试题-全国-2008_2008年高中物理第四讲 引力场、电场、磁场.rar

2008年高中物理第四讲引力场、电场、磁场【命题趋向】高考对万有引力定律考查的知识点主要落在人造卫星和天体运动。随着我国航空航天技术、卫星技术迅猛发展，探月卫星“嫦娥一号”的成功发射和正常运行，高考强调理论联系实际估计08高考会有这一方面试题。在电场部分中，高考主要考查库仑定律、点电荷的电场、场强的叠加、电势、电势差、电场线、等势面等概念以及电荷在电场中运动的加速和偏转等问题，其中既有难度中、低档的选择题，也可能与其它知识联系出现难度较大的综合性计算题。高考对磁场部分的考查侧重于磁场的基本概念和安培力的简单应用，带电粒子在磁场中的运动的应用。带电粒子在磁场中的圆周运动问题，几乎年年有，并且占有较大的分值，这一部分也将是08年高考的一个重点内容。提醒注意：带电粒子在复合场中的运动问题，因其涉及的知识点比较多，易于考查学生综合利用物理知识分析处理实际问题的能力，所以几乎是高考每年必考的内容，且多以难度中等或中等偏上的计算题出现在高考试卷中。【考点透视】一万有引力定律万有引力定律的数学表达式：，适用条件是：两个质点间的万有引力的计算。在高考试题中，应用万有引力定律解题常集中于三点：①在地球表面处地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即，从而得出，它在物理量间的代换时非常有用。②天体作圆周运动需要的向心力来源于天体之间的万有引力，即；③圆周运动的有关公式：，。二电场库仑定律：，（适用条件：真空中两点电荷间的相互作用力）电场强度的定义式：（实用任何电场），其方向为正电荷受力的方向。电场强度是矢量。真空中点电荷的场强：，匀强电场中的场强：。电势、电势差：。电容的定义式：，平行板电容器的决定式。电场对带电粒子的作用：直线加速。偏转：带电粒子垂直进入平行板间的匀强电场将作类平抛运动。提醒注意：应熟悉点电荷、等量同种、等量异种、平行金属板等几种常见电场的电场线和等势面，理解沿电场线电势降低，电场线垂直于等势面。三磁场磁体、电流和运动电荷的周围存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。熟悉几种常见的磁场磁感线的分布。通电导线垂直于匀强磁场放置，所受安培力的大小：，方向：用左手定则判定。带电粒子垂直进入匀强磁场时所受洛伦兹力的大小：，方向：用左手定则判定。若不计带电粒子的重力粒子将做匀速圆周运动，有，。【例题解析】一万有引力例1地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动，根据所学知识推断这些同步卫星的相关特点。解析：同步卫星的周期与地球自转周期相同。因所需向心力由地球对它的万有引力提供，轨道平面只能在赤道上空。设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，地球半径为R，同步卫星距离地面的高度为h，由，有，得；又由得；再由得。由以分析可看出：地球同步卫星除质量可以不同外，其轨道平面、距地面高度、线速度、向心加速度、角速度、周期等都应是相同的。点拨：同步卫星、近地卫星、双星问题是高考对万有引力定律中考查的落足点，对此应引起足够的重视，应注意准确理解相关概念。例2我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为解析：设月球表面的重力加速度为，则，密度，解得，所以B选项正确。点拨：以某星球为背景，在该星球上作相关的物理实验是高考试题的一种新趋势。处理时最好把该星球理解为熟知的地球，以便“身临其境”，这样会更容易理解、思考问题，从而找出正确的解题方法。本题考查天体密度的计算，以单摆为模型确定星球表面的重力加速度，属中档难度题。例3如右图所示，、、是在地球大气层外的圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（）A．、的线速度大小相等，且大于的线速度B．、的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度C．加速可以追上同轨道上的，减速可以等候同一轨道上的D．卫星由于某种原因，轨道半径缓慢变小，其线速度将变大解析：因为、在同一轨道上运行，由知，其线速度大小、加速度大小相等，而、轨道半径大于轨道半径，由知；而因，有；当加速时，有，离故它将偏离原轨道而做离心运动；当减速时，有，它将偏原轨道而离圆心越来越近，所以在同轨道上无论如何也追不上，也等不到；而卫星由于某种原因，轨道半径缓慢变小，由在此过程中万有引力做正功，减少的引力势能一部分转化为内能，另一部分则转化为卫星的动能，故其线速度将变大，所以综上所述，正确选项是D。点拨：通过万有引力与所需向心力大小的比较，可以判定卫星是否作圆周运动，也能有助于理解天体变轨过程。二电场【例题解析】例4如图所示，某区域电场线左右对称分布，、为对称线上的两点。下列说法正确的是（）A．点电势一定高于点电势B．点场强一定大于点场强C．正电荷在点的电势能大于在点的