内容正文:
电场与磁场
第三板块
把脉高考
本板块在高考命题中主要集中在:电场的基本性质,带电粒子在电场、磁场中的运动。试题难度中等或中等偏上,命题形式有选择题和计算题,单独命题多以选择题的形式呈现,涉及 带电粒子在复合场中运动的问题常以计算题的形式呈现,命题情境注重与生产、生活、体育娱乐、科技前沿相联系。
层级Ⅰ 系统“物理观念”·落实备考基础·保分题目“短平快”
纲举目张·一图串知 | 有哪些知识·知识间有怎么样的联系
微专题
Ⅰ-1 电场与磁场的基本性质
命题视角(四) 磁场的叠加
01
02
03
目
录
命题视角(一) 电场强度的叠加与计算
命题视角(二) 交变电流的产生及四值
命题视角(三) 静电场的图像问题
04
05
命题视角(五) 安培力的分析与计算
7
01
命题视角(一) 电场强度的叠加
与计算
[真题试能力]
1. (2022·全国乙卷)(多选)如图,两对等量异号点
电荷+q、-q(q>0)固定于正方形的4个顶点上。L、N
是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切
圆的圆心,M为切点。则( )
A.L和N两点处的电场方向相互垂直
B.M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左
C.将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功
D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零
答案:AB
解析:两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O,N点处于两负电荷连线的中垂线上,则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O,则N点的合场强方向由N指向O,同理可知,L处的合场强方向由O指向L,由于正方形两对角线垂直平分,则L和N两点处的电场方向相互垂直,故A正确;
正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左,而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右,由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远,则M点的电场方向向左,故B正确;由题图可知,M和O点位于两等量异号电荷的等势线上,即M和O点电势相等,所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做功为零,故C错误;由题图可知,L点的电势低于N点电势,则将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功不为零,故D错误。
2.(2023·湖南高考) 如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。若P点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为( )
答案:D
3.(2023·全国乙卷)如图,等边三角形△ABC
位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边上方,
3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知
AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中
点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求:
(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;
(2)C点处点电荷的电荷量。
解析:(1)因为M点的电场强度竖直向下,
则C为正电荷, 根据场强的叠加原理,可知A、
B两点的电荷在M点的电场强度大小相等,方向
相反,则B点处点电荷的电荷量的绝对值为q,
电性与A相同,又N点的电场强度竖直向上,故
A、B两处的点电荷在N点的电场强度有向上的分量,可得A处电荷在N点的场强垂直BC沿AN连线指向右上方,如图甲所示,可知A处电荷为正电荷,所以A、B、C均为正电荷。
[固本提素养]
1.电场强度的三个公式
2.特殊电场强度的四种求法
对称法 利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,使复杂电场的叠加问题大为简化
等效法 在保证效果相同的前提下,将复杂的电场情境变换为简单的或熟悉的电场情境,如一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场,可等效为两个异种点电荷形成的电场
补偿法 将有缺口的带电圆环补全为圆环,或将半球面补全为完整的球面,从而化难为易
微元法 将带电体分成许多可看成点电荷的微小带电体,先根据库仑定律求出每个微小带电体产生电场的电场强度,再结合对称性和场强叠加原理求出合电场强度
续表
[精练速过关]
1. 如图所示,两正四面体边长均为l0,两正四面体bcd面完全重合,电荷量为Q的两正、负电荷A、B分别置于两四面体左、右两顶点,静电力常量为k,则( )
A.b、c、d三点的电场强度大小相等,方向不同
B.b、c、d三点的电势不相等
答案:C
解析:根据电场强度的合成满足平行四边形定则,则等量异种电荷连线的中垂面上的b、c、d三点的场强大小相等,方向均与bcd面垂直,则方向相同,选项A错误;等量异种电荷的中垂面为等势面,则b、c、d三点的电势相等,选项B错误;等量异种电荷的连线
答案:C
3. (2023·河北九师联盟质检)如图所示,分别带均匀正电的三根绝缘棒AB、BC、CA构成正三角