《電場、磁場》專題復(fù)習(xí)

1、電場、磁場二輪復(fù)習(xí)一、考查特點(diǎn)及命題趨勢年份及試卷題號考占2124電容器、力的平衡；帶電粒子在組合場中運(yùn)動(dòng)2009寧夏卷1825電場能的性質(zhì)（電勢、電勢差）；帶電粒子在組 合場中運(yùn)動(dòng)2010全國課 標(biāo)（寧夏卷）1725電場線、電場力的性質(zhì)（靜電除塵）；有界磁場2011全國課 標(biāo)（寧夏卷）18 25安培力的應(yīng)用、帶電粒子在有界磁場磁場中運(yùn)動(dòng)通過對近幾年課標(biāo)全國卷高考試題仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，本專題是每年高考必考 內(nèi)容，在新課程高考模式中更是重中之重，在試卷中分值較高，一般占到總分的 五分之一左右，這也能夠突出高考的命題要求，即以水平測試為主導(dǎo)，考查學(xué)生 對所學(xué)相關(guān)課程基礎(chǔ)知識、基本技能的掌握水準(zhǔn)和綜合使

2、用所學(xué)知識分析解決問 題的水平；涉及的實(shí)際應(yīng)用問題較多，如電容器、示波器、除塵器、質(zhì)譜儀、速 度選擇器、回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)等。無論粒子是在簡單情景 中運(yùn)動(dòng)還是在復(fù)雜情景中運(yùn)動(dòng)，都是把場的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)知識、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、 功能關(guān)系聯(lián)系在一起，因而綜合性較強(qiáng)，水平要求較高。1.近幾年本專題高考物理試題的特點(diǎn)：（1）重視對高中物理基本知識的理解和使用例如2008寧夏21（2）重視對學(xué)生水平的考查主要表現(xiàn)在以下幾方面：空間想象水平、物理過程 和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合分析水平及用數(shù)理方法解決物理問題的水平等 例如2009寧夏18、2010年課標(biāo)卷25.（3）注重高新科技，注重理論聯(lián)系實(shí)際、例如

3、2010年新標(biāo)17、2011年新課標(biāo)18 2、命題趨勢因?yàn)楝F(xiàn)在正處于大綱卷向課標(biāo)卷的轉(zhuǎn)接時(shí)期，既要體現(xiàn)新課程理念，乂要保證平 穩(wěn)過渡，估計(jì)高考的命題趨勢應(yīng)該是穩(wěn)中求變穩(wěn)”體現(xiàn)在題型分布1+1型（一 道選擇題和一道計(jì)算題，近兩年的全國大綱卷和課標(biāo)卷均如此）不變，計(jì)算題還 是復(fù)合場；“變”估計(jì)會(huì)從選擇題上去做文章，高考命題會(huì)從不同的角度、不同 的條件或者持續(xù)變化題設(shè)的情景切入，甚至是陳題翻新（例如2010課標(biāo)17題考 的靜電除塵在2011廣東卷又以另外的情形出現(xiàn)）。預(yù)測2012年高考新課標(biāo)涉及電場和磁場的考題主要表現(xiàn)為以下幾種形式（1）以帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與電場線或等勢線間的關(guān)系判斷電場的力的性 質(zhì)

4、、能的性質(zhì)或粒子的能量變化，題型為選擇題。（2）帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)聯(lián)系社會(huì)生活、生產(chǎn)實(shí)際和近代科技, 題型為選擇題或計(jì)算題。（3）帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場或復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)，題型為計(jì)算題，二、學(xué)生情況分析通過第一輪復(fù)習(xí)，絕絕絕大部分學(xué)生對本專題中的一些基本知識有了更深一層次 的理解和理解，對于知識點(diǎn)考查比較單一的試題，絕絕絕大部分同學(xué)都能順利解 答出來，但對一些綜合性較強(qiáng)的的物理試題卻仍然束手無策。這種現(xiàn)象在平時(shí)的 訓(xùn)練及各種考試中都明顯體現(xiàn)了出來，從歷年的高考情況來看，本專題中的兩道 題均是綜合性很強(qiáng)的題目，所以學(xué)生的解題方法和水平有待進(jìn)一步提升三、復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)1、教學(xué)內(nèi)容（1）準(zhǔn)確理解物

5、理概念和規(guī)律是解答物理問題的基礎(chǔ)，所以必須首先把本專題 知識實(shí)行梳理整合q兩點(diǎn)。質(zhì)量相同的兩個(gè)則下列說法準(zhǔn)確的是q的時(shí)間相同q兩點(diǎn)的速度方向相同q兩點(diǎn)的時(shí)間相同q兩點(diǎn)的速度方向相同（2）專題講練（見下參考試題）2復(fù)習(xí)策略：精選、精講、精練選易錯(cuò)、選典型、選交義；講審題、講方法、講思維；練重點(diǎn)、練易錯(cuò)、練規(guī)范3、時(shí)間安排兩周左右4、參考試題例1、如圖所示，光滑曲面上方有一固定的帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷，現(xiàn)有一帶電荷量為+q 的金屬小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），在a點(diǎn)以初速度v。沿曲面射入，小球與曲面相互絕緣，則a.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過程中，速度逐漸減小b.小球從a點(diǎn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，重力勢能的增加量等于其動(dòng)

6、能 的減少量c.小球在c點(diǎn)時(shí)受到+q的庫侖力最大，所以對曲面的壓力最大d.小球在曲面上運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能始終守恒例2、直角三角形框架abc豎直放置，比荷相同的e、f兩個(gè)帶 電粒子（不計(jì)重力）從a點(diǎn)沿ab方向入射，分別打在ac邊的p、 不帶電的小球m、n分別以不同的速度從a點(diǎn)水平拋出，也恰 好分別落在p、q兩點(diǎn), a. e、f兩粒子到達(dá)p、 b. e、f兩粒子到達(dá)p、 c. m、n兩小球到達(dá)p、 d. m、n兩小球到達(dá)p、例3、如圖所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有兩根豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd。 導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒mn,棒與導(dǎo)軌間的東摩擦因數(shù)為口?，F(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給棒 中通以

7、圖示方向的電流，且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即：i=kt其中k味恒量。若金屬棒與 導(dǎo)軌始終垂直，則關(guān)于金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況準(zhǔn)確的是a.金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng), b.金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng), c.金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng), d.以上說法均不準(zhǔn)確最后勻速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng) 再做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止例4如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的原點(diǎn)o處有一放射源s,放射源s在xoy平面內(nèi)均勻 發(fā)射速度大小相等的正電粒子，位于y軸的右側(cè)垂直于x軸有一長度為l的很薄的熒光屏 mn,熒光屏正反兩側(cè)均涂有熒光粉，mn與x軸交于o點(diǎn)。已知三角形mno為正三角形, 放射源s射出的粒子質(zhì)量為in,電荷量為q,速度大小為v,不計(jì)粒子的重力

8、。（1）若只在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場，要使y軸右側(cè)射出的所有粒子都能打到 熒光屏mn上，試求電場強(qiáng)度的最小值emin及打到熒光屏m點(diǎn)時(shí)粒子的動(dòng)能：（2）若在xoy平面內(nèi)只加一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，要使粒子能打到熒光屏mn的反而0點(diǎn)，試求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值bmax；r m（3）若在xoy平面內(nèi)只加一方向垂直于紙面向里的云強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度于（2）中所求bmax相同,試求粒子打在熒光屏mn正 g g 。而0點(diǎn)所需的時(shí)間t：和打在熒光屏mn反而o點(diǎn)所需的時(shí)間 r $之比。n例5、如圖所示，在xo.v平而的第一象限有一勻強(qiáng)電場，電場的方向平 行于y軸向下：在x軸和第四象限的射線0

9、c之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng) 強(qiáng)度的大小為b,方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q 的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于x軸射入電場。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上a點(diǎn)時(shí)，速度 方向與x軸的夾角為, a點(diǎn)與原點(diǎn)0的距離為d接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場, 并垂直于oc飛離磁場。不計(jì)重力影響。若0c與x軸的夾角也為夕，求（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)速度的大小：（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。專題評估檢測題1、2010年度羅貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主安德魯.海姆和康斯坦丁諾沃肖夫利用普通膠帶成功地石 墨原子剝離出石墨烯，這種材料僅有一個(gè)碳原子厚，是當(dāng)前已知的最薄的材料，作為電導(dǎo)體, 它和銅有著一樣出色的導(dǎo)電性；作為熱導(dǎo)體，它比當(dāng)前任何材料的導(dǎo)熱效果都

10、好。現(xiàn)假設(shè)在真空中有兩個(gè)孤立的碳原子核，他們在真空中形成的電場能夠用如圖所示的電場線 形象描述，a、b、c、d分別為這兩個(gè)碳原子核連線和連線中垂線上 的點(diǎn)。其中a、b關(guān)于中點(diǎn)0對稱。相關(guān)這兩個(gè)碳原子核的電場，下 列說法中準(zhǔn)確的是（）a. a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)相等，c、d兩點(diǎn)電勢相等 b. a、b兩點(diǎn)電勢相等，c、d兩點(diǎn)場強(qiáng)相等 c.將一個(gè)質(zhì)子從a點(diǎn)沿折線aoc移到c點(diǎn)，質(zhì)子的電勢能減小 d.在a點(diǎn)沿ab方向向右射出能越過0點(diǎn)的電子，一定是先減速后 加速2、半導(dǎo)體靠自由電子（帶負(fù)電）和空穴（相當(dāng)于帶正點(diǎn)）導(dǎo)電，分為p型和n型兩種. p 型中空穴為多數(shù)載流子：n型中自由電子為多數(shù)載流子，用以下實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺?/p>

11、定一塊半導(dǎo)體材料是p型還是n型：將材料放在勻強(qiáng)磁場中，通以圖示方向的 電流i,用電壓表判定上下兩個(gè)表面的電勢高低，由兩極板電勢 高低就可判斷是p型半導(dǎo)體還是n型半導(dǎo)體，以下說法中準(zhǔn)確 的是a.上下表而電勢出現(xiàn)不同的這種現(xiàn)象叫霍爾反應(yīng)，原因是帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)要受到力的作用b.若上極板電勢高，就是n型半導(dǎo)體c.若上極板電勢高，就是p型半導(dǎo)體d.上述試驗(yàn)中磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲馊匀荒軈^(qū)分出是哪種半導(dǎo)體3、某實(shí)驗(yàn)工作者設(shè)計(jì)了一個(gè)測量電場強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，用已知的質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子, 令其沿垂直電場方向進(jìn)入一區(qū)域?yàn)榫匦蝍bed的電場，如圖所示，電場方向與ad平行且豎直 向上，粒子第一次是在靠近矩

12、形的下邊de進(jìn)入的，而恰好從b點(diǎn)飛出。然后，保持電場大 小不變，讓方向變得相反，再令粒子以同樣的速度從靠近上邊ab垂直進(jìn)入電場，則正好從 下邊de的中點(diǎn)e處飛出。試根據(jù)以上信息求出電場強(qiáng)度。4、某專家設(shè)計(jì)了新型電磁船，它不需要螺旋槳推動(dòng)器，航行時(shí)平穩(wěn)而無聲，時(shí)速可達(dá)100英里。這種船的船體上安裝有一組強(qiáng)大的超導(dǎo)線圈，在兩側(cè)船舷裝上一對電池，導(dǎo)電的海水在磁場力作用下即會(huì)推動(dòng)船舶前進(jìn)。圖示是超導(dǎo)電磁船的簡 化原理圖，a b和c d是與電池相連的導(dǎo)體，磁場由超導(dǎo)線 圈產(chǎn)生。以下說法準(zhǔn)確的是a .船體向左運(yùn)動(dòng)b.船體向右運(yùn)動(dòng)c.無法斷定船體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)d .這種新型電磁船會(huì)因?yàn)榱己玫膭?dòng)力性能而提升船

13、速5、在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定帶電粒子比荷的實(shí)驗(yàn)，某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。abed是一個(gè)邊長為l的正方形盒子，在a處和cd邊的中點(diǎn) e處各有一個(gè)小孔，e外有一能顯示粒子從e孔射出的熒光屏m。 盒子內(nèi)有一方向垂直于abed平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為bo 粒子源持續(xù)地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度克忽略，先 讓粒子經(jīng)過電壓為u的電場加速，然后粒子立即由a孔射入盒 內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出。不急計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用力。問：你認(rèn)為該同學(xué)的 設(shè)計(jì)方案可行嗎？若可行，求出帶電粒子的比荷；若不可行， 說明你的理由。6、頂角為29的光滑圓錐置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場b中（其感

14、應(yīng)強(qiáng)度b已知），現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球沿圓錐外表而在水平而內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng), 求小球運(yùn)動(dòng)的最小半徑。7、如圖所示，邊界0a于0c之間分布有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場， 邊界0a上有一粒子源s。某一時(shí)刻，從s平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出 大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有 粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時(shí)間有大量粒子從邊界0c射出磁場。 已知na0c=60,從邊界0c射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間等于t/6（t為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界0c射出的粒子在磁場中運(yùn) 動(dòng)的最長時(shí)間為（）a. t/3b. t/2c. 2t/3d. 5t/68、如圖所示，一對平

15、行金屬板水平放置，兩板相距為d,兩板間為勻強(qiáng)電場，在下板的下側(cè)空間有垂直于紙而向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b,兩板中心開有上下對應(yīng)的兩個(gè)小孔, 帶電量為+q，質(zhì)量為m的兩個(gè)相同質(zhì)點(diǎn)，分別從兩板間左 端中點(diǎn)a和上板中心小孔b處同時(shí)飛入，有a點(diǎn)飛入的質(zhì)點(diǎn) 初速度為2v0,且方向平行金屬板：由b點(diǎn)飛入的質(zhì)點(diǎn)初速 度為v。，且方向垂直金屬板，結(jié)果兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)穿過下板的小 孔c后，又分別在磁場中偏轉(zhuǎn)，最后均打在下極板的下表面 上，（不計(jì)重力的影響，也不考慮兩質(zhì)點(diǎn)間的相互摩擦）求:（1）兩質(zhì)點(diǎn)在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t、兩金屬板間的電壓u 和板長/:（2）兩質(zhì)點(diǎn)在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間3和8（3）兩質(zhì)點(diǎn)在下極板的下表

16、而上撞擊點(diǎn)的距離9、如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍充足大、水平向左的勻強(qiáng)電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面 向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為人一絕緣形u形管桿由兩段直桿和易半徑為r的半圓 環(huán)組成，固定在紙而所在的豎直平而內(nèi)。pq、mn水平且充足長，半圓環(huán)map在磁場邊界左 側(cè)，p、v點(diǎn)在磁場界線上，nmap段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在mn 桿上，它所受到的電場力為重力的1/2倍?，F(xiàn)在m右側(cè)d點(diǎn)精致釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到 達(dá)p點(diǎn)。（1）求dm間的距離x。：（2）求上述過程中小環(huán)第一次通過與0點(diǎn)等高的a點(diǎn)時(shí)彎 桿對小環(huán)作用力的大?。海?）若小環(huán)與pq間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u （設(shè)最大靜摩擦力

17、與 華東摩擦力大小相等）?，F(xiàn)將小環(huán)移至m點(diǎn)右側(cè)5r處由精致 開始釋放，求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功。標(biāo)為oi （a, 0）,園內(nèi)分布有垂直于紙而向里的勻強(qiáng)磁場，在直線y=a的上方和直線x=2a 的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為e。一質(zhì)量為m、電荷量為+q （q0）的粒子以速度v從o點(diǎn)垂直于磁場方向射入，當(dāng)速度方向沿x軸正方向時(shí)，粒子恰 好從正上方的a點(diǎn)射出磁場，不計(jì)粒子重力。（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小：（2）粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的位置坐標(biāo)：（3）若粒子以速度v從o點(diǎn)垂直于磁場方向射入第一象限，當(dāng)速度方向沿x軸正方向的夾 角0 :30。時(shí)，求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時(shí)間11、（18分）如圖所示，在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b,三個(gè)點(diǎn)p、m、n均勻地分布在圓周上，有三對電壓相同、 相距為”的平行金屬板，它們分別在這三點(diǎn)與圓相切，而且在 相切處的極板上分別留有縫隙，一個(gè)質(zhì)量為？，帶電量為+9的 粒子，從正對n點(diǎn)的q點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間恰能 回到點(diǎn)q （不計(jì)重力）（1）在圖上標(biāo)出各極板的正負(fù)，并求出每對平行金屬板上應(yīng)加 的電壓為多少？（2）粒子從點(diǎn)q出發(fā)又回到點(diǎn)q,至少需要多長時(shí)間？12、如圖所示，條形區(qū)域i內(nèi)存有垂直于紙而向外的勻