第三板块 层级Ⅱ微专题Ⅱ-2 电场与磁场中的STSE问题 （课件PPT）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

微专题 Ⅱ－2 电场与磁场中的STSE问题 01 02 03 目 录 创新应用(一)　与生产、生活实际相结合 创新应用(二)　与体育运动、娱乐活动相结合 创新应用(三)　与科技创新、前沿理论相结合 2 01 创新应用(一) 　与生产、生活 实际相结合 电场和磁场的知识在生产、生活中的应用实例比较多，高考中也有较多试题与此内容有关，多数以选择题的形式出现，难度一般。 [典例]　(2023·银川高三调研)(多选)环境保护，人人有责，为加强环境监管，暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经测量管时，显示仪器显示a、c两端电压为U，污水流量为Q(单位时间内排出的污水体积)。则(　 ) A．a侧电势比c侧电势高 B．污水中离子浓度越高，U的示数将越大 C．若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，再将磁场反向则显示为正值 D．污水流量Q与U成正比，与L、D无关 [审题建模] 本题以电磁流量计为背景，考查了带电粒子在复合场中的运动等知识。 (1)由左手定则判断污水中正、负带电离子所受的洛伦兹力方向，从而判断出a、c电势的高低。 (2)当显示仪器上示数恒定，带电离子所受洛伦兹力与电场力等大反向。　　 [答案]　AC [应用体验] 1. (多选)如图所示，在干燥的冬天，手接触金属门把手时，经常会有一种被电击的感觉。带负电的手在缓慢靠近门把手还未被电击的过程中，下列说法正确的是(　 ) A．门把手的右端感应出正电荷 B．门把手左端电势低于右端电势 C．门把手与手指之间场强逐渐增大 D．门把手内部的场强逐渐变大 答案：AC　 解析：放电前手指靠近金属门把手的过程中，门把手在手的影响下，发生静电感应，门把手的右端(近手端)感应出正电荷，故A正确；门把手处于静电平衡状态，所以其左端电势与右端电势相等，内部场强处处为零，故B、D错误；随着手的靠近，二者间距逐渐减小，将门把手与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时， 2．某电子天平原理如图所示，“E”形磁铁 的两侧为N极，中心为S极。两极间的磁感应强 度大小均为B(其余空间的磁场忽略不计)，磁极 宽度均为L，一正方形线圈套于中心磁极上，其 骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁铁不接触)。随后通过CD两端对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g。则下列说法正确的是(　 ) 答案：D　 02 创新应用(二)　与体育运动、 娱乐活动相结合 电场和磁场的知识与体育运动、娱乐活动相结合为背景的试题设置新颖，试题难度相对较小。 [典例]　(2023·雅安高三模拟)(多选)某节目做了如下实验：用裸露的铜导线绕制成一根无限长螺旋管，将螺旋管固定在绝缘水平桌面上，用一节干电池和两磁铁制成一个“小车”，两导电磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上，只要将这辆小车推入螺旋管中，小车就会加速运动起来，如图所示。图中电池所在处的线圈没有画出，关于小车的运动，以下说法正确的是(　 ) A．图中小车的加速度方向向右 B．小车加速运动的能量源于安培力做功 C．将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方向会改变 D．将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方向不会改变 [审题建模] 导线、磁铁与干电池构成闭合回路，两磁铁间的导线中有电流，电流在磁铁形成的磁场中受安培力作用，而导线对磁铁的反作用力驱动磁铁运动。　　 [解析]　两磁极间的磁感线如图甲所示， 干电池与磁铁及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流，其中间线圈中电流方向的左视图如图乙所示，由左手定则可知，中间线圈所受的安培力向右，由牛顿第三定律可知小车受到向左的力，具有向左的加速度，故A错误；在两磁极间的线圈产生电流，根据F＝BIL可知，小车加速运动是受安培力作用，故B正确；将小车两磁极均改为S极与电池相连，磁感线会向里聚集，受到的安培力相反，故车的加速度方向将发生改变，故C正确，D错误。 [答案]　BC [应用体验] 1．(多选)墙体探测仪是一种新型的建筑装潢辅助工具，用于探测墙体内水管、电线和钢筋的位置。如图所示为其探测水管的原理示意图，主要感应元件为电容器，当探测仪靠近水管时，指示灯亮起，便可确定水管的位置。则探测仪靠近水管前后(　 ) A．电容器的电介质发生变化 B．电容器的两板间距离发生变化 C．电容器极板的正对面积发生变化 D．电容器