（全国通用）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

知识必备
1.电场强度的三个公式

2.电场能的性质
(1)电势与电势能：φ＝eq\f(Ep,q)，Ep＝qφ。
(2)电势差与电场力做功：UAB＝eq\f(WAB,q)＝φA－φB。
(3)电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔEp。
3.等势面与电场线的关系
(1)电场线总是与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密。
(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功。
4.控制变量法分析电容器动态变化问题
(1)电容器始终和电源连接，U不变：C＝eq\f(εrS,4kπd)∝eq\f(εrS,d)，Q＝CU＝eq\f(εrSU,4kπd)∝eq\f(εrS,d)，E＝eq\f(U,d)∝eq\f(1,d)。
(2)电容器充电后与电源断开，Q不变：C＝eq\f(εrS,4kπd)∝eq\f(εrS,d)，U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(4kπdQ,εrS)∝eq\f(d,εrS)，E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4kπQ,εrS)∝eq\f(1,εrS)。
5.磁场对电流的作用力—安培力eq\a\vs4\al(大小：F＝IlB)eq\a\vs4\al(方向：左手定则)
6.磁场对运动电荷的作用
(1)磁场只对运动电荷有力的作用，对静止的电荷无力的作用。磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。
(2)洛伦兹力的大小和方向：其大小为F＝qvB，F的方向由左手定则判断。
备考策略
1.掌握电场的“3个要点”
(1)掌握几种常见电场的电场线、等势面的分布特点。
(2)掌握判断电势能的大小和电势的高低的方法。
(3)掌握等势面特点和电场强度与电势关系：等势面与电场线垂直；等势面越密，电场强度越大；电场强度方向就是电势降低最快的方向。
2.必须领会的“2种物理思想和5种方法”
(1)等效思想、分解思想；
(2)比值定义法、控制变量法、对称法、合成法、分解法。
3.必须辨明的“6个易错易混点”
(1)在电场强度定义式E＝eq\f(F,q)中，错误地认为E与F、q有关；
(2)判断电场力时注意带电粒子的电性，要区分轨迹与电场线；
(3)不能随意忽略带电体的重力；
(4)电场强度和电势、电势能的大小没有直接联系；
(5)公式B＝eq\f(F,IL)中的B与F及IL无关；
(6)判断洛伦兹力方向时要注意粒子的电性。

电场的基本性质
【真题示例1】(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1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点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是()

图1
A.Ea∶Eb＝4∶1 B.Ec∶Ed＝2∶1
C.Wab∶Wbc＝3∶1 D.Wbc∶Wcd＝1∶3
解析由图可知，a、b、c、d到点电荷的距离分别为1m、2m、3m、6m，根据点电荷的场强公式E＝keq\f(Q,r2)可知，eq\f(Ea,Eb)＝eq\f(req\o\al(2,b),req\o\al(2,a))＝eq\f(4,1)，eq\f(Ec,Ed)＝eq\f(req\o\al(2,d),req\o\al(2,c))＝eq\f(4,1)，故A正确，B错误；电场力做功W＝qU，a与b、b与c、c与d之间的电势差分别为3V、1V、1V，所以eq\f(Wab,Wbc)＝eq\f(3,1)，eq\f(Wbc,Wcd)＝eq\f(1,1)，故C正确，D错误。
答案AC
【真题示例2】(多选)(2017·天津理综，7)如图2所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是()

图2
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D.B点电势可能高于A点电势

解析电子在电场中做曲线运动，虚线AB是电子只在电场力作用下的运动轨迹，电场力沿电场线指向曲线的凹侧，电场的方向与电场力的方向相反，如图所示。由所给条件无法判断电子的运动方向，故A错