高考物理 增分策略三 1 電場(chǎng)和磁場(chǎng)課件

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1、增分策略 2016年 高 考物 理 （ 三 ） 電 場(chǎng) 和 磁 場(chǎng) 1.電 場(chǎng) 及 帶 電 粒 子 在 電 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) A支架對(duì)地面的壓力大小為2.0 N B兩線上的拉力大小F1F21.9 N C將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時(shí)兩線上的拉力大小F11.225 N，F(xiàn)21.0 N D將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F1F20.866 N 解 析 ：由WqU可知，NP，所以N點(diǎn)與P點(diǎn)是位于同一等勢(shì)面上，由于直線c與直線d平行，故直線c位于另一等勢(shì)面上；由于電子從M到N，電場(chǎng)力做負(fù)功故MN，A錯(cuò)；B對(duì)；電子從M到Q，電場(chǎng)力不做功，C錯(cuò)；電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，D錯(cuò)

2、答 案 ： B (1)粒子從A到C過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功； (2)粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間； (3)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率 主 要 題 型 選 擇 題 和 計(jì) 算 題 知 識(shí) 熱 點(diǎn) (1)電 場(chǎng) 強(qiáng) 度 、 點(diǎn) 電 荷 的 場(chǎng) 強(qiáng) ， 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 中 電 勢(shì) 差 與 電 場(chǎng) 強(qiáng) 度 的 關(guān) 系 ， 電 場(chǎng)強(qiáng) 度 、 電 勢(shì) (差 )、 電 勢(shì) 能 和 電 場(chǎng) 線 之 間 的 關(guān) 系 (2)帶 電 粒 子 在 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 物 理 方 法 矢 量 運(yùn) 算 法 (平 行 四 邊 形 定 則 )模 型 法 、 對(duì) 稱 法 、 守 恒 法 、 補(bǔ) 償 法 命 題 趨 勢(shì) 20

3、16年 高 考 ， 預(yù) 計(jì) 點(diǎn) 電 荷 的 場(chǎng) 強(qiáng) ， 電 場(chǎng) 強(qiáng) 度 與 電 勢(shì) (差 )、 電 勢(shì) 能 和 電 場(chǎng) 線之 間 的 關(guān) 系 以 及 電 場(chǎng) 力 做 功 與 電 勢(shì) 能 變 化 的 關(guān) 系 仍 會(huì) 出 現(xiàn) ， 并 很 可 能 會(huì) 以選 擇 題 的 形 式 進(jìn) 行 考 查 帶 電 粒 子 在 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 有 可 能 會(huì) 以 選 擇 題或 計(jì) 算 題 的 形 式 出 現(xiàn) 1.電 場(chǎng) 線 的 理 解 與 應(yīng) 用 典 例 1如圖所示，一重力不計(jì)的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，且只在電場(chǎng)力作用下依次通過(guò)M、N、P三點(diǎn)，其中N點(diǎn)是軌跡上距離負(fù)點(diǎn)電荷最近的點(diǎn)

4、若粒子在M點(diǎn)和P點(diǎn)的速率相等，則()A粒子在N點(diǎn)時(shí)的速率最大BU MNUNPC粒子在N點(diǎn)時(shí)的加速度最大D粒子在M點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于其在N點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能 第 二 步 ： 審 問(wèn) 題 明 確 解 題 思 路 (1)分析粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)電場(chǎng)力做功情況由功能關(guān)系比較M、N兩點(diǎn)的速率大小及粒子在M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系 (2)分析UMN和UNP的關(guān)系需要對(duì)粒子在由M點(diǎn)到N點(diǎn)和由N點(diǎn)到P點(diǎn)列動(dòng)能定理方程確定 電 場(chǎng) 性 質(zhì) 的 判 斷 思 路 1 明 確 電 場(chǎng) 的 電 場(chǎng) 線 與 等 勢(shì) 面 的 分 布 規(guī) 律 2 利 用 電 場(chǎng) 線 的 疏 密 分 布 規(guī) 律 或 場(chǎng) 強(qiáng) 的 疊 加 原 理 判 定 場(chǎng)

5、 強(qiáng)的 強(qiáng) 弱 3根據(jù)電場(chǎng)線的方向、電場(chǎng)線的疏密及電勢(shì)能的大小分析電勢(shì)的高低4應(yīng)用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變之間的關(guān)系判定電勢(shì)能的大小或電場(chǎng)力做功情況 A正方體兩頂點(diǎn)A、D電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B正方體兩頂點(diǎn)A、D電勢(shì)相同 C兩等量異種點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)線和面ABB1A1總是垂直 D負(fù)檢驗(yàn)電荷q在頂點(diǎn)A處的電勢(shì)能小于在頂點(diǎn)D處的電勢(shì)能 解 析 ：由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布可知，A、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，A錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，A點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)誤；A、B、B1、A1四點(diǎn)電勢(shì)相同，但面ABB1A1不是等勢(shì)面，電場(chǎng)線不總與該面垂直，C錯(cuò)誤；A點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)，將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到D點(diǎn)，

6、電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，D正確 答 案 ： D 解 析 ：根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可知EaEb，A對(duì)；根據(jù)“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”的結(jié)論可知ba，B錯(cuò)，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可知EcEd，C對(duì)，正電荷在c、d兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為正且相等，兩負(fù)電荷在c、d點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)之和為負(fù)值，絕對(duì)值在c點(diǎn)的較大，故cd，D對(duì) 答 案 ： ACD 2.電 容 器 及 帶 電 粒 子 在 電 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 典 例 2真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、B之間有加速電場(chǎng)，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，M為熒光屏今有質(zhì)子、氘核和粒子均由A板從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速后垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上已知質(zhì)子、氘核

7、和粒子的質(zhì)量之比為124，電荷量之比為112，則下列判斷中正確的是() A三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同 B三種粒子打到熒光屏上的位置相同 C偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為122 D偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為124 帶 電 粒 子 在 電 場(chǎng) 中 運(yùn) 動(dòng) 問(wèn) 題 的 分 析 思 路 1 首 先 分 析 粒 子 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ， 區(qū) 分 是 在 電 場(chǎng) 中 的 直 線 運(yùn) 動(dòng)還 是 偏 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 問(wèn) 題 2對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，可根據(jù)對(duì)粒子的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析，從以下兩種途徑進(jìn)行處理：(1)如果是帶電粒子受恒定電場(chǎng)力作用下的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度，

8、結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等(2)如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般利用動(dòng)能定理研究全過(guò)程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、運(yùn)動(dòng)的位移等 3對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，一般是類平拋運(yùn)動(dòng)模型，通常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法處理通過(guò)對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，借助運(yùn)動(dòng)的合成與分解，尋找兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，再應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解 4當(dāng)帶電粒子從一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，要注意分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場(chǎng)交界處的有關(guān)聯(lián)的物理量，這些關(guān)聯(lián)量往往是解決問(wèn)題的突破口 A偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多 B三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大 C三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同 D三

9、種粒子一定打到屏上的同一位置 3.電 場(chǎng) 中 的 功 能 關(guān) 系 的 應(yīng) 用 典 例 3如圖所示，粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上，B端與桌面邊緣對(duì)齊，A是軌道上一點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E1.5106 N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0106 C，質(zhì)量m0.25 kg，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.P從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.55 s到達(dá)A點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是 5m/s，到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為，且tan 1.2.P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到水平向右的某外力F作用，F(xiàn)大小與P的速率v的關(guān)系如表所示P視為質(zhì)點(diǎn)，電荷量保持不變，忽略空

10、氣阻力，取g10 m/s2.求： (1)小物體P從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速率為2 m/s所用的時(shí)間； (2)小物體P從A運(yùn)動(dòng)至D的過(guò)程，電場(chǎng)力做的功v/(ms1) 0v2 2v5 v5F/N 2 6 3 解 決 電 學(xué) 中 功 能 關(guān) 系 問(wèn) 題 時(shí) 應(yīng) 注 意 以 下 兩 點(diǎn) 1 電 場(chǎng) 力 做 功 與 路 徑 無(wú) 關(guān) ， 電 場(chǎng) 力 做 的 功 等 于 電 勢(shì) 能 的減 少 量 2 力 學(xué) 中 的 幾 個(gè) 功 能 關(guān) 系 在 電 學(xué) 中 仍 然 成 立 解 析 ：帶電小球受豎直向下的重力和水平向左的電場(chǎng)力，合力的方向斜向右下方，此時(shí)合力的方向與v0的方向之間的夾角大于90，故小球一定做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)

11、程中速率先減小，當(dāng)速度方向與合力方向夾角小于90后小球又做加速運(yùn)動(dòng)，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤 答 案 ： BC 帶 電 粒 子 在 交 變 電 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 問(wèn) 題易 誤 警 示 這 類 問(wèn) 題 涉 及 力 學(xué) 和 電 場(chǎng) 知 識(shí) 的 綜 合 運(yùn) 用 ， 但 實(shí) 際 上 是 一 個(gè) 力 學(xué)問(wèn) 題 ， 解 答 這 類 問(wèn) 題 ， 仍 要 從 受 力 分 析 (力 的 大 小 、 方 向 的 變 化 特 點(diǎn) )和 運(yùn) 動(dòng) 分 析 (運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) 及 形 式 )入 手 ， 應(yīng) 用 力 學(xué) 的 基 本 規(guī) 律 定 性 、 定 量討 論 ， 注 意 思 維 方 法 和 技 巧 的 靈 活 運(yùn) 用

12、 易 錯(cuò) 例 析 典 例 如 圖 (a)所 示 ， 平 行 板 電 容 器 間 距 為 d， 兩 板 所 加 電 壓 如 圖 (b)所 示 ，t 0時(shí) 刻 ， 質(zhì) 量 為 m、 帶 電 荷 量 為 q的 粒 子 以 平 行 于 極 板 的 速 度 v0射 入 電 容器 ， 2.5T時(shí) 恰 好 落 在 下 極 板 上 ， 帶 電 粒 子 的 重 力 不 計(jì) ， 在 這 一 過(guò) 程 中 ， 求 ： (1)該粒子的水平位移； (2)粒子落到下極板時(shí)的速度 常 見(jiàn) 誤 區(qū) 易 錯(cuò) 角 度 錯(cuò) 因 剖 析錯(cuò)誤的認(rèn)為粒子射入平行板后一直做類平拋運(yùn)動(dòng)沒(méi)有分析出T2T時(shí)間內(nèi)粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致豎直方向的加

13、速時(shí)間認(rèn)為是2.5T錯(cuò)誤的認(rèn)為豎直方向上的速度就是粒子落到下極板時(shí)的速度不能利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解進(jìn)行解題 防 范 措 施 對(duì) 一 個(gè) 復(fù) 雜 的 運(yùn) 動(dòng) ， 為 研 究 方 便 可 以 把 它 看 成 是 由 幾 個(gè)比 較 簡(jiǎn) 單 的 運(yùn) 動(dòng) 組 合 而 成 的 ， 前 者 叫 做 合 運(yùn) 動(dòng) ， 后 者 叫做 分 運(yùn) 動(dòng) 某 個(gè) 方 向 的 分 運(yùn) 動(dòng) 不 會(huì) 因 其 他 分 運(yùn) 動(dòng) 的 存 在而 受 到 影 響 ， 這 就 是 運(yùn) 動(dòng) 的 獨(dú) 立 性 原 理 ， 應(yīng) 用 這 一 原 理可 以 簡(jiǎn) 捷 分 析 某 些 帶 電 粒 子 在 交 變 電 場(chǎng) 中 運(yùn) 動(dòng) 的 問(wèn) 題 1 如圖(a)所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上則t0可能屬于的時(shí)間段是()