【复习必备】(浙江选考)2020高考物理二轮复习 专题三 电场和磁场

第1讲电场和磁场性质的理解

[历次选考考情分析]

1

考点一电场基本性质的理解

1．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E＝

F

q

进行判断．

(2)电势

①沿电场线方向电势逐渐降低；

②若q和W ab已知，由U ab＝

W ab

q

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小．

2．带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法

(1)某点速度方向即为该点轨迹的切线方向；

(2)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负；

(3)结合轨迹、速度方向与电场力的方向，确定电场力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等．

1．[库仑定律](2018·浙江4月选考·6)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A

2

3 和B (可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F .用一个不带电的同样金属球C 先后与A 、B 球接触，然后移开球C ，此时A 、B 球间的静电力为( )

A.F 8

B.F 4

C.3F 8

D.F 2

答案 C

解析 设A 、B 两金属小球开始带电荷量均为Q ，距离为r ，F ＝k Q 2

r 2，用一个不带电的金属球C 先后与A 、B 接触，与A 接触完后，A 、C 带电荷量均为Q 2，再与B 接触后，B 、C 带电荷量均为34

Q ，F ′＝k Q 2·34Q r 2＝38

F ，因此选C. 2．[电容器](2018·温州市六校期末)目前，指纹锁已普遍用于智能机、门卡等，其中有一类指纹锁的主要元件为电容式传感器，其原理是手指贴上传感器时，皮肤表面会和传感器上许许多多相同面积的小极板一一匹配成平行板电容器，每个小电容器的电容值仅取决于传感器上的极板到对应指纹表面的距离．在此过程中外接电源将为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，然后开始用标准电流放电，再采集各电容器放电的相关信息与原储存的指纹信息进行匹配，如图1所示．下列说法正确的是(

)

图1

A ．湿的手不会影响指纹解锁

B ．极板与指纹嵴(凸起部分)构成的电容器电容小

C ．极板与指纹沟(凹的部分)构成的电容器充上的电荷较多

D ．极板与指纹沟(凹的部分)构成的电容器放电时间较短

答案 D

3．[电场强度和电势差]如图2所示，在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R ＝0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点，O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小E ＝100 V/m ，则O 、P 两点的电势差可表示为( )

4

图2

A ．U OP ＝－10sin θ (V)

B ．U OP ＝10sin θ (V)

C ．U OP ＝－10cos θ (V)

D ．U OP ＝10cos θ (V)

答案 A

解析 由题图可知匀强电场的方向是沿y 轴负方向的．沿着电场线的方向电势是降低的，所以P 点的电势高于O 点的电势，O 、P 两点的电势差U OP 为负值．根据电势差与场强的关系U OP ＝－Ed ＝－E ·R sin θ＝－10sin θ (V)，所以A 正确．

4．[电场强度、电势、电势能](2018·嘉兴市期末)一对等量异种点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)分布如图3所示，则下列说法正确的是(

)

图3

A ．A 点场强E A 大于

B 点场强E B

B ．A 点电势φA 高于B 点电势φB

C ．某一点电荷在A 点时的电势能E p A 一定大于在B 点时的电势能E p B

D ．将某一点电荷从A 点移至B 点，路径不同，电场力做功也不同

答案 A

5．[电场线和运动轨迹]如图4所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M 点以相同的速度飞出a 、b 两个带电粒子，a 、b 的运动轨迹如图中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用)，则(

)

5 图4

A ．a 一定带正电，b 一定带负电

B ．电场力对a 做正功，a 的电势能减小，电场力对b 做负功，b 的电势能增大

C ．a 的速度将减小，b 的动能将增大

D ．a 的加速度减小，b 的加速度将增大

答案 D

解析 电场线的方向未知，所以粒子带电性质不确定；从题图中轨迹变化来看电场力都做正功，动能都增大，两带电粒子电势能都减小，所以选项A 、B 、C 错误；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以a 受力减小，加速度减小，b 受力增大，加速度增大，所以选项D 正确．

考点二 磁场及其对电流的作用

1．求解有关磁感应强度的关键

(1)磁感应强度是由磁场本身决定的；

(2)B ＝F IL 只适用于通电导线垂直于磁场；

(3)合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)．

2．求解安培力作用下导体棒平衡问题的思路

(1)选取通电导体棒为对象；

(2)受力分析，画受力分析图，用左手定则判断安培力的方向；

(3)根据力的平衡条件列方程．

例1 (2018·浙江4月选考·12)在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图5所示．有一种探测的方法是，首先给金属长直管通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁场最强的某点，记为a ；②在a 点附近的地面上，找到与a 点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF ；③在地面上过a 点垂直于EF 的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°的b 、c 两点，测得b 、c 两点距离为L .由此可确定金属管线(

)

图5

A ．平行于EF ，深度为L 2

B ．平行于EF ，深度为L

6 C ．垂直于EF ，深度为L 2

D ．垂直于EF ，深度为L

答案 A 解析 画出垂直于金属管线方向的截面，可知磁场最强的点a 即为地面距离管线最近的点，作出b 、c 两点的位置，由题意可知EF 过a 点垂直于纸面，所以金属管线与EF 平行，根据几何关系得深度为L 2

.

6．(2018·浙江4月选考·7)处于磁场B 中的矩形金属线框可绕轴OO ′转动，当线框中通过电流I 时，如图6所示，此时线框左右两边受安培力F 的方向正确的是(

)

图

6

答案 D

解析 利用左手定则，四指指向电流方向，磁感线穿过掌心，大拇指所指的方向就是受力方向，因此选D.

7．(2018·牌头中学期中)在磁场中的同一位置放置一根短直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通以不同的电流，导线受到的磁场力也不同，下列表示导线受到的磁场力F 与其电流I 的关系图象(a 、b 各代表一组F 、I 的数据)正确的是( )

7

答案 C

解析 在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F ＝BIL ，由于磁感应强度B 和导线长度L 不变，因此F 与I 的关系图象为过原点的直线，故C 正确．

8．(2018·台州市外国语学校期末)如图7所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L ，劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定，下端与导体棒ab 相连，弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直，棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B .当棒通以方向由a 到b 、大小为I 的电流 …… 此处隐藏：7186字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……