专题06 电场与磁场-2020年高考物理二轮专题过关增分攻略

2020年物理二轮专题过关宝典 专题六：电场与磁场 【知识回扣】 1. 思维导图 2．电场能的性质 表达式 特点 电场强度 E＝，E＝，E＝k 矢量，由电场本身决定，电场线越密电场强度越大 电势 φ＝ 标量，与零电势点的选取有关，沿电场线方向电势逐渐降低 电势能 Ep＝qφ，ΔEp＝－W电 标量，电场力做正功，电势能减少 3．磁感应强度B与电场强度E的比较 磁感应强度B 电场强度E 物理意义 描述磁场强弱的物理量 描述电场强弱的物理量 定义式 B＝(L与B垂直) E＝ 方向 磁感线切线方向，小磁针N极受力方向(静止时N极所指方向) 电场线切线方向，正电荷受力方向 大小决定因素 由磁场决定，与电流元(F、I、L)无关 由电场决定，与检验电荷无关 场的叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和（平行四边形定则） 合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和（平行四边形定则） 3.等势面与电场线的关系 (1)电场线总是与等势面垂直，且从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.电容器的动态分析 两种情况 电路结构 动态分析 电容器始终接在恒压电源上 U不变 d↑→C↓→Q↓ d↑→E↓ S↑→C↑→Q↑ 电容器充电后断电 Q不变 d↑→C↓→ U↑→E不变 S↑→C↑→U↓→E↓ 5.带电粒子在电场中的运动 6.安培力 (1)安培力大小：F＝ILBsin_θ，θ为磁感应强度方向与导线方向的夹角。 ①当θ＝90°，即B与I垂直时，F＝ILB； ②当θ＝0°，即B与I平行时，F＝0。 注意：当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图4所示)；相应的电流沿L由始端流向末端。 （2）安培力的方向 左手定则：伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向沿电流方向，则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向(如图5所示)。 7.带电粒子在匀强磁场中的运动 （1）若v‖B，带电粒子不受到洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动。 （2）若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内做匀速圆周运动。 根据 ；可得 8．带电粒子在组合场中的运动 （1）质谱仪(如图甲) 原理：粒子由静止被加速电场加速，qU＝mv2. 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB＝m. 由以上两式可得r＝.＝，，m＝ （2）回旋加速器(如图乙) 原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速，经磁场回旋，由qvB＝，可见同种粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒半径r决定，与加速电压无关．，得Ekm＝ （3）速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元件一般以单个带电粒子为研究对象，在洛伦兹力和电场力平衡时做匀速直线运动达到稳定状态，从而求出相应的物理量，区别见下表。 装置 原理图 规律 速度选择器 若qv0B＝Eq，即v0＝，粒子做匀速直线运动 磁流体发电机 等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电，两极板电压为U时稳定，q＝qv0B，U＝v0Bd 电磁流量计 q，所以Q＝vS＝＝qvB，所以v＝ 霍尔元件 当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差 【热门考点透析】 考点一 电场与磁场的叠加 1. (2013·新课标全国Ⅰ)如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(　　) A．k D．k C．k B．k 2.(2018·河北石家庄质检)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图3所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(　　) A.＋E－E D.－E C. B. 3.(2018·抚顺期中)如图所示带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将 ( ) A．做匀速直线运动 B．做匀减