高考物理二轮复习 专题三 电场与磁场 第1讲 电场和磁场的基本性质学案-人教版高三全册物理学案.doc

第1讲电场和磁场的基本性质

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1.电场

2.磁场

[规律方法]
1.三个物理量的判断方法
判断场强强弱①根据电场线或等势面的疏密判断
②根据公式E＝keq\f(Q,r2)和场强叠加原理判断判断电势的高低①根据电场线的方向判断
②由UAB＝eq\f(WAB,q)和UAB＝φA－φB判断
③根据电场力做功(或电势能)判断判断电势能大小①根据Ep＝qφ判断
②根据ΔEp＝－W电，由电场力做功判断2.用准“两个定则”
(1)对电流的磁场用安培定则。
(2)对安培力和洛伦兹力用左手定则。

电场的基本性质
库仑定律的应用及库仑力的合成
【典例1】(2018·全国卷Ⅰ，16)如图1，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()

图1
A.a、b的电荷同号，k＝eq\f(16,9)
B.a、b的电荷异号，k＝eq\f(16,9)
C.a、b的电荷同号，k＝eq\f(64,27)
D.a、b的电荷异号，k＝eq\f(64,27)
解析如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知eq\f(Fa,Fb)＝eq\f(1,tanα)＝eq\f(4,3)，又由库仑定律得eq\f(Fa,Fb)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(qa,qb)))·eq\f(req\o\al(2,bc),req\o\al(2,ac))，联立解得k＝|eq\f(qa,qb)|＝eq\f(64,27)，B错误，D正确。

答案D
根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化
【典例2】(2018·天津理综，3)如图2所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是()

图2
A.vM<vN，aM<aN B.vM<vN，φM<φN
C.φM<φN，EpM<EpN D.aM<aN，EpM<EpN
解析由粒子的轨迹知电场力的方向偏向右，因粒子带负电，故电场线方向偏向左，由沿电场线方向电势降低，可知φN<φM，EpM<EpN。N点电场线比M点的密，故场强EM<EN，由加速度a＝eq\f(Eq,m)知aM<aN。粒子若从N点运动到M点，电场力做正功，动能增加，故vM>vN。综上所述，选项D正确。
答案D
电场线、等势面及E＝eq\f(U,d)的应用
【典例3】(多选)(2017·全国卷Ⅲ，21)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图3所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是()

图3
A.电场强度的大小为2.5V/cm
B.坐标原点处的电势为1V
C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV
解析如图所示，设a、c之间的d点电势与b点电势相同，则eq\f(ad,dc)＝eq\f(10－17,17－26)＝eq\f(7,9)，所以d点的坐标为(3.5cm，6cm)，过c点作等势线bd的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势。由几何关系可得，cf的长度为3.6cm，电场强度的大小E＝eq\f(U,d)＝eq\f(26－17,3.6)V/cm＝2.5V/cm，故选项A正确；因为Oacb是矩形，所以有Uac＝UOb，可知坐标原点O处的电势为1V，故选项B正确；a点电势比b点电势低7V，电子带负电，所以电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故选项C错误；b点电势比c点电势低9V，电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV，故选项D正确。

答案ABD
电场中的图象问题
【典例4】(多选)(2017·全国卷Ⅰ，20)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图4所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移