电场、磁场易混易错问题辨析_1.docx

电场、磁场易混易错问题辨析【点评】电场线的相对疏密程度代表场强的大小，沿电场线方向电势降低。4.电场力不做功与电场力的功等于零：这是两回事，粒子运动过程中，电场力始终不做功(粒子沿某等势面运动)，电场力的功当然等于零。但粒子运动中，如果电场力先做正(负)功后做负(正)功，且两功的绝对值相等，则电场力的总功等于零，这一过程中，电场力曾做功，电势能也曾变化过。在电场中两点间运动，电场力的功与粒子运动路径无关。5.电势能变化与动能变化：粒子电势能的变化与电场力的功相对应，依据电场力是否做功、功的正负运用电场力功与电势能变化关系，可判断粒子运动中的电势能变化情况。粒子的动能变化与合力的功相对应，依据合力是否做功、功的正负运用动能定理可判断粒子动能的变化情况。6.电势、电势能与电势差、电势能变化量：电场中某点的电势高低、带电粒子在某点的电势能的大小均与电势参考位置(零位置)的选取有关系。电场中两点间的电势差、带电粒子在两点间运动时电势能的变化与电势参考位置无关。例2.如图2所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN(粒子轨迹与各等势面的交点)所示，由图可知A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到N的过程中，电场力始终不做功D.粒子从L到M的过程中，动能减少解析：粒子从K到L的过程中，电场力的功，由于q>0、φa>φb>φc，WKL计算，将错选C;若将电场力的功当成合力的功或各力的总功，将错选D。【点评】电场力是否做功，决定着电势能是否变化，电场力功的正负决定着电势能减少还是增加。外力的总功或合力的功是否等于零，决定着动能是否变化，总功或合力功的正负，决定着动能是增加还是减少。某过程中电场力做功为零与始终不做功是两回事。例3.如图3所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不计重力和空气阻力)A.6JB.4C.16JD.14J解析：负电荷由L1处到L3处，动能减少了20J，由于不计重力，电荷运动中只具有动能与电势能，有能量守恒可知，这一过程中电势能增加了20J。由于相邻等势面电势差相等，负电荷由L1处到L2处电势能将增加10J，由于取L2的电势为零，则粒子经过该等势面时的电势能为零。负电荷从L1处到L2处电势能增加了10J后等于零，说明它在L1处时的电势能为-10J，加上具有的动能30J，它的总能量为20J。由能量守恒定律可知，当它的电势能为4J时的动能为20J-4J=16J。本题选C。【易错辨析】电荷在电场中运动，由于电场力做功，电荷的机械能肯定不守恒，但任何过程中，系统的总能量总守恒。若不能正确计算出电荷的总能量，并运用能量守恒定律，只能随意拼凑题中的数据得出错误结论。比如：10J+4J=14J，错选D;10J-4J=6J，错选A;或认为电势能与动能相等，错选B。【点评】任何过程中，系统的能量总是守恒的。对带电粒子在电场中的运动，若涉及能量转化或做功，可选用能量守恒定律、功能关系或动能定理分析求解。7.电场力与洛伦兹力：电场力的大小只与粒子的电量及电场的场强大小有关，与粒子是否运动、速度大小及方向无关，电场力的方向总与场强方向在同一直线;洛伦兹力的大小与粒子的电量、磁场的磁感强度大小、运动速度(不等于零)大小及方向有关，洛伦兹力方向总是垂直于由速度方向与磁场方向决定的平面，当粒子沿磁场方向或磁场反方向运动、相对磁场静止时，不受洛伦兹力。带电粒子在磁场中的平衡问题中，粒子肯定是匀速直线运动。电场力做功可引起速度大小的变化，洛伦兹力始终不做功，不会引力粒子速度大小变化，只能引起速度方向变化。静电场中的平衡问题中，带电体可以处在静止状态，也可处于匀速直线运动状态;匀强磁场中的平衡问题中，带电体只能处于匀速直线运动状态。例4.如图4所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，3个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动，比较它们重力的关系，正确的是A.Ga最大B.Gb最小C.Gc最大D.Gb最大解析：油滴a静止，不受洛伦兹力作用，所受电场力竖直向上，油滴带负电。对油滴a由共点力平衡条件有：;油滴b所受洛伦兹力竖直向下，由共点力平衡条件有：;油滴c所受洛伦兹力竖直向上，由共点力平衡条件有：。本题选BC。【错解辨析】不能正确辨析油滴带电正负，不能正确判定洛伦兹力方向，或错用右手，将错选。【方法总结】洛伦兹力大小与粒子相对磁场运动的速度大小及方向有关，电场力的大小则与粒子相对电场的速度无关。电场力的方向一定在场强方