3.1电场与磁场的基本性质-2023年高考物理二轮复习四翼分层突破

专题三 电场与磁场 3.1电场与磁场的基本性质 1. （多选）（2022·重庆·高考真题）如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图，Q、位于x轴上，相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上，P为某等势面上一点，则（　　） A．N点的电场强度大小比M点的大 B．Q为正电荷 C．M点的电场方向沿x轴负方向 D．P点与M点的电势差为 2. （2022·江苏·高考真题）如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（　　） A．平行于纸面向上 B．平行于纸面向下 C．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里 D．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外 电场力的性质 1．电场中的各个物理量的关系 2．电场强度的计算 (1)定义式：E＝.电场中某点的电场强度是确定值，其大小和方向与试探电荷q无关． (2)真空中点电荷：E＝k.E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定． (3)匀强电场：E＝.式中d为两点间沿电场方向的距离． 例题1. （多选）（2022·辽宁·高考真题）如图所示，带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的a点，其正上方L处固定一电荷量为的球2，斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（　　） A．带负电 B．运动至a点的速度大小为 C．运动至a点的加速度大小为 D．运动至ab中点时对斜面的压力大小为 练1. （2022·山东枣庄·模拟预测）如图所示，棱长为30cm的正面四体ABCD处在平行于BCD平面的匀强电场中，A点固定一电荷量为的点电荷，将另一电荷量为的点电荷从D点移动到B点，静电力做功，再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做功。已知静电力常量，下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的方向由B点指向C点 B．匀强电场的场强大小为 C．B点场强方向与棱AB间的夹角为30° D．B点场强大小为 例题2. （2022·江苏常州·三模）如图所示，电荷均匀分布的半球，在中心O处的电场强度的大小为E0，现沿图示方向过球心O从半球上切下一瓣，夹角为α=60°，则切下的一瓣在O点的电场强度为（　　） A．E0 B． C． D． 练2. （2022·湖南·长沙一中模拟预测）在水平面上固定了三个点电荷，分别放在等腰梯形的三个顶点上，，电量关系及电性如图所示，静电力常数为k。点的场强大小为（　　） A．0 B． C． D． 磁场与安培力问题 1．电流产生的磁场的合成 对于多个电流在空间某点的合磁场方向，首先应用安培定则判断出各电流在该点的磁场方向(磁场方向与该点和电流连线垂直)，然后应用平行四边形定则合成． 2．安培力公式：F＝BILsin α(α为B、I间的夹角)． （1）．公式只适用于匀强磁场中的通电直导线或非匀强磁场中很短的通电导线． （2）．当I、B夹角为0°时F＝0.当电流与磁场方向垂直时，安培力最大，为F＝BIL. （3）．L是有效长度．闭合的通电导线框在匀强磁场中受到的安培力F＝0. （4）．安培力的方向利用左手定则判断． 3．磁场性质分析的两点技巧 (1)判断电流磁场要正确应用安培定则，明确大拇指、四指及手掌的放法． (2)分析磁场对电流的作用要做到“一明、一转、一分析”．即： 4．安培力作用下的平衡与运动问题的求解思路 例题3. （2022·北京·高考真题）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（　　） A．线框中产生的感应电流方向为 B．线框中产生的感应电流逐渐增大 C．线框边所受的安培力大小恒定 D．线框整体受到的安培力方向水平向右 练4. （多选）（2022·湖北·高考真题）如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A．棒与导轨间的动摩擦因数为 B．棒与导轨间的动摩擦因数为 C．加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60° D．减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150° 洛伦兹力问题 1．洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动