电场及磁场1.doc

电场和磁场

【知识结构】

【考纲说明】

考点
要求
说明
两种电荷、电荷守恒
Ⅰ
（1）电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形。
（2）只限于带电粒子进入电场时的速度平行或垂直于场强的情况。
真空中的库仑定律、电荷量
Ⅱ
电场、电场强度、电场线、点电荷的场强、匀强电场、电场强度的叠加
Ⅱ
电势能、电势差、电势、等势面
Ⅱ
匀强电场中电势差跟电场强度的关系
Ⅱ
静电屏蔽
Ⅰ
带电粒子在匀强电场中的运动
Ⅱ
示波管、示波器及其应用
Ⅰ
带电粒子在匀强电场中的运动
Ⅱ
平行板电容器的电容，常用的电容器
Ⅰ
电流的磁场
Ⅰ
（1计算限于直导线跟B平行或垂直两种情况；通电线圈磁力矩的计算不作要求。
(2)计算限于v跟B平行或垂直的情况。
磁感应强度、磁感线、地磁场
Ⅱ
磁性材料、分子电流假说
Ⅰ
磁场对通电直导线的作用、安培力、左手定则
Ⅱ
磁电式电表原理
Ⅰ
磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力；带电粒子在匀强磁场中的运动
Ⅱ
质谱仪、回旋加速器
Ⅰ

【命题趋势】
电场、磁场是中学物理的核心内容之一，这部分知识在历年高考试题中的比例约占13﹪，为历年高考试题中考点分布的重点区之一。电场部分主要是考查电场的基本概念的理解和基本规律的应用，包括库仑定律、电场强度以及力的性质、电势差及能的性质电场线与等势面、带电粒子在匀强电场中的加速和偏转，平行板电容器等内容；磁场部分主要考查带电粒子在磁场中的匀速圆周运动及在组合场合复合场中运动。在力电综合试题中常常巧妙地把电场、磁场与牛顿运动定律、动能定理等力学知识有机结合起来，要求考生有较高的综合解题能力。从考试内容上看，带电粒子在电场和磁场中的运动是高考考查的重点；从考试题型上看，既有选择题，又有计算题；从试题的难度上看，多属于中等难度和较难的题，特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题。由于高考的命题指导思想是把对考生能力的考查放在首位，因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化，将学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题会越来越多。
【复习策略】
1. 静电场部分的内容概念性强，规律内容含义深刻，是有关知识应用的基础。但由于概念和规律较抽象，对掌握这些概念和规律造成了一定的难度，所以，恰当的建立有关的知识结构，处理好概念之间的关系，是解决复习困难的有效方式。
2. 磁场中的每个知识点都考过，特别是左手定则和带电粒子在磁场（或加有电场、重力场的复合场）中运动，更是频频出现，且难度大，对学生的空间想象能力、物理过程、运动规律的综合分析能力都要求较高，在复习中应着重掌握好各种物理模型，理解处理各种模型的方法，坚持夯实基础为主的主线。
3. 解决带电粒子的圆周运动问题，首先要确定圆周平面，画出大致轨迹，找到圆心，连接半径。若题目中给定了距离，要利用几何关系表示出粒子圆周运动的半径，而后利用半径结论列出方程，若题目中给定了时间，要找出圆弧所对应的圆心角，利用周期结论列出方程。
4. 组合场内粒子的运动也是组合的，因此对这样的多过程问题的发现，需要找到粒子在不同场中运动的关联量或运动变化的转折点的隐含条件（一般是分析转折点的速度），往往成为解题的突破口。
5. 复合场：复合场一般包括重力场、电场、磁场，在同一区域，可能同时存在两种或两种以上的不同的场；像速度选择器、电磁流量计、霍尔元件、磁流体发电机等都是考查带电粒子在复合场中的运动。
【参考习题】
O
B
M
N
A
1．如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A、B， M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO＞OB．一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为φM、φN．下列判断中正确的是（ ）
A．B点电荷一定带正电　　
B．EM小于EN 　　　　　C．φM大于φN　　　
D．此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能
a
b
c
d
o
2．光滑绝缘的水平面上有一正方形，其a、b、c三个顶点上分别放置等量的正点电荷Q。将一个电荷量为q的正试探电荷分别放在正方形中心O点和正方形的另一顶点d处，则以下叙述正确的有（ ）
A．q在d点所受电场力的大小与在O点所受电场力的大小相等
B．q在d点所具有的电势能大于在O点所具有的电势能
C．q在d点所具有的加速度方向与在O点所具有的加速度方向相同
D．若把a点的正电荷Q移走，O点处场强变为零
3. 一静电场沿x坐标轴方向的电势分布如图所示，则（ ）
A．在x1~x2之间存在着沿x轴正方向的匀强电场
B．在x1~x2之间存在着沿x轴正方向逐渐增强的电场
C．在x1~x2之间沿x轴方向电场强度为零
D．在x1~x2之间存在着沿x轴正方向的匀强电场

4．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能， 下图是它的示意图．平行金属板AB之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距 为d，稳定时下列说法中正确的是（ ）
A．图中A板是电源的正极 B．图中B板是电源的正极
C．电源的电动势为Bvd D．电源的电动势为Bvq

60°

A
O
5．如图所示，两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电量为q,假设粒子速度方向都和纸面平行。
（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是多少？
（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少?

O
h
y
P
R0
M
x
6．如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电 场方向为y轴正方向，磁 场方向垂直于xy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样．一带正电荷的粒子从P(x＝0，y＝h)点以一定的速度平行于x轴正向入射．这时若只有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．现在，只加电场，当粒子从P点运动到x＝R0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于M点．不计重力．求：
（1）粒子到达x＝R0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离；
（2）M点的横坐标xM．
7. 如图所示，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中，半径为R的 光滑绝缘竖直圆环上，套有一个带正电的小球，已知小球所受电场力与重力相等，小球在环顶端A点由静止释放，当小球运动的圆弧为周长的几分之几时，所受磁场力最大？
8．如图所示，x轴上方有一匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度大小为E，方向斜向上方，且与y轴夹角θ为45°。现有一质量为m、电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，经过C点时的速度方向与x轴夹角为45°。不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大。 求：
（1）C点的坐标；
（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴的运动时间。

参考答案：

１．AB 　　 ２．BC 　　３．C 　　４．C
5.（1）1 = （2）2 =
6．（1）速度方向与x轴夹角为：
粒子与x轴的距离为：
（2）M点横坐标为：
7. 运动的弧长为周长的
8.(1)故C点坐标为
　　(2)