《電場(chǎng)、磁場(chǎng)》專題復(fù)習(xí)

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1、電場(chǎng)、磁場(chǎng)二輪復(fù)習(xí) 一、考查特點(diǎn)及命題趨勢(shì) 年份及試卷 題號(hào) 考占 21 24 電容器、力的平衡；帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 2009寧夏卷 18 25 電場(chǎng)能的性質(zhì)（電勢(shì)、電勢(shì)差）；帶電粒子在組 合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 2010全國課 標(biāo)（寧夏卷） 17 25 電場(chǎng)線、電場(chǎng)力的性質(zhì)（靜電除塵）；有界磁場(chǎng) 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(chǎng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 通過對(duì)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

2、平測(cè)試為主導(dǎo)，考查學(xué)生 對(duì)所學(xué)相關(guān)課程基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握水準(zhǔn)和綜合使用所學(xué)知識(shí)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(jiǎn)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(chǎng)的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)、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(duì)高中物理基本知識(shí)的理解和使用例如2008寧夏21 （2）重視對(duì)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

3、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2010年新標(biāo)17、2011年新課標(biāo)18 2、命題趨勢(shì) 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(shì)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(chǎng)；“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(cè)2012年高考新課標(biāo)涉及電場(chǎng)和

4、磁場(chǎng)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(chǎng)線或等勢(shì)線間的關(guān)系判斷電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)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(duì)本專題中的一些基本知識(shí)有了更深一層次 的理解和理解，對(duì)于知識(shí)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(duì)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

5、，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(shí)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

6、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(shì)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(duì)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

7、. 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(chǎng)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

8、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。 （1）若只在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，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(chǎng)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(chǎng)，要使粒子能打到熒光屏MN 的反而0點(diǎn)，試求磁場(chǎng)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

9、紙面向里的云強(qiáng)磁場(chǎng)， 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(chǎng)，電場(chǎng)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(chǎng)，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(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng)。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(chǎng), 并垂直于OC飛離磁場(chǎng)。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(chǎng)中

10、運(yùn)動(dòng)速度的大小： （2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。 專題評(píng)估檢測(cè)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)熱效果都好。 現(xiàn)假設(shè)在真空中有兩個(gè)孤立的碳原子核，他們?cè)谡婵罩行纬傻碾妶?chǎng)能夠用如圖所示的電場(chǎng)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(duì)稱。相關(guān)這兩個(gè)碳原子核的電場(chǎng)，下 列說法中準(zhǔn)確的是（ ） A. A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等，C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等 B.

11、A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，C、D兩點(diǎn)場(chǎng)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(shì)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)軌蚺卸ㄒ粔K半導(dǎo)體材 料是P型還是n型：將材料放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shì)高低，由兩極板電勢(shì) 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(shì)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)要受到

12、力的作用 B.若上極板電勢(shì)高，就是n型半導(dǎo)體 C.若上極板電勢(shì)高，就是p型半導(dǎo)體 D.上述試驗(yàn)中磁場(chǎng)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(cè)量電場(chǎng)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(chǎng)方向進(jìn)入一區(qū)域?yàn)榫匦蝍bed的電場(chǎng)，如圖所示，電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)，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(chǎng)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

13、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(duì)電池，導(dǎo)電的海水 在磁場(chǎng)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(jiǎn) 化原理圖，A B和C D是與電池相連的導(dǎo)體，磁場(chǎng)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(cè)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)

14、有一方向垂直于abed平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(chǎng)加速，然后粒子立即由a孔射入盒 內(nèi)，粒子經(jīng)磁場(chǎng)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(chǎng)B中（其感應(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(chǎng)， 邊界0A上有

15、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(chǎng)。 已知NA0C=60,從邊界0C射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間等于T/6 （T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界0C射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn) 動(dòng)的最長時(shí)間為（） A. T/3 B. T/2 C. 2T/3 D. 5T/6 8、如圖所示，一對(duì)平行金屬板水平放置，兩板相距為d,兩板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，在下板的下 側(cè)空間有垂直于紙而向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩板中心開有上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)小孔, 帶電量為+q，質(zhì)

16、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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)，在虛線的左側(cè)有垂直紙面 向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為人一絕緣形U形

17、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(chǎng)邊界左 側(cè)，P、V點(diǎn)在磁場(chǎng)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(chǎng)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(duì)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)最大靜摩擦力與 華東摩擦力大小相等）。現(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

18、, 0）,園內(nèi)分布有垂直于紙而向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(chǎng)，場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)，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(chǎng)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(chǎng)到最終離開磁場(chǎng)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(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

19、 為B,三個(gè)點(diǎn)P、M、N均勻地分布在圓周上，有三對(duì)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(duì)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(duì)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強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度R=0.3T, II內(nèi) BB、CC間存有沿紙面方向的勻 存有垂直于紙而向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度艮個(gè)/可B：, 強(qiáng)電場(chǎng)E, AA、BB\ CC、DD為磁場(chǎng)邊界，它們相互平 行，條形區(qū)域的長度充足長，磁場(chǎng)寬度及BB、CC之間的 距離一束帶正電的某種離子從AA上的0點(diǎn)沿與AA 成60角、以e2ITX10%/s的速度射入磁場(chǎng)，剛好垂直 邊界BB射出區(qū)域I而進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且沿與 CC成60。角進(jìn)入?yún)^(qū)域II,最后粒子剛好不能從磁場(chǎng)區(qū)域 II射出。取八光3,不計(jì)粒子所受重力。求： （1）粒子的比荷q/m： （2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。? （3）粒子從0到DD所用的時(shí)間。