专题6第1讲 电场与磁场的理解(教师用书)-【成功方案】2023年高考物理艺术生文化课总复习

第1讲　电场与磁场的理解 1．对电场强度的三个公式的理解 (1)E＝是电场强度的__定义__式，适用于__任何__电场。电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷q无关，试探电荷q充当“测量工具”的作用。 (2)E＝k是真空中点电荷所形成的电场的决定式，E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。 (3)E＝是场强与电势差的关系式，只适用于__匀强电场__。注意：式中d为两点间沿电场方向的距离。 2．电场能的性质 (1)电势与电势能：φ＝　　。 (2)电势差与电场力做功：UAB＝　　＝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．带电粒子在磁场中的受力情况 (1)磁场只对__运动__的电荷有力的作用，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＝qvBsin θ，注意：θ为v与B的夹角。F的方向由__左手定则__判定，四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向。 5．洛伦兹力做功的特点 由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力__永不做功__。 【规律方法】 1．本部分内容的主要研究方法有： (1)理想化模型。如点电荷； (2)__比值定义法__。电场强度、电势的定义方法是定义物理量的一种重要方法； (3)__类比__的方法。电场和重力场的比较；电场力做功与重力做功的比较；带电粒子在匀强电场中的运动和平抛运动的类比。 2．静电力做功的求解方法：(1)由功的定义式W＝Flcos α来求；(2)利用结论“电场力做功等于电荷__电势能变化量__的负值”来求，即W＝－ΔEp；(3)利用WAB＝__qUAB__来求。 3．研究带电粒子在电场中的曲线运动时，采用__运动合成与分解__的思想方法；带电粒子在组合场中的运动实际是类平抛运动和__匀速圆周__运动的组合，一般类平抛运动的末速度就是匀速圆周运动的__线速度__。 高考题型1　对电场性质的理解 【例1】　 某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是(　　) A．实线表示电场线 B．离d点最近的导体表面电荷密度最大 C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同 D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零 【答案】　D 【解析】　A．处于静电平衡的导体，是个等势体，则整个导体为等势体，由于电场线方向总是与等势面垂直，所以实线不是电场线，是等势面，则A错误；B.根据等势面的疏密表示场强的强弱，则d点的场强较弱，并且电场强度越大的地方电荷密度越大，所以B错误；C.在“<”形导体右侧表面上下部分附近电场强度方向不相同，所以C错误；D.由于a、b在同一等势面上，则电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零，所以D正确；故选D。 【技巧点拨】 1．电场线：假想线，直观形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密程度表示电场的强弱。 2．电势高低的比较 (1)根据电场线方向，沿着电场线方向，电势越来越低； (2)将带电量为＋q的电荷从电场中的某点移至无穷远处电场力做功越多，则该点的电势越高； (3)根据电势差UAB＝φA－φB，若UAB>0，则φA>φB，反之φA<φB。 3．电势能变化的判断 (1)根据电场力做功判断，若电场力对电荷做正功，电势能减少；反之则增加。即W＝－ΔEp。 (2)根据能量守恒定律判断，电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程，若只有电场力做功，电荷的电势能与动能相互转化，而总和应保持不变，即当动能增加时，电势能减少。 1．(多选)如图所示，是由电荷量分别为＋6q和－q的两个点电荷组成的一个电荷系统，其中A、B是两点电荷所在位置，N、P、Q是AB连线上的三点，N点的电场强度为零。若规定无限远处的电势为零，则下列说法正确的是(　　) A．图中左侧A点为＋6q的点电荷 B．P点场强大于Q点场强 C．P点电势高于Q点电势 D．N点的电势大于零 【答案】　CD 2．(多选) 某电场中沿x轴上各点的电场强度大小变化如图所示。场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动，到达x1位置时速度第一次为零，到达x2位置时速度第二次为零，不计粒子的重力。下列说法正确的是(　　) A．点电荷从x1运动到x2的过程中，速度先