1、第1页第一部分 专题复习篇第2页专题三 电场和磁场第3页第八讲 电场与磁场的基本性质第4页热点一 电场的基本性质强化学思知能 学有所思，思有深度一、电场第5页二、方法技巧总结1电场强度、电势、电势能的大小比较方法(1)电场强度：根据电场线的疏密程度判断，电场线越密处电场强度越强根据等差等势面的疏密程度判断，等差等势面越密处电场强度越强根据加速度 aEq/m，a 越大处电场强度越强第6页(2)电势：沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面判断 UAB 的正负，根据 UABAB，比较 A 和 B 的大小(3)电势能：电场力做正功，电荷(无论正电荷还是负电
2、荷)从电势能较大处移向电势能较小处；反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小处移向电势能较大处第7页2利用等效法及对称法求解电场强度(1)等效法与对称法的比较.等效法对称法概述等效法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变为熟悉、简单的问题的一种思维方法对称法是从对称角度研究、处理物理问题的一种思维方法第8页分类研究对象等效研究过程等效作用效果等效研究对象的对称研究过程的对称物理规律的对称第9页示例力的合成与分解、运动的合成与分解等都属于等效问题等量同(异)种点电荷的电场线分布、通电直导线周围磁场的分布、竖直上抛运动第10页(2)利用等效法及对称法应注意的问题当原问题无法直接通
3、过所给条件直接求出或求解较为复杂时，才考虑使用等效法或对称法求解转化后的新问题、新过程应易于求解明确原问题、原过程与新问题、新过程间的关系是解决此类问题的关键第11页三、命题规律静电场的性质与特点以及常见电场的分布规律问题是近几年高考的热点，分析近几年的高考命题，命题规律主要有以下几点：(1)以选择题形式考查电场的叠加(2)以选择题形式考查等量电荷或不等量电荷的电场的分布与电场强度、电势、电势能的大小比较问题(3)以选择题形式考查电场力做功与电势能的改变之间的关系第12页题组冲关调研 范有所得，练有高度范例调研例 1 如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场
4、力作用下的运动轨迹，设M 点和 N 点的电势分别为 M、N，粒子在 M 和 N 时加速度大小分别为 aM、aN，速度大小分别为 vM、vN，电势能分别为 EpM、EpN.下列判断正确的是()D第13页AvMvN，aMaNBvMvN，MNCMN，EpMEpNDaMaN，EpMEpN关键点拨 1.根据曲线弯曲情况如何判断电场力方向进而判断场强方向？2粒子运动速度、加速度分别如何判断大小？第14页解析 由粒子的轨迹知电场力的方向偏向右，因粒子带负电，故电场线方向偏向左，由沿电场线方向电势降低，可知NM，EpMEpN.N 点电场线比 M 点的密，故场强 EMEN，由加速度 aEqm 知 aMvN.综上
5、所述，选项 D 正确第15页自主突破1.(2019全国卷)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球 P 和 Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()AP 和 Q 都带正电荷BP 和 Q 都带负电荷CP 带正电荷，Q 带负电荷DP 带负电荷，Q 带正电荷D第16页解析：对 P、Q 整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以 P、Q 必带等量异种电荷，选项 AB 错误；对 P 进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与 Q 对它的库仑力平衡，所以 P 带负电荷，Q 带正电荷，选项D 正确，C 错误第17页2.在坐标x0 到 x0
6、 之间有一静电场，x 轴上各点的电势 随坐标 x 的变化关系如图所示一电荷量为 e 的质子从x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿 x 轴正方向穿过该电场区域，则该质子()A在x00 区间一直做加速运动B在 0 x0区间受到的电场力一直减小C在x00 区间电势能一直减小D在x0处的初动能应大于 e0D第18页解析：从x0 到 0 区间，电势升高，意味着该区域内的场强方向向左，质子受到的电场力向左，与运动方向相反，所以质子做减速运动，选项 A 错误；根据场强与电势差的关系式 Ex，从 0 到 x0区间，图线的斜率的绝对值先增大后减小，所以电场强度先增大后减小，根据 FEq，质子受到的电场力先增大后
7、减小，选项 B 错误；第19页在x0 到 0 区间，质子受到的电场力方向向左，与运动方向相反，电场力做负功，电势能增加，选项 C 错误；因为质子从x0到 0 区间做减速运动，从 0 到 x0区间做加速运动，所以质子能穿过电场区域的条件是在原点处的动能 E 要大于零，设质子初动能为 E0，从x0到 0 过程中，根据动能定理得 EE0e0，所以 E0e0Ee0，选项 D 正确第20页3如图所示，真空中有一半径为 R、电荷量为Q 的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立 x 轴理论分析表明，x 轴上各点的场强随 x 变化关系如图乙所示，则()Ax2处场强大小为kQx22B球内部的电场为匀强电
8、场Cx1、x2两点处的电势相同D假设将试探电荷沿 x 轴移动，则从 x1移到 R 处和从 R移到 x2处电场力做功相同A第21页解析：计算 x2 处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷，则有 x2处场强大小为 EkQx22，故 A 正确；由乙图 E-x 图象可知，球内部由 O 到球表面区间电场强度均匀增大，所以内部电场为非匀强电场，故 B 错误；x 轴上 O 点右侧的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐减小，可知x1x2，故 C 错误；E-x 图象与 x 轴所围面积表示电势差，由乙图可知两处面积不相等，所以 x1处与球表面、球表面与 x2处的电势差不同，则将试探电荷沿 x
9、轴从 x1移到 R 处和从 R 移到x2 处电场力做功不相同，故 D 错误第22页电场强度、电势、电势能的判断方法,1.电场强度：1根据电场线的疏密程度进行判断；2根据等势面的疏密程度进行判断；3根据 进行判断.,2.电势：1沿电场线方向电势逐渐降低；2若 q 和 Wab可知，由判定.3.电势能：1电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大；2正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能反而小.第23页热点二 与电容器有关的电场问题强化学思知能 学有所思，思有深度一、“两公式”“两结论”是解决电容器相关问题的出发点第24页二、方法技巧总结平行板电容器的两类动态问题分析：(1
10、)充电后与电池两极相连第25页(2)充电后与电池两极断开第26页三、命题规律平行板电容器问题是近几年高考中时常出现的考点，分析近几年的高考命题，命题规律主要有以下几点：(1)一般以选择题的形式考查电容器的定义式和平行板电容器的决定式(2)以选择题的形式考查极板间场强、极板间的电势、带电粒子的电势能及电容器的充放电规律等问题第27页 题组冲关调研 范有所得，练有高度范例调研例 2(多选)如图，电路中 A、B、C、D 是完全相同的金属极板，P 是 AB 板间的一点，在 CD 板间插有一块有机玻璃板闭合开关，电路稳定后将开关断开现将 CD 板间的玻璃板抽出，下列说法正确的是()AC第28页A金属板
11、CD 构成电容器的电容减小BP 点电势降低C玻璃板抽出过程中，电阻 R 中有向右的电流DAB 两板间的电场强度减小关键点拨 电容器始终与电源相连，介质抽出电容如何变化？电场强度如何变化？电容器充电还是放电？电流如何？第29页解析 根据 C rS4kd可知，当将 CD 板间的玻璃板抽出，即减小电介质，其他条件不变，则会导致电容变小，故 A 正确；将 CD 板间的玻璃板抽出过程中，导致电容减小，由 CQU可知，CD 板间电压变大，则电容器 CD 处于放电状态，那么电容器AB 间的电量增加，则其电压会增大，因此电场强度也增大，因B 板接地，电势为零，所以 P 点的电势会变大，故 B、D 错误；由于电
12、容器 CD 处于放电状态，则电阻 R 中有向右的电流，故C 正确第30页自主突破4研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示下列说法正确的是()A第31页A实验前，只用带电玻璃棒与电容器 a 板接触，能使电容器带电B实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针的张角变小C实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大第32页解析：实验前，只用带电玻璃棒与电容器 a 板接触，则 a板带电，由静电感应，在 b 板上感应出与 a 板电性相反的电荷，故选项 A 正确；实验中，只将电容器 b 板向上平移，正对面积S 变小，由
13、C rS4kd，可知电容 C 变小，由 CQU可知，Q 不变，U 变大，因此静电计指针的张角变大，选项 B 错误；实验中，只在极板间插入有机玻璃板，相对介电常数 r变大，由 C rS4kd，可知电容 C 变大，由 CQU可知，Q 不变，U 变小，静电计指针的张角变小，选项 C 错误；实验中，只增加极板带电量，电容C 不变，由 CQU，可知静电计指针的张角变大，故选项 D 错误第33页5如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关 S，电容器充电后，细线与竖直方向夹角为，则下列说法中正确的是()A保持开关 S 闭合，使两极板靠近一些，将减小B保持开关 S 闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，
14、将减小C断开开关 S，使两极板靠近一些，将不变D轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动C第34页解析：保持开关 S 闭合，即电容器两端电压不变，使两极板靠近些，由 EUd知，电场强度增大，将增大，A 项错误；调节滑动变阻器滑片不影响电容器两极板间的电压，B 项错误；断开开关 S，电容器两极板所带电荷量不变，使两极板靠近一些，由 C rS4kd、UQC、EUd知，E 不变，即夹角 不变，C 项正确；轻轻将细线剪断，小球所受合力方向沿细线方向向下，所以小球将沿细线方向向下做匀加速直线运动，D 项错误第35页6(2019北京卷)电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用对给定电容值为 C 的电容器充电，
15、无论采用何种充电方式，其两极间的电势差 u 随电荷量 q 的变化图象都相同(1)请在图 1 中画出上述 u-q 图象类比直线运动中由 v-t图象求位移的方法，求两极间电压为 U 时电容器所储存的电能Ep.第36页答案：u-q 图线如图所示 电压为 U 时，电容器带电 Q，图线和横轴围成的面积为所储存的电能 EpEp12QU，又 QCU故 Ep12CU2第37页(2)在如图 2 所示的充电电路中，R 表示电阻，E 表示电源(忽略内阻)通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的 q-t 曲线如图 3 中所示a两条曲线不同是_(选填 E 或 R)的改变造成的；b电容器有时需要快速充电，
16、有时需要均匀充电依据 a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径答案：减小电阻 R，可以实现对电容器更快速充电；增大电阻 R，可以实现更均匀充电R第38页(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电，可实验电容器电荷量随时间均匀增加请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程，填写下表(选填“增大”“减小”或“不变”).“恒流源”(2)中电源电源两端电压通过电源的电流增大不变不变减小第39页解析：(2)a.由题图，充完电后，两次带电荷量相等，由 QCUCE 知，两次电源电动势相等故两条曲线不同不是 E 的改变造成的，只能是 R 的改变造成的b刚开始充电瞬间，电容器两端的电压
17、为零，电路的瞬时电流为 IER，故减小电阻 R，刚开始充电瞬间电流 I 大，曲线上该点切线斜率大，即为曲线.短时间内该曲线与时间轴围成的面积更大(电荷量更多)，故可以实现对电容器快速充电；增大电阻 R，刚开始充电瞬间电流 I 小，即为曲线，该曲线接近线性，可以实现更均匀充电第40页(3)接(2)中电源时，由于忽略电源 E 的内阻，故电源两端电压不变通过电源的电流 IEUR，随着电容器两端电压 U 不断变大，通过电源的电流减小；“恒流源”是指电源输出的电流恒定不变接“恒流源”时，随着电容器两端电压的增大，“恒流源”两端电压增大第41页 平行板电容器动态分析的思路第42页热点三 磁场及其对电流的作
18、用 强化学思知能 学有所思，思有深度一、理清知识脉络，做到思维有方向第43页二、方法技巧总结第44页三、命题规律1磁场的产生、磁感应强度的叠加、安培定则、左手定则是磁场的基本知识，在近几年的高考中时有出现，考题以选择题的形式出现，难度不大2磁场对通电导体棒的作用问题是近几年高考的热点，分析近几年的高考题，该考点的命题规律主要有以下两点：(1)主要考查安培力大小的计算、安培力方向的判断、安培力作用下的平衡和运动，题型以选择题为主，难度不大(2)与电磁感应相结合，考查力学和电路知识的应用，综合性较强，以计算题形式出现第45页 题组冲关调研 范有所得，练有高度范例调研例 3 如图所示，有两根长均为
19、L，质量均为 m 的细导体棒 a、b，其中 a 被水平放置在倾角为 45的光滑绝缘斜面上，b 被水平固定在斜面的右侧，且 a、b 在同一水平面上保持相互平行当两棒通以大小均为 I 的电流时，a 恰好在斜面上保持静止，重力加速度为 g，下列关于 b 棒在 a 处产生的磁场的说法中，正确的是()C第46页A方向一定竖直向下 B方向一定竖直向上C大小一定为mgILD大小一定为 2mg2IL关键点拨 1.导体 a 所在处磁场方向如何？2如何确定磁感应强度的大小？(平衡条件)第47页解析 通电导体 a 处于通电导体 b 的磁场中，无法判断出通电 b 棒在 a 处产生的磁场方向，故 A、B 错误；a 恰好
20、在斜面上保持静止，此时 a 棒受到的安培力一定是水平向右的，由平衡条件得 BILmg，解得 BmgIL，故 C 正确，D 错误第48页自主突破7(多选)如图所示，纸面内同时存在两个匀强磁场，其中一个平行于纸面水平向右，磁感应强度 B11 T位于纸面内的细直导线，长 L5 m，通有 I3 A 的恒定电流当导线与 B成 60夹角时，发现其受到的磁场力为零，则该区域存在的另一匀强磁场的磁感应强度 B2 的可能值为()A.32 T B.12 TC2 3 T D.33 TAC第49页解析：若导线中受到的安培力为零，则说明合磁场的方向沿导线方向；根据平行四边形定则知虚线表示合磁感应强度的方向，与电流的方向
21、平行，可知 B2 有一个最小值，其最小值为 B2B1sin60 32 T，故 A、C 正确，B、D 错误第50页8如图所示，A、B、C 三根平行通电直导线质量均为 m，通入的电流大小均相等，其中 C 中的电流方向与 A、B 中的电流方向相反，A、B 放置在粗糙的水平面上，C 静止在空中，三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点，且三根导线均保持静止，重力加速度为 g，则 A 导线受到 B 导线的作用力大小和方向为()A.33 mg，方向由 A 指向 BB.33 mg，方向由 B 指向 AC.3mg，方向由 A 指向 BD.3mg，方向由 B 指向 AA第51页解析：第52页导线 C 受重力，
22、A、B 对 C 的作用力，如图所示，由题意可知，FACFBC.由几何关系得，2FACcos30mg，解得 FAC 33 mg，由于三根通电导线电流相等，距离相等，所以各导线间安培力相等，所以 FABFAC 33 mg，同向电流相吸异向电流相斥可判 A 导线受到 B 导线的作用力方向由 A 指向 B，故 A 正确，B、C、D错误第53页9(多选)质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为 的导轨上，导轨的宽度为 d，杆 ab 与导轨间的动摩擦因数为.有电流时，ab 恰好在导轨上静止，如下图所示下图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆 ab 与导轨之间的摩擦力可能为零的图是()AB
23、第54页解析：选项 A 中，通电细杆可能受重力、安培力、导轨的弹力作用处于静止状态，如图所示，所以杆与导轨间的摩擦力可能为零当安培力变大或变小时，细杆有上滑或下滑的趋势，于是有静摩擦力产生选项 B 中，通电细杆可能受重力、安培力作用处于静止状态，如图所示，所以杆与导轨间的摩擦力可能为零当安培力减小时，细杆受到导轨的弹力和沿导轨向上的静摩擦力，也可能处于静止状态选项 C 和 D 中，通电细杆受重力、安培力、导轨弹力作用具有下滑趋势，故一定受到沿导轨向上的静摩擦力，如图所示，所以杆与导轨间的摩擦力一定不为零第55页第56页有安培力作用的力学问题解题步骤1画好辅助图如斜面，标明辅助方向如 B 的方向、I 的方向等是画好受力分析图的关键.若是立体图，则必须先将立体图转换为平面图.2对物体受力分析，要注意安培力方向的确定.3根据平衡条件或物体的运动状态列出平衡方程或牛顿第二定律方程.4如果用到其他规律，如闭合电路欧姆定律、运动学规律、能量的转化与守恒等，也要列出相应的方程.5根据方程讨论分析、求解并验证结果.第57页温示提馨请 完 成：专题限时训练8 PPT文稿（点击进入）