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1、專題三電場和磁場 第6講電場、磁場的基本性質(zhì)思考2電場線的特點及電場線與等勢面間的關(guān)系是怎樣的？研討：(1)電場線上某點切線的方向為該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小(2)電場線互不相交，等勢面也互不相交(3)電場線和等勢面在相交處互相垂直(4)電場線的方向是電勢降低的方向，而場強方向是電勢降低最快的方向；(5)電場線密的地方等勢面密，等勢面密的地方電場線也密思考6安培定則和左手定則的使用情況有何不同？研討：(1)安培定則用于判定電流磁場的磁感線分布，使用時注意分清“因電流方向”和“果磁場方向”(2)左手定則用于判定安培力的方向，使用時注意分清“因電流方向與磁場方向”和“果受力方向”真
2、題體驗1(2013新課標(biāo)全國卷，15)(單選)如圖361，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、 b、d三個點，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q (q0)的固定點電荷已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)()圖圖3612(2013新課標(biāo)全國卷，18)(單選)如圖362，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中已知靜電力常量為k.若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強電場場強的大小為()圖圖3623
3、(2013山東卷，19)(多選)如圖363所示，在x軸上相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷Q、Q，虛線是以Q所在點為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱下列判斷正確的是()圖圖363 Ab、d兩點處的電勢相同 B四個點中c點處的電勢最低 Cb、d兩點處的電場強度相同 D將一試探電荷q沿圓周由a點移至c點，q的電勢能減小 解析在兩等量異種電荷產(chǎn)生的電場中，根據(jù)電場分布規(guī)律和電場的對稱性可以判斷，b、d兩點電勢相同，均大于c點電勢，b、d兩點場強大小相同但方向不同，選項A、B正確，C錯誤將q沿圓周由a點移至c點，Q對其作用力不做功，Q對其
4、作用力做正功，所以q的電勢能減小，選項D正確 答案ABD4(2013重慶卷，3)(單選)如圖364所示，高速運動的粒子被位于O點的重原子核散射，實線表示粒子運動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點，N點離核最近，Q點比M點離核更遠(yuǎn)，則()圖圖364 A粒子在M點的速率比在Q點的大 B三點中，粒子在N點的電勢能最大 C在重核產(chǎn)生的電場中，M點的電勢比Q點的低 D粒子從M點運動到Q點，電場力對它做的總功為負(fù)功 解析粒子從Q到N，電場力做負(fù)功W1，速度變小，動能減小，電勢能增大；從N到M，電場力做正功W2，動能增加，電勢能減小，且有|W1|W2，因此vQvM，在N點電勢能最大選項A、D錯，B對由題意知O
5、點的重原子核帶正電，M離O較近，因此M點的電勢高于Q點的電勢選項C錯誤 答案B5(2013安徽卷，15)(單選)圖365中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動，它所受洛倫茲力的方向是()圖圖365 A向上 B向下 C向左 D向右 解析據(jù)題意，由安培定則可知，b、d兩通電直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場抵消，a、c兩通電直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向均向左，所以四條通電直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的合磁場方向向左由左手定則可判斷帶電粒子所受洛倫茲力的方向向下本題正確選項為B. 答案B 視角一
6、電場的基本性質(zhì) 命題角度角度1考查電場強度的概念及電場的疊加原理(2012安徽卷，20；2012江蘇卷，1；2013全國新課標(biāo)，15；2013新課標(biāo)全國，18；2013江蘇卷，3；2013安徽卷，20)角度2考查電勢、電勢差、電勢能的概念及電場力的做功與電勢能的變化(2012安徽卷，18；2012福建卷，15；2013天津，6；2013山東卷，19)角度3考查力與運動的關(guān)系，涉及電場力、電場力做功電勢能及帶電粒子的運動軌跡(2012天津理綜，5；2012海南卷，3；2012廣東理綜，20；2013重慶卷，3；2013廣東卷，15)【典例1】(2013江蘇卷，6) (多選)將一電荷量為Q的小球放
7、在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖366所示，金屬球表面的電勢處處相等a、b為電場中的兩點，則()Aa點的電場強度比b點的大Ba點的電勢比b點的高C檢驗電荷q在a點的電勢能比在b點的大D將檢驗電荷q從a點移到b點的過程中，電場力做負(fù)功圖圖366 解析根據(jù)圖中電場線的疏密可知a點場強比b點的大，A項正確；由電場線的方向可知a點電勢比b點的高，則B項正確；由電場力做功和電勢能變化關(guān)系可判斷C錯，D項正確 答案ABD應(yīng)考策略1求解有關(guān)電場的基本性質(zhì)問題必熟記以下“三點”(1)記住兩個結(jié)論：第一，場強的大小與電場線的疏密有關(guān)；第二，電勢的高低與電場線的方向有關(guān)(2)弄清兩個問題：第一，靜電力
8、做功的正、負(fù)由電荷的正、負(fù)及兩點間的電勢差共同決定，而并非由電場線的疏密決定；第二，公式UEd用于勻強電場中的定量計算和非勻強電場中的定性分析(3)切記兩個易錯點：第一，場強的大小與電勢的高低無必然聯(lián)系，反之亦然；第二，場強的方向總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面，且與等勢面垂直2判斷電場性質(zhì)的一般思路(1)明確電場的電場線、等勢面的分布；(2)利用電場線的疏密或場強合成的方法判斷場強的大??；(3)根據(jù)電場線的指向判斷電勢的高低；(4)運用電場力做功來分析電勢能的變化應(yīng)考組訓(xùn)1. (多選)水平線上的O點放置一點電荷，圖中畫出電荷周圍對稱分布的幾條電場線，如圖367所示以水平線上的某點O
9、為圓心，畫一個圓，與電場線分別相交于a、b、c、d、e，則下列說法正確的是2. ()圖圖367 Ab、e兩點的電場強度相同 Ba點電勢低于c點電勢 Cb、c兩點間電勢差等于e、d兩點間電勢差 D電子沿圓周由d到b，電場力做正功 解析b、e兩點的電場強度大小相同，方向不同，選項A錯誤O點為正電荷，所以離正電荷遠(yuǎn)處電勢低，選項B正確d、c兩點電勢相同，b、e兩點電勢相同，故b、c兩點間電勢差等于e、d兩點間電勢差，選項C正確電子從d到b電場力做負(fù)功，選項D錯誤 答案BC2. (單選)如圖368所示，虛線表示某電場的等勢面一帶電粒子僅在電場力作用下由A運動到B的徑跡如圖中實線所示粒子在A點的加速度為
10、aA、電勢能為EA；在B點的加速度為aB、電勢能為EB.則下列結(jié)論正確的是()圖圖368 A粒子帶正電，aAaB，EAEB B粒子帶負(fù)電，aAaB，EAEB C粒子帶正電，aAaB，EAEB D粒子帶負(fù)電，aAaB，EAEB 解析由電場的等勢面可畫出電場線，由粒子運動軌跡知粒子帶負(fù)電，根據(jù)等差等勢面密處電場強度大可知，B處電場強度大于A處，粒子在A點所受電場力較小，由牛頓第二定律可知，粒子在A點的加速度較小，aAaB，根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系，EAUMN，C項錯誤；在O點由靜止釋放一帶正電的粒子，粒子所受電場力始終沿y軸正方向，因此粒子將沿y軸做直線運動，D正確 答案AD防范演練(多選)如圖3619所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上以下判斷正確的是()圖圖3619 Ab點場強大于d點場強 Bb點場強小于d點場強 Ca、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差 D試探電荷q在a點的電勢能小于在c點的電勢能 解析兩點電荷連線上的中點是連線上場強最小的點，同時也是中垂線上場強最大的點，所以d點場強大于b點場強，B正確，A錯根據(jù)電場線分布的對稱性，可知C正確正試探電荷在電勢高的地方電勢能大，D錯 答案BC
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