2019精選教育電場、磁場易混易錯問題辨析.doc

1、電場、磁場易混易錯問題辨析 解析：由于圖中只畫出了一條電場線， 無法判斷 a、 b、c 各處電場線的相對疏密程度， 故不能對各處場強(qiáng)大小做 出判斷，也無法對相鄰兩點(diǎn)間的電勢差大小作出判斷; 由于已知電場線方向，而沿電場線方向電勢逐漸降低，可以斷定 a、 b、c 三點(diǎn)電勢逐漸降低。本題選 A。【易錯辨析】勻強(qiáng)電場中的電場線是直線，非勻強(qiáng)電場 中（ 比如點(diǎn)電荷電場，等量正負(fù)點(diǎn)電荷電場中經(jīng)過兩電荷連 線的電場線 ） 也有直線電場線。若按勻強(qiáng)電場理解，將錯選 CD;若按正點(diǎn)電荷電場理解，將錯B?！军c(diǎn)評】電場線的相對疏密程度代表場強(qiáng)的大小，沿電 場線方向電勢降低。4. 電場力不做功與電場力的功等于零：這

2、是兩回事，粒 子運(yùn)動過程中，電場力始終不做功 （ 粒子沿某等勢面運(yùn)動 ） ， 電場力的功當(dāng)然等于零。但粒子運(yùn)動中，如果電場力先做正 （負(fù)） 功后做負(fù) （正）功，且兩功的絕對值相等，則電場力的總 功等于零， 這一過程中， 電場力曾做功， 電勢能也曾變化過。 在電場中兩點(diǎn)間運(yùn)動，電場力的功與粒子運(yùn)動路徑無關(guān)。5. 電勢能變化與動能變化：粒子電勢能的變化與電場力 的功相對應(yīng)，依據(jù)電場力是否做功、功的正負(fù)運(yùn)用電場力功 與電勢能變化關(guān)系，可判斷粒子運(yùn)動中的電勢能變化情況。 粒子的動能變化與合力的功相對應(yīng)，依據(jù)合力是否做功、功的正負(fù)運(yùn)用動能定理可判斷粒子動能的變化情況。6. 電勢、電勢能與電勢差、電勢能變

3、化量：電場中某點(diǎn) 的電勢高低、帶電粒子在某點(diǎn)的電勢能的大小均與電勢參考 位置（零位置 ）的選取有關(guān)系。電場中兩點(diǎn)間的電勢差、帶電 粒子在兩點(diǎn)間運(yùn)動時電勢能的變化與電勢參考位置無關(guān)。例 2. 如圖 2 所示，虛線 a、b 和 c 是某靜電場中的三個 等勢而，它們的電勢分別為 φa 、φb 和 φc ， φa>φb>φc 。一帶正電的粒子射入電場中， 其運(yùn)動軌跡如實線 KLMN粒子軌跡與各等勢面的交點(diǎn) ）所示， 由圖可知A. 粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功B. 粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功C. 粒子從K到N的過程中，電場力始終不

4、做功D. 粒子從L到M的過程中，動能減少解析：粒子從K到L的過程中，電場力的功，由于 q>0 、φa>φb>φc， WKL<0 ，粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增加；同理可知，粒子從L到M的過程中，電場力做正功，電勢能減少。 由于K、N在同一等勢面上，電場力的功等于零，但這一過 程中從K到L電場力做負(fù)功，從 L到N電場力做正功，兩功 絕對值相等，總功等于零，并非始終沒做功。由于不知粒子 所受外力的合力做功正負(fù)或各力總功的正負(fù)，無法判斷粒子動能的變化。本題選 A?！疽族e辨析】若不能對粒子從K到N的運(yùn)動全過程中，電場力做功情況進(jìn)行分段分析

5、，只是利用公式計算，將錯選C；若將電場力的功當(dāng)成合力的功或各力的 總功，將錯選 D?！军c(diǎn)評】電場力是否做功，決定著電勢能是否變化，電 場力功的正負(fù)決定著電勢能減少還是增加。外力的總功或合 力的功是否等于零，決定著動能是否變化，總功或合力功的 正負(fù)，決定著動能是增加還是減少。某過程中電場力做功為 零與始終不做功是兩回事。例 3. 如圖 3 所示， L1、L2、L3 為等勢面，兩相鄰等勢 面間電勢差相同，取 L2 的電勢為零，有一負(fù)電荷在 L1 處動 能為30J，運(yùn)動到L3處動能為10J，則電荷的電勢能為 4J 時，它的動能是 （ 不計重力和空氣阻力 ）A. 6J B.4 C.16J D.14J解

6、析：負(fù)電荷由L1處到L3處，動能減少了 20J，由于不計重力，電荷運(yùn)動中只具有動能與電勢能，有能量守恒可知，這一過程中電勢能增加了20J。由于相鄰等勢面電勢差相等，負(fù)電荷由L1處到L2處電勢能將增加10J，由于取L2 的電勢為零，則粒子經(jīng)過該等勢面時的電勢能為零。負(fù)電荷 從 L1 處到 L2 處電勢能增加了 10J 后等于零，說明它在 L1 處時的電勢能為-10J，加上具有的動能 30J，它的總能量為20J 。由能量守恒定律可知，當(dāng)它的電勢能為4J 時的動能為20J-4J=16J 。本題選 C?！疽族e辨析】電荷在電場中運(yùn)動，由于電場力做功，電 荷的機(jī)械能肯定不守恒，但任何過程中，系統(tǒng)的總能量總

7、守 恒。若不能正確計算出電荷的總能量， 并運(yùn)用能量守恒定律， 只能隨意拼湊題中的數(shù)據(jù)得出錯誤結(jié)論。比如：10J+4J=14J ,錯選 D;10J-4J=6J ，錯選 A; 或認(rèn)為電勢能與動能相等，錯選B?！军c(diǎn)評】任何過程中，系統(tǒng)的能量總是守恒的。對帶電 粒子在電場中的運(yùn)動，若涉及能量轉(zhuǎn)化或做功，可選用能量 守恒定律、功能關(guān)系或動能定理分析求解。7. 電場力與洛倫茲力：電場力的大小只與粒子的電量及 電場的場強(qiáng)大小有關(guān)，與粒子是否運(yùn)動、速度大小及方向無 關(guān)，電場力的方向總與場強(qiáng)方向在同一直線 ; 洛倫茲力的大 小與粒子的電量、磁場的磁感強(qiáng)度大小、運(yùn)動速度 （ 不等于 零） 大小及方向有關(guān)，洛倫茲力

8、方向總是垂直于由速度方向 與磁場方向決定的平面，當(dāng)粒子沿磁場方向或磁場反方向運(yùn) 動、相對磁場靜止時，不受洛倫茲力。帶電粒子在磁場中的 平衡問題中，粒子肯定是勻速直線運(yùn)動。電場力做功可引起 速度大小的變化，洛倫茲力始終不做功，不會引力粒子速度 大小變化， 只能引起速度方向變化。 靜電場中的平衡問題中， 帶電體可以處在靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài) ; 勻 強(qiáng)磁場中的平衡問題中，帶電體只能處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。例 4. 如圖 4 所示，在真空中勻強(qiáng)電場的方向豎直向下， 勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里， 3個油滴 a、b、c 帶有等量 同種電荷，其中a靜止，b向右勻速運(yùn)動，c向左勻速運(yùn)動， 比較它們

9、重力的關(guān)系，正確的是A.Ga 最大 B.Gb 最小 C.Gc 最大 D.Gb 最大 解析：油滴 a 靜止，不受洛倫茲力作用，所受電場力豎 直向上，油滴帶負(fù)電。對油滴 a由共點(diǎn)力平衡條件有：；油滴b所受洛倫茲力豎直向下，由共點(diǎn)力平衡條件有：; 油滴 c 所受洛倫茲力豎直向上， 由共點(diǎn)力平衡條件有：。本題選 BC。【錯解辨析】不能正確辨析油滴帶電正負(fù)，不能正確判 定洛倫茲力方向，或錯用右手，將錯選?！痉椒偨Y(jié)】洛倫茲力大小與粒子相對磁場運(yùn)動的速度 大小及方向有關(guān)，電場力的大小則與粒子相對電場的速度無 關(guān)。電場力的方向一定在場強(qiáng)方向所在直線上，洛倫茲力方 向一定與速度方向垂直。運(yùn)用左手定則判定洛倫茲

10、力方向時， 對正電荷，四指指向粒子的速度方向，對負(fù)電荷則應(yīng)指向速 度的反方向。8. 非勻強(qiáng)磁場中的安培力：由于通電導(dǎo)體上各小段所處 位置磁場的強(qiáng)弱、 方向不同， 其所受安培力大小、 方向不同。 若是閉合線框放在非運(yùn)強(qiáng)磁場中，各邊所受安培力的合力不等于零例5.通電矩形導(dǎo)線框 abed與無限長通電直導(dǎo)線 MN在同 一平面內(nèi)，電流的方向如圖6所示，ab邊與MN平行，關(guān)于MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是A. 線框有兩條邊所受的安培力方向相同B. 線框各邊所中，不可能有兩條邊受的安培力大小相等C. 線框所受安培力的合力朝左D. 線框所受安培力的合力為零 解析：由安培定則及直線電流的磁場分布規(guī)律可知，導(dǎo)線MN中的電流在其右方產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，但 力導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁感強(qiáng)度越小。由左手定則可知線框ab、 ed邊所受安培力方向分別向左、向右。由公式可知，線框 ab 邊所受的向左安培力大于 ed 邊所受的向 右安培力，這兩個力的合力向左 ; 用力可判知，線框 be、ad 邊所受安培力方向分別向上、向下，這兩邊上離導(dǎo)線MN距離相等的電流元處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由此這兩邊所受安培