《電場磁場》專題復(fù)習(xí)

1、一.考査特點(diǎn)及命題趨勢電場.磁場二輪復(fù)習(xí)年份及試卷題號考占V八"2008宇夏卷2124電容器、力的平衡；帶電粒子在組合場中運(yùn)動(dòng)2009中夏卷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)（宇夏卷）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)（宇夏卷）1825安培力的應(yīng)用、帶電粒子在有界磁場磁場中運(yùn)動(dòng)區(qū)一中朱應(yīng)華通過對近兒年課標(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，即以能力測試為主導(dǎo)，考查學(xué)生 對所學(xué)相關(guān)

2、課程基礎(chǔ)知識、基本技能的寧握程度和綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析解決問 題的能力；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)雜宿景中運(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)，能力要求較高。1. 近兒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運(yùn)用例如2008寧夏21（2）重視對學(xué)生能力的考査主要表現(xiàn)在以下兒方面：空間想象能力、物理過程 和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合分析能力及用數(shù)理方法解決物理問題的能力等例如2009宇夏18、20XX年課標(biāo)卷25,（

3、3）關(guān)注高新科技，注重理論聯(lián)系實(shí)際、例如20XX年新標(biāo)17、2（）XX年新課標(biāo)182、命題趨勢山于現(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 的條件或者不斷變化題設(shè)的宿景切入，其至是陳題翻新（例如2010課標(biāo)17題考 的靜電除塵在2011 r東卷乂以另外的悄形出現(xiàn)）°預(yù)測2OXX年高考新課標(biāo)涉及電場和磁場的考題主要表現(xiàn)為以下兒種形式（1

4、 ）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)、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（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il算題。二、學(xué)生情況分析通過第一輪復(fù)習(xí)，絕大多數(shù)學(xué)生對本專題中的一些基本知識有了更深一層次的認(rèn) 識和理解，對于知識點(diǎn)考查比較單一的試題，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U，因此學(xué)生的解題方法和能力有待進(jìn)

5、一步提高三.復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)1、教學(xué)內(nèi)容<1）準(zhǔn)確理解物理概念和規(guī)律是解答物理問題的基礎(chǔ)，因此必須首先把本專題 知識進(jìn)行梳理整合屯場力的血I 云 電叨莊 . iU熾.電孫片27G I亠代-輒+臨壤心乂宏F- £ £宀歲.£=各電馬作川J Ol杓H 匕創(chuàng)I4電述他+迸儀'smiH唾車瑩邁一迅警*尸g停電te子鋰勻as縊 場|啲Bq（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；3、時(shí)間安排兩周左右4、參考試題例1、如圖所示，光滑曲而上方有一固；4的帶電荷量為+0的點(diǎn)電荷，現(xiàn)有一帶電荷量為+q 的金屬

6、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 扎小球從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)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、X分別以不同的速度從A點(diǎn)水平拋岀， 好分別落在P、Q兩點(diǎn)，E. F兩粒子到達(dá)P、E、F兩粒子到達(dá)P、N兩小球到達(dá)P、N兩小球到達(dá)P、練重點(diǎn)、練易錯(cuò)、練規(guī)范也恰A.B.C.D.M

7、.M.則下列說法正確的是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)的速度方向柑同例3、導(dǎo)軌上放有質(zhì)雖為m的金屬棒MX,棒與導(dǎo)軌間的東摩擦因數(shù)為P。現(xiàn)從詐0時(shí)刻起，給棒 中通以圖示方向的電流，且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即：I=kt.貝中k味恒量。若金屬棒與如圖所示，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。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Jtf磁感應(yīng)強(qiáng)度于（2）中所求Bnux相同,試求粒子打在熒光屏MN正 _$ /而0'點(diǎn)所需的時(shí)間t和打在熒光屏MX反面O'點(diǎn)所需的時(shí)間 £ 之比。orft勺o(hù)il壬導(dǎo)軌始終

8、垂直，則關(guān)于金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況正確的是A. 金屬捧先做加速運(yùn)動(dòng)，B. 金屬捧先做加速運(yùn)動(dòng)，C. 金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng)，D. 以上說法均不正確 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m,電荷量為q,速度大小為V,不計(jì)粒子的重力。（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)対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

9、屏M點(diǎn)時(shí)粒子的動(dòng)能：（2）若在xOy平而內(nèi)只加一方向垂直于紙而向里的勻強(qiáng)磁場，要使粒子能打到熒光屏MN 的反面0點(diǎn)，試求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值Bmxx；（3）若在xOy平而內(nèi)只加一方向垂直于紙面向里的云強(qiáng)磁場，例5、如圖所示，在x0y平而的第一彖限有一勻強(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0C之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng) 強(qiáng)度的大小為B.方向垂直于紙而向外。有一質(zhì)量為m,帶有電荷呈+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0, A點(diǎn)與原點(diǎn)0的距離為do接著.質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場, 并垂直于0C飛離磁場。不i|重力影響。若0C 'j

10、x軸的夾角也為0,求（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)速度的大?。海?）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。專題評估檢測題1、20XX年度羅貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主安徳魯.海姆和康斯坦丁諾汪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，是目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，它比目前任何材料的導(dǎo)熱效果都好。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可以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。有關(guān)這兩個(gè)碳原子核的電場，下 列說法中正確的是（）A. A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)相等，C、D兩點(diǎn)

11、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A0C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，一是是先減速后 加速zz xy 、" 7 " 7 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)可以判建一塊半導(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,用電壓表判左上下兩個(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，以下說法中正確 一 的是 扎上下表而電勢出現(xiàn)不同的這

12、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)分岀是哪種半導(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01、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4、某專家設(shè)il了新型電磁船，它不需要螺旋槳推進(jìn)器，航行時(shí)平穩(wěn)而無聲，

13、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CD是與電池相連的導(dǎo)體，磁場由超導(dǎo)線 圈產(chǎn)生。以下說法正確的是二 蚪乂 尾 SbX Um 二 DA. 船體向左運(yùn)動(dòng)B. 船體向右運(yùn)動(dòng)C. 無法斷立船體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)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)測左帶電粒子比荷的實(shí)驗(yàn)，某實(shí)臉裝置如圖所 bD. 這種新型電磁船會(huì)由于良好的動(dòng)力性能而提高船速示。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$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

14、方向垂直于abed平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。 粒子源不斷地發(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孔対入盒 內(nèi)，粒子經(jīng)鐵場偏轉(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20的光滑圓錐置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中（其感應(yīng) 強(qiáng)度B已知），現(xiàn)有質(zhì)量為01、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而向里的勻強(qiáng)堿場， 邊界OA上有一粒子源S。某一時(shí)刻，

15、從S平行于紙而向齊個(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OC射出磁場。 已知ZA0C=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（C. 2T/3D. 5T/6A. T/3 B. T/2 8、如圖所示，一對平行金屬板水平放置，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

16、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2vc.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，又分別在殲場中偏轉(zhuǎn)，最后均打在下極板的下表而 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I； 和板長/：（2）兩質(zhì)點(diǎn)在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和tb；（3）兩質(zhì)點(diǎn)在下極板的下表面上撞擊點(diǎn)的距離亠。匸X X X X X XX X X X9、如圖所示的豎直平而內(nèi)有范圍足夠大、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)場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一絕緣形U形管桿由兩段直桿和

17、易半徑為R的半岡 環(huán)組成，固立在紙而所在的豎直平面內(nèi)。PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左 側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場界線上，XMAP段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì):g為01、帶電量為+q的小環(huán)套在MX 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??；（3）若小環(huán)與PQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)為U （設(shè)最大靜摩擦力勺 華東摩擦力大小相等九現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)oR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。10、如圖所示，在坐標(biāo)系xOy有一半徑為a的圓

18、形區(qū)域，圓心坐標(biāo)為5 （a, 0）,園內(nèi)分 布有垂直于紙面向里的勻強(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 （q>0）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6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0二30°時(shí)，求粒子從射入鐵場到最終 離開磁場的時(shí)間to11、（18分）如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙而向里的勻強(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、 柑距為d的平行金屬板，它們分別在這三點(diǎn)與圓相切，而且在 柑切處的極板上分別留有縫隙一個(gè)質(zhì)量為"？，帶電量為+q的 粒子，從正對X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)a至少需要多長時(shí)間？12、如圖所示，條形區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙而向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度BF0.3T. 11內(nèi)BB CU間存在沿紙而方向的勻存在垂直于紙面向