内容正文:
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
专题四
电场与磁场的性质和动力学、能量问题
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
备 考 定 向
2017
2018
2019
备考策略
电场的基本性质及动力学问题
T4:带电粒子在电场中的运动
T8:电场的φ-x图像
T5:带电油滴在平行板电容器中的运动分析
T5:带电粒子在匀强电场中运动的Pt图像
T9:静电场中的功能问题
1. 围绕电场与磁场的基本性质及力学问题的命题是每年高考的必考内容,常见题型有选择题、计算题.
2. 在电场部分,有场强、电势、电势能的比较与计算、电荷在电场或平行板电容器中的运动分析、受力分析等;在磁场部分,主要是带电粒子在有界磁场中的运动,试题对学生的空间想象能力以及运用数学知识解决物理问题的能力进行考查.
磁场的基本性质及动力学问题
无
T15:带电粒子在多条平行有界磁场中运动的临界与极值问题
T7:安培力参与的平衡问题
T15:带电粒子在磁场中的运动
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
知 能 再 现
一、 带电粒子在电场中的加速
1. 在匀强电场中加速,可用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式求解
基本方程:a=______,E=_____,_________=2ax
2. 在非匀强电场中的加速运动一般受变力作用,可根据电场力对带电粒子所做的功引起带电粒子能量的变化,利用动能定理、功能关系求解.
基本方程:qU=_____________
eq \f(Eq,m)
eq \f(U,d)
veq \o\al(2,2)-veq \o\al(2,1)
eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)-eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
二、 带电粒子在匀强电场中的偏转问题
1. 运动状态分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动(轨迹为抛物线).
2. 分析处理方法:用类似平抛运动分析方法分解
沿初速度方向:速度为v0的匀速直线运动.
沿电场力方向:初速度为零的匀加速运动.
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
三、 带电粒子在匀强磁场中的运动
运动电荷B⊥v时,运动电荷受洛伦兹力F=qvB,提供运动电荷做匀速圆周运动的向心力.
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
真题演练
栏 目 导 航
举题固法
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
真题演练
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
C
1. (2016·江苏卷)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法中正确的是( )
A. A点的电场强度比B点的大
B. 小球表面的电势比容器内表面的低
C. B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D. 将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
【解析】 电场线的疏密程度表示场强大小,A点场强小于B点场强,A项错误;沿着电场线电势降低,小球表面的电势比容器内表面的电势高,B项错误;电场线与等势面垂直,C项正确;电场力做功与电荷的运动路径无关,只与这两点的电势差有关,D项错误.
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
D
2. (2018·江苏卷)如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴( )
A. 仍然保持静止
B. 竖直向下运动
C. 向左下方运动
D. 向右下方运动
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
【解析】 根据电场强度与等势面垂直画出经过油滴的一根电场线,发现油滴处所受电场力方向为斜向右上方.两极板间电压不变,随着距离的变大,电场强度变小,电场力大小小于重力大小,液滴所受合力指向右下方,将向右下方运动,D项正确.
专题四 电场与磁场的性质和动力学、能量问题
CD
3. (多选)(2019·江苏卷)如图所示,在光滑的水平桌面上,a和b是两条固定的平行长直导线,通过的电流大小相等.矩形线框位于两条导线的正中间,通有顺时针方向的电流,在a、b产生的磁场作用下静止,则a、b的电流方向可能是( )
A. 均向左
B. 均向右
C. a的向左,b的向右
D. a的向右,b的向左
【解析】 a和b两根导线产生磁场的磁感应强度的方向由右手螺旋定则判断出,大小由所在点与导线的距离决定,而安培力的方向由左手定则判断出,大小为BIL,由所受合力为零得出A、B选项错误,C、D选项正