決物理問題的能力等例如2009寧夏18、2010年課標卷25（3）關注高新科技, 注重理論

3、聯(lián)系實際、例如2010年新標17、2011年新課標182、命題趨勢由于現(xiàn)在正處于大綱卷向課標卷的轉(zhuǎn)接時期，既要體現(xiàn)新課程理念，又要保證平穩(wěn)過渡，估計高考的命題趨勢應該是穩(wěn)中求變?！胺€(wěn)”體現(xiàn)在題型分布1+1型（一道選擇題和一道計算題，近兩年的全國大綱卷和課標卷均如此）不變，計算題還是復合場；“變”估計會從選擇題上去做文章，高考命題會從不同的角度、不同的條件或者不斷變化題設的情景切入，甚至是陳題翻新（例如2010課標17題考的靜電除塵在2011廣東卷又以另外的情形出現(xiàn)）。預測2012年高考新課標涉及電場和磁場的考題主要表現(xiàn)為以下幾種形式（1）以帶電粒子運動軌跡與電場線或等勢線間的關系判斷電場的力的

4、性質(zhì)、能的性質(zhì)或粒子的能量變化，題型為選擇題。（2）帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)聯(lián)系社會生活、生產(chǎn)實際和近代科技，題型為選擇題（3）帶電粒子在有界勻強磁場或復合場中的運動，題型為計算題。二、學生情況分析通過第一輪復習，絕大多數(shù)學生對本專題中的一些基本知識有了更深一層次的認識和理解，對于知識點考查比較單一的試題，絕大部分同學都能順利解答出來，但對一些綜合性較強的的物理試題卻仍然束手無策。這種現(xiàn)象在平時的訓練及各種考試中都明顯體現(xiàn)了出來，從歷年的高考情況來看，本專題中的兩道題均是綜合性很強的題目，因此學生的解題方法和能力有待進一步提高三、復習設計1、教學內(nèi)容（1）準確理解物理概念和規(guī)律是解答物理問

5、題的基礎，因此必須首先把本專題知識進行梳理整合（2）專題講練（見下參考試題）2復習策略：精選、精講、精練選易錯、選典型、選交叉；講審題、講方法、講思維；練重點、練易錯、練規(guī)范3、時間安排 兩周左右4、參考試題例、如圖所示，光滑曲面上方有一固定的帶電荷量為+Q的點電荷，現(xiàn)有一帶電荷量為+q的金屬小球（可視為質(zhì)點），在A點以初速度v0沿曲面射入，小球與曲面相互絕緣，則A.小球從A點運動到B點過程中，速度逐漸減小B.小球從A點動到C點過程中，重力勢能的增加量等于其動能的減少量C.小球在C點時受到+Q的庫侖力最大，所以對曲面的壓力最大D.小球在曲面上運動過程中，機械能始終守恒例2、 直角三角形框架AB

6、C豎直放置，比荷相同的E、F兩個帶電粒子（不計重力）從A點沿AB方向入射，分別打在AC邊的P、Q兩點。質(zhì)量相同的兩個不帶電的小球M、N分別以不同的速度從A點水平拋出，也恰好分別落在P、Q兩點，則下列說法正確的是A. E、F兩粒子到達P、Q的時間相同BE、F兩粒子到達P、Q兩點的速度方向相同C. M、N兩小球到達P、Q兩點的時間相同D. M、N兩小球到達P、Q兩點的速度方向相同例、 如圖所示，在方向豎直向下的勻強磁場中，有兩根豎直放置的平行金屬導軌AB、CD。導軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN，棒與導軌間的東摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)從t=0時刻起，給棒中通以圖示方向的電流，且電流強度與時間成正比，即：I=kt

7、，其中k味恒量。若金屬棒與導軌始終垂直，則關于金屬棒的運動情況正確的是 A金屬棒先做加速運動，最后勻速運動B金屬棒先做加速運動，再做減速運動，最后勻速運動C金屬棒先做加速運動，再做減速運動，最后靜止D以上說法均不正確例 如圖所示，在直角坐標系xOy的原點O處有一放射源S，放射源S在xOy平面內(nèi)均勻發(fā)射速度大小相等的正電粒子，位于y軸的右側垂直于x軸有一長度為L的很薄的熒光屏MN，熒光屏正反兩側均涂有熒光粉，MN與x軸交于O點。已知三角形MNO為正三角形，放射源S射出的粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，速度大小為v，不計粒子的重力。（1）若只在y軸右側加一平行于x軸的勻強電場，要使y軸右側射出的所有粒子

8、都能打到熒光屏MN上，試求電場強度的最小值Emin及打到熒光屏M點時粒子的動能；（2）若在xOy平面內(nèi)只加一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，要使粒子能打到熒光屏MN的反面O點，試求磁場的磁感應強度最大值Bmax；（3）若在xOy平面內(nèi)只加一方向垂直于紙面向里的云強磁場,磁感應強度于(2)中所求Bmax相同,試求粒子打在熒光屏MN正面O點所需的時間t1和打在熒光屏MN反面O點所需的時間t2之比。例、 如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強電場，電場的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左

9、側平行于x軸射入電場。質(zhì)點到達x軸上A點時，速度方向與x軸的夾角為，A點與原點O的距離為d。接著，質(zhì)點進入磁場，并垂直于OC飛離磁場。不計重力影響。若OC與x軸的夾角也為，求 （1）粒子在磁場中運動速度的大小： （2）勻強電場的場強大小。專題評估檢測題1、2010年度羅貝爾物理學獎得主安德魯.海姆和康斯坦丁諾沃肖夫利用普通膠帶成功地石墨原子剝離出石墨烯，這種材料僅有一個碳原子厚，是目前已知的最薄的材料，作為電導體，它和銅有著一樣出色的導電性；作為熱導體，它比目前任何材料的導熱效果都好。現(xiàn)假設在真空中有兩個孤立的碳原子核,他們在真空中形成的電場可以用如圖所示的電場線形象描述，A、B、C、D分別為

10、這兩個碳原子核連線和連線中垂線上的點。其中A、B關于中點O對稱。有關這兩個碳原子核的電場，下列說法中正確的是（ ）A、B兩點場強相等，C、D兩點電勢相等A、B兩點電勢相等，C、D兩點場強相等將一個質(zhì)子從A點沿折線AOC移到C點，質(zhì)子的電勢能減小在A點沿AB方向向右射出能越過O點的電子，一定是先減速后加速 2、半導體靠自由電子（帶負電）和空穴（相當于帶正點）導電，分為p型和n型兩種。P型中空穴為多數(shù)載流子；n型中自由電子為多數(shù)載流子。用以下實驗可以判定一塊半導體材料是p型還是n型：將材料放在勻強磁場中，通以圖示方向的電流I，用電壓表判定上下兩個表面的電勢高低，由兩極板電勢高低就可判斷是p型半導體

11、還是n型半導體，以下說法中正確的是A.上下表面電勢出現(xiàn)不同的這種現(xiàn)象叫霍爾反應，原因是帶電粒子在磁場中運動要受到力的作用B若上極板電勢高，就是n型半導體C. 若上極板電勢高，就是p型半導體D.上述試驗中磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲馊匀荒軈^(qū)分出是哪種半導體3、 某實驗工作者設計了一個測量電場強度的實驗，用已知的質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，令其沿垂直電場方向進入一區(qū)域為矩形abcd的電場，如圖所示，電場方向與ad平行且豎直向上，粒子第一次是在靠近矩形的下邊dc進入的，而恰好從b點飛出。然后，保持電場大小不變，讓方向變得相反，再令粒子以同樣的速度從靠近上邊ab垂直進入電場，則正好從下邊dc的中點e處飛出

12、。試根據(jù)以上信息求出電場強度。4、某專家設計了新型電磁船，它不需要螺旋槳推進器，航行時平穩(wěn)而無聲，時速可達100英里。這種船的船體上安裝有一組強大的超導線圈，在兩側船舷裝上一對電池，導電的海水在磁場力作用下即會推動船舶前進。圖示是超導電磁船的簡化原理圖，和是與電池相連的導體，磁場由超導線圈產(chǎn)生。以下說法正確的是船體向左運動船體向右運動無法斷定船體向哪個方向運動這種新型電磁船會由于良好的動力性能而提高船速5、 在研究性學習活動中，某同學設計了一個測定帶電粒子比荷的實驗，某實驗裝置如圖所示。abcd是一個邊長為L的正方形盒子，在a處和cd邊的中點e處各有一個小孔，e外有一能顯示粒子從e孔射出的熒光

13、屏M。盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強磁場，磁感應強度為B。粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度克忽略，先讓粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速，然后粒子立即由a孔射入盒內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出。不急計粒子的重力和粒子之間的相互作用力。問：你認為該同學的設計方案可行嗎？若可行，求出帶電粒子的比荷；若不可行，說明你的理由。6、 頂角為2的光滑圓錐置于豎直向下的勻強磁場B中（其感應強度B已知），現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球沿圓錐外表面在水平面內(nèi)勻速圓周運動，求小球運動的最小半徑。7、如圖所示，邊界OA于OC之間分布有垂直于紙面向里的勻強磁場，邊界OA上有一粒子源S。某一時刻，從

14、S平行于紙面向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時間有大量粒子從邊界OC射出磁場。已知AOC=60o，從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最短時間等于T/6（T為粒子在磁場中運動的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最長時間為 （ ）AT/3 B. T/2 C. 2T/3 D. 5T/68、如圖所示，一對平行金屬板水平放置，兩板相距為d，兩板間為勻強電場，在下板的下側空間有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，兩板中心開有上下對應的兩個小孔，帶電量為+q，質(zhì)量為m的兩個相同質(zhì)點，分別從兩板間左端中點a和上板中心小

15、孔b處同時飛入，有a點飛入的質(zhì)點初速度為2vo，且方向平行金屬板；由b點飛入的質(zhì)點初速度為vo，且方向垂直金屬板，結果兩質(zhì)點同時穿過下板的小孔c后，又分別在磁場中偏轉(zhuǎn)，最后均打在下極板的下表面上，（不計重力的影響，也不考慮兩質(zhì)點間的相互摩擦）求：（1）兩質(zhì)點在金屬板間運動的時間t、兩金屬板間的電壓U和板長l；（2）兩質(zhì)點在磁場中運動的時間ta和tb；（3）兩質(zhì)點在下極板的下表面上撞擊點的距離x。9、 如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強電場，在虛線的左側有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。一絕緣形形管桿由兩段直桿和易半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。PQ、

16、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側，P、M點在磁場界線上，NMAP段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受到的電場力為重力的1/2倍?，F(xiàn)在M右側D點精致釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達P點。（1）求DM間的距離x0；（2）求上述過程中小環(huán)第一次通過與O點等高的A點時彎桿對小環(huán)作用力的大?。唬?）若小環(huán)與PQ間的動摩擦因數(shù)為（設最大靜摩擦力與華東摩擦力大小相等）?，F(xiàn)將小環(huán)移至M點右側5R處由精致開始釋放，求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功。10、 如圖所示，在坐標系xOy有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標為O1（a，0），園內(nèi)分布有垂直于紙面向里的勻強磁場，在直線

17、y=a的上方和直線x=2a的左側區(qū)域內(nèi)，有一沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E。一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q0）的粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入，當速度方向沿x軸正方向時，粒子恰好從O1正上方的A點射出磁場，不計粒子重力。（1）求磁感應強度B的大?。唬?）粒子在第一象限內(nèi)運動到最高點時的位置坐標；（3）若粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入第一象限，當速度方向沿x軸正方向的夾角=30o時，求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t。11、（18分）如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，三個點P、M、N均勻地分布在圓周上，有三對電壓相同、相距為的平行金屬板，它們分別在這三點與圓相切，而且在相切處的極板上分別留有縫隙，一個質(zhì)量為，帶電量為的粒子，從正對N點的Q點由靜止開始運動，經(jīng)過一段時間恰能回到點Q（不計重力） （1）在圖上標出各極板的正負，并求出每對平行金屬板上應加的電壓為多少？ （2）粒子從點Q出發(fā)又回到點Q，至少需要多長時間？2、如圖所示，條形區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻