专题3.1 电场与磁场的基本性质（课件）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

第一讲　电场与磁场的基本性质 专题三　电场与磁场 网络构建 命题角度 高考对本讲知识常考查对场强、电势、电势能、电场力做功、磁感应强度、安培力等基本概念的理解，还有电场的叠加、磁场的叠加、安培定则等规律的理解及应用问题等。 命题形式 高考中本部分内容常联系生产、生活、科技等实际情景命题，常以选择题的形式呈现。 内容索引 02 01 核心突破　素养提升 高考体验　情景预测 03 专 题 集 训 返回 核心突破　素养提升 考点一　电场的性质 角度1　场强的计算与叠加问题 求解非点电荷带电体的场强问题的四种“巧法” 补偿法 将有缺口的带电圆环补全为完整圆环，或将半球面补全为完整球面 微元法 将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷，每个微元电荷可看成点电荷，再利用公式和电场强度叠加原理求出合电场强度 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，可以使复杂电场的叠加计算大为简化 等效法 在保证效果相同的条件下，将复杂的电场情景等效变换为简单的或熟悉的电场情景 例1 (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 √ 角度2　场强大小、电势高低、电势能大小的判断问题 场强大小、电势高低、电势能大小的判断方法 判断场强大小  (1)根据电场线的疏密判断； (2)根据公式E＝k 和场强叠加原理判断 判断电势高低 (1)根据电场线的方向判断； (2)由UAB＝ 判断； (3)根据电场力做功(或电势能)判断 判断电势能大小 (1)根据Ep＝qφ判断； (2)根据ΔEp＝－W电，由电场力做功判断 例2 (多选)(2020·全国卷Ⅲ)如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是 A．沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B．沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小 C．正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大 D．将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负 √ √ 审题指导　(1)根据“∠M是锐角三角形PMN最大的内角”可以判断出“沿MN边，从M点到N点到P点的距离先减小后增大”。 (2)根据点电荷的场强、电势分布特点判断“沿MN边，从M点到N点的场强、电势的变化特点”。 由题意可知在三角形PMN中，∠M>∠N，则PN>PM，以P点为圆心、PM为半径作一圆周交MN于Q点，如图所示。在 P点固定正点电荷，则该圆周为正点电荷产生电场中的一条等势线，即电势φM＝φQ>φN 场强大小EM＝EQ>EN。沿MN边，从M点到N点，根据场强分布特点可知，电场强度的大小先增大后减小(最大值在MQ中点)，A错误；沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小(最大值在MQ中点)，B正确；正电荷所在位置的电势越大，其电势能越大，反之就越小，因φM>φN ，故C正确；电场力所做的功W＝EpM－EpN>0，故D错误。 角度3　电场中“电场线、等势线与轨迹线”的综合问题 分析电场中“三线”综合问题的方法 例3 三个带电粒子从同一点O，以相同的初速度v射入一电场中，在某段时间内的运动轨迹如图中虚线所示，其中a粒子刚好做圆周运动。图中实线为电场线，不计粒子重力，则下列有关粒子在该段时间内的运动以及相关说法正确的是 A．粒子a带负电，c带正电 B．c粒子运动过程中电势能增加 C．运动过程中，b、c两粒子的速度均增大 D．运动过程中，a粒子的加速度和动能均不变 √ 根据曲线运动的特点，可知a粒子的电场力方向与电场方向一致，c粒子的电场力方向与电场方向相反，因此a粒子带正电，c粒子带负电，故A错误；由题图可知，电场力对c粒子做正功，电势能减少，故B错误；由题图可知，电场力对b、c粒子做正功，由于只受电场力，则速度增加，故C正确；由于a粒子刚好做圆周运动，加速度的方向发生变化，加速度发生变化，故D错误。 判断电场中“三线”综合问题的思维程序 方法技巧 角度4　平行板电容器的动态分析问题 分析平行板电容器的动态变化问题时的两个关键： 1．确定不变量：首先要明确动态变化过程中的哪些量不变，一般情况下是电荷量不变或板间电压不变。 2．恰当选择公式：要灵活选取电容的两个公式分析电容的变化，应用E 例4 (多选)如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路)连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是 A．