1、知识回扣导图规律方法回扣倒数第6天 电场和磁场 知识回扣导图规律方法回扣知识回扣导图规律方法回扣1.方法技巧 求解有关电场、磁场问题时应“抓住两力的性质、抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”。两力的性质是指电场力、洛伦兹力的大小、方向及作用效果；两条主线是指电场力的性质(物理量电场强度)和能的性质(物理量电势和电势能)；两类运动是指类平抛运动和匀速圆周运动；两种方法是指动力学方法和功能关系。知识回扣导图规律方法回扣(1)带电粒子在复合场(三场共存)中做直线运动隐含 一定是匀速直线 洛伦兹力和重力、电场力的合力为零(2)带 电 粒 子 在 复 合 场(三 场 共 存)中 做 匀 速 圆 周
2、 运 动 隐含Eqmg，qvBmv2R 2.两条重要结论 知识回扣导图规律方法回扣1.(2015揭阳二模)某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图1，带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是()图1 A.该电场是匀强电场 B.a点电势高于b点电势 C.电场力对粉尘做正功 D.粉尘的电势能增大知识回扣导图规律方法回扣解析 由图可以看出，电场线的分布并不均匀，故该电场不是匀强电场，A错误；由于电场线的方向由a指向b，沿电场线的方向电势是降低的，故a点电势高于b点电势，B正确；带负电粉尘受到的电场力的方向是由b指向a的，故粉尘由b点运动到a点时，电场力做正功，C正确；由于电场力做正功
3、，故粉尘的电势能减小，D错误。答案 BC知识回扣导图规律方法回扣2.如图2，真空中有两等量点电荷P、Q，其连线中垂面为MN，中垂面与连线交点为O，中垂面上A、B两点到O点的距离相等，一试探正电荷q只受该电场的作用在此平面上运动，则()A.中垂面MN一定是一个等势面 B.正电荷q有可能在中垂面MN上做匀速圆周运动 C.UAOUBO D.P、Q一定是异种电荷图2 知识回扣导图规律方法回扣解析 一试探正电荷q只受该电场的作用在此平面上运动，表明电场力在该平面上，由电场线分布及对称关系可知，P、Q一定是等量同种点电荷，D错误；由于P、Q为同种电荷，因此连线的中垂面不是等势面，A错误；电荷q可能以O为圆
4、心做匀速圆周运动，B正确；中垂面上A、B两点到O点的距离相等，所以UAOUBO，C正确。答案 BC 知识回扣导图规律方法回扣3.如图3所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则()图3 知识回扣导图规律方法回扣A.油滴带正电B.油滴带电荷量为mgUdC.电容器的电容为kmgdU2D.将极板 N 向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动知识回扣导图规律方法回扣解析 带电油滴静止在两板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，而电容器上极板与电源正极相连为
5、正极板，两板间电场方向竖直向下，综上可知，带电油滴带负电，A 项错误；由场强与电势差关系可知，mgEqUdq 解得 qmgdU，B项错误；由题意知，电容器带电荷量 QkqkmgdU，由电容的定义式知，CQUkmgdU2，C 项正确；电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N 板向下移动，板间距离变大，F电Udq，油滴所受电场力减小，油滴向下运动，D 项错误。答案 C 知识回扣导图规律方法回扣4.如图4所示，正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于纸面向里，在斜上方有一与边ac平行的屏。正三角形边长为L，且ab边竖直。质量为m、电荷量为q的粒子，以大小为v0的速度与ab边成30角垂直射入图4
6、A.2mv0qLB.3mv02qLC.mv0qLD.mv02qL磁场后从ac穿出，并以与屏成30角方向打在屏上，不计粒子所受的重力。则关于磁场的磁感应强度的可能值为()知识回扣导图规律方法回扣解析 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r，因洛伦兹力提供向心力，故由牛顿第二定律得 qvBmv2r。以大小为 v0 的速度与 ab边成 30角垂直射入磁场后从 ac 穿出，并以与屏成 30角方向打在屏上，说明粒子与 ac 边也成 30角射出，根据几何知识知弦长为粒子做匀速圆周运动的半径，半径大则磁感应强度小，所以当粒子从 c 点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，设为 Bmin，如图所示。由几何关系可
7、得 rL，因此 Bminmv0qL。因此 A、B、C 正确。答案 ABC 知识回扣导图规律方法回扣5.有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为d，极板长为L，极板间有一匀强电场，U为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速度v0射入，其方向平行于极板，并打在极板上的D点，如图5所示。电子的电荷量用e表示，质量用m表示，重力不计。求：图5 知识回扣导图规律方法回扣(1)电子打到D点时的动能；(2)D点与电子出发点间的水平距离；(3)电子的初速度必须满足什么条件，电子才能飞出极板。解析(1)设电子打到 D 点时的动能为 Ek，由动能定理可得 Ek12mv20U2e由式解得 EkUemv2
8、02知识回扣导图规律方法回扣(2)电子在电容器内做类平抛运动12d12at2aeUmd水平位移 sv0t联立式可得 D 点与电子出发点间的水平距离 sv0dmeU。(3)设电子刚好能打到极板边缘时的入射初速度为 v，Lvt，由式联立解得 vLdUem 所以电子要飞出电容器，初速度必须满足 vLdUem。答案(1)Uemv202(2)v0dmeU(3)vLdUem知识回扣导图规律方法回扣6.如图6所示，在半径为R的圆形区域内有水平向里的匀强磁场，圆形区域右侧距离圆形区域右边缘距离为d处有一竖直感光板。圆形区域上侧有两块平行金属极板，金属极板上侧有一粒子源，粒子源中可以发射速度很小的质量为m的2价
9、阳离子(带电荷量为2e)，离子重力不计。图6 知识回扣导图规律方法回扣(1)若离子从圆弧顶点P以速率v0平行于纸面进入磁场，求在两块平行金属极板间所加的电压U；(2)若离子从圆弧顶点P以速率v0对准圆心射入，若它刚好从圆形区域右侧射出，垂直打在竖直感光板上，求圆形区域内磁场的磁感应强度B；(3)若圆形区域内磁场的磁感应强度为B，离子以某一速度对准圆心射入，若它从圆形区域右侧射出，以与竖直感光板成60角的速度打在竖直感光板上，求它打到感光板上时的速度v的大小；(4)若在圆形区域右侧加上竖直向下的匀强电场，电场强度为E，粒子从圆弧顶点P以速率v0对准圆心射入，运动一段时间后水平射出磁场，求离子打在
10、MN上的位置距离圆形区域圆心O的竖直高度h。知识回扣导图规律方法回扣解析(1)由动能定理得 2eU12mv20解得 Umv204e(2)设离子进入磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 r1，如图甲所示，离子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆周，r1R由牛顿第二定律得：2ev0Bmv20r1解得 Bmv02eR甲 知识回扣导图规律方法回扣(3)根据题述离子以与竖直感光板成 60角的速度打在竖直感光板上，离子运动轨迹如图乙所示。运动轨迹半径设为 r，由图中几何关系得 tan 60rR解得离子轨迹半径 r 3R由 2evBmv2r解得 v2 3eBRm 乙 知识回扣导图规律方法回扣h12at2a2eEm联立解得 heEd2mv20(4)离子从Q点射出后做类平抛运动，如图丙所示，则dv0t丙 答案(1)mv204e (2)mv02eR(3)2 3eBRm(4)eEd2mv20