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电场和磁场压轴题(全国乙卷和Ⅱ卷)
高考物理电场和磁场压轴题是考查学生物理学科素养高低的试金石,表现为综合性强、求解难度大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
一、 命题范围
1.电场强度的叠加(压轴指数★★★★)
在多个点电荷或匀强电场的区域,求解某点的合电场强度。立体空间的电场强度的叠加增加了想象能力的考查。
2、电势和电势能(压轴指数★★★★)
带电粒子在电场中的电势和电势能的变化。
3、磁感应强度的叠加与分解(压轴指数★★★★)
磁感应强度矢量性,特别是立体空间的合成与分解,立体空间的磁感应强度的叠加增加了想象能力的考查。
4、带电粒子在电场中的运动(压轴指数★★★★★)
带电粒子在电场中的直线运动、类平抛运动和其他运动。
5、带电粒子在磁场中的运动(压轴指数★★★★★)
带电粒子在有界磁场中的圆周运动或其他运动。
二、命题类型
1. 单一电场或磁场情境考查基本概念的理解。电场强度、磁感应强度、电势、电势能、电场力做功,通电导线在磁场中所受的安培力的分析与计算。
2.电场或磁场综合情境题。物理情境选自最新科学技术的研究情境或学习探究情境,物理过程复杂程度高。已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。命题点常包含:匀变速直线运动、圆周运动、抛体运动等。命题常涉及运动学、力学、电磁场、功能关系等多个物理规律的综合运用,有时也会与相关图像联系在一起。
一、 夯实基本概念和基本规律
对电场和磁场中的概念规律,要知道概念和规律的形成过程,对其概念的物理意义要理解透彻对规律的适用条件要清晰。
二、提升创新思维和综合分析能力
新高考改革以来的题目,不再拘泥于常规情境下的创新,而是新情境下综合运用物理知识,分析问题。解决问题的思路可能与平时练习的思路是变化的,要根据新情境,综合利用所学知识解决。
三、增强立体空间下应用数学知识解决问题的能力
无论时电场和磁场叠加或分解问题,还是带电粒子在电场或磁场中的运动,不在单纯的局限在平面直线坐标系下,三维空间下的运动的分析与判断,无论是空间想象能力还是应用数学知识解决物理问题都是最近考查的热点。
一、单选题
1.(2021·全国·高考真题)如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为和,相应的电势能分别为和,则( )
A. B.
C. D.
2.(2021·全国·高考真题)如图,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为,离开磁场时速度方向偏转;若射入磁场时的速度大小为,离开磁场时速度方向偏转,不计重力,则为( )
A. B. C. D.
3.(2020·全国·统考高考真题)CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内有匀强偏转磁场;经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到靶上,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示);将电子束打到靶上的点记为P点。则( )
A.M处的电势高于N处的电势
B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移
C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移
4.(2019·全国·高考真题)如图,边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外.ab边中点有一电子发源O,可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子.已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为
A., B.,
C., D.,
5.(2017·全国·高考真题)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒a,b,c电荷量相等,质量分别为ma,mb,mc,已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动,下列选项正确的是( )
A.ma>mb>mc B.mb>ma>mc
C.mc>ma>mb D.mc>mb>ma
6.(2016·全国·高考真题)如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac