2021屆高考物理二輪專題提升復(fù)習(xí)專題3-第1講電場與磁場的基本性質(zhì)課件

1、專題三電場與磁場第1講電場與磁場的基本性質(zhì)01 考情速覽 明規(guī)律高考命題點(diǎn)命題軌跡情境圖電場的性質(zhì)2020卷20卷212019卷15卷20卷21高考命題點(diǎn)命題軌跡情境圖電場的性質(zhì)2018卷16卷21卷21高考命題點(diǎn)命題軌跡情境圖電場的性質(zhì)2017卷212016卷14卷15高考命題點(diǎn)命題軌跡情境圖磁場的基本性質(zhì)2019卷172018卷202017卷19卷21卷1802 核心知識 提素養(yǎng)“物理觀念”構(gòu)建3等勢面與電場線的關(guān)系(1)電場線總是與等勢面垂直，且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面(2)電場線越密的地方，等差等勢面也越密(3)沿等勢面移動電荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，電場力一定做功

2、4電場中電勢高低、電勢能大小的判斷判斷電勢的高低根據(jù)電場線的方向判斷根據(jù)UABAB判斷根據(jù)電場力做功(或電勢能)判斷判斷電勢能的大小根據(jù)Epq判斷根據(jù)電場力做功(WEp)判斷5.磁場1思想方法(1)等效思想、分解思想；(2)比值定義法、控制變量法、類比法、對稱法、合成法、分解法“科學(xué)思維”展示2模型建構(gòu)(1)靜電力做功的求解方法由功的定義式WFlcos 求解利用結(jié)論“電場力做的功等于電荷電勢能增量的負(fù)值”求解，即WEp.利用WABqUAB求解(2)電場中功能關(guān)系的理解及應(yīng)用方法若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變?nèi)糁挥须妶隽椭亓ψ龉Γ妱菽?、重力勢能、動能之和保持不變除重力之外，其他?/p>

3、力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化所有力對物體所做的功等于物體動能的變化03 命題熱點(diǎn) 巧突破1(2019全國卷T15)如圖所示，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則()AP和Q都帶正電荷BP和Q都帶負(fù)電荷CP帶正電荷，Q帶負(fù)電荷DP帶負(fù)電荷，Q帶正電荷考點(diǎn)一電場的基本性質(zhì)考向1電場力的性質(zhì)D【解析】對P、Q整體進(jìn)行受力分析可知，在水平方向上整體所受電場力為零，所以P、Q必帶等量異種電荷，選項(xiàng)A、B錯誤；對P進(jìn)行受力分析可知，勻強(qiáng)電場對它的電場力應(yīng)水平向左，與Q對它的庫侖力平衡，所以P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷，選項(xiàng)D正

4、確，C錯誤DB【解析】A處點(diǎn)電荷所受靜電力大小為F，根據(jù)庫侖定律，結(jié)合平行四邊形定則及幾何關(guān)系可以知道，C處電荷對A處電荷的電場力為引力，B處電荷對A處電荷的電場力為斥力，C處電荷與A處電荷為異種電荷，A處電荷與B處電荷為同種電荷，所以可得C處電荷對B處電荷的電場力為引力，A處電荷對B處電荷的電場力為斥力，根據(jù)平行四邊形定則可得B處點(diǎn)電荷受力可能為F2，故B正確，A、C、D錯誤4(多選)(2019全國卷T20)靜電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，N為粒子運(yùn)動軌跡上的另外一點(diǎn)，則()A運(yùn)動過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B在M、N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場線重

5、合C粒子在M點(diǎn)的電勢能不低于其在N點(diǎn)的電勢能D粒子在N點(diǎn)所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行考向2電場能的性質(zhì)AC【解析】在兩個(gè)同種點(diǎn)電荷的電場中，一帶同種電荷的粒子在兩電荷的連線上自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，粒子的速度先增大后減小，選項(xiàng)A正確；帶電粒子僅在電場力作用下運(yùn)動，若運(yùn)動到N點(diǎn)的動能為零，則帶電粒子在N、M兩點(diǎn)的電勢能相等；僅在電場力作用下運(yùn)動，帶電粒子的動能和電勢能之和保持不變，可知若粒子運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)動能不為零，則粒子在N點(diǎn)的電勢能小于在M點(diǎn)的電勢能，即粒子在M點(diǎn)的電勢能不低于其在N點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)C正確；若靜電場的電場線不是直線，帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡不會與電場線

6、重合，選項(xiàng)B錯誤；若粒子運(yùn)動軌跡為曲線，根據(jù)粒子做曲線運(yùn)動的條件，可知粒子在N點(diǎn)所受電場力的方向一定不與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行，選項(xiàng)D錯誤5(2020成都外國語學(xué)校一模)在平面直角坐標(biāo)系的x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對稱的P、Q兩點(diǎn)各放一個(gè)等量點(diǎn)電荷后，x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x的變化曲線如圖所示，規(guī)定沿x軸正向?yàn)閳鰪?qiáng)的正方向，則關(guān)于這兩個(gè)點(diǎn)電荷所激發(fā)電場的有關(guān)描述中正確的有()A將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿x軸移向Q點(diǎn)的過程中電場力一直做正功Bx軸上從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的電勢先升高后降低C若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點(diǎn)的過程中一定是電場力先做正功后做負(fù)功D若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷

7、從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點(diǎn)的過程中受到的電場力可能先減小后增大【答案】D【解析】由于正檢驗(yàn)電荷所受電場力方向與電場強(qiáng)度方向相同，將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿x軸移向Q點(diǎn)的過程中電場力先做正功后做負(fù)功，選項(xiàng)A錯誤；由x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x的變化曲線可知，為等量正點(diǎn)電荷，x軸上從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的電勢先降低后升高，選項(xiàng)B錯誤；畫出兩等量正點(diǎn)電荷電場的電場線，可知若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點(diǎn)的過程中，一定是電場力先做負(fù)功后做正功，選項(xiàng)C錯誤；由于兩等量正點(diǎn)電荷連線上的中點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，所以若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)

8、移至另一側(cè)對稱點(diǎn)的過程中受到的電場力可能先減小后增大，選項(xiàng)D正確6.(多選)(2020全國課標(biāo)卷)如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，它們與圓心的距離均相等則()Aa、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等Ba、b兩點(diǎn)的電勢相等Cc、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等Dc、d兩點(diǎn)的電勢相等ABC【解析】如圖所示，為等量異種電荷周圍空間的電場分布圖本題的帶電圓環(huán)，可拆解成這樣無數(shù)對等量異種電荷的電場，沿豎直直徑平行放置它們有共同的對稱軸PP，PP所在的水平面與每一條電場線都垂直，即為等勢面，延伸到無限遠(yuǎn)處，電勢為零故在此平面上的點(diǎn)電勢為零，即ab0

9、；而從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢一直在降低，即cd，故B正確，D錯誤；上下兩側(cè)電場線分布對稱，左右兩側(cè)電場線分布也對稱，由電場的疊加原理可知A、C正確；故選A、B、C7.(多選)(2020全國課標(biāo)卷)如圖，M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q(q0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)下列說法正確的是()A沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場強(qiáng)度的大小逐漸增大BCB沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢先增大后減小C正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大D將正電荷從M點(diǎn)移動到N點(diǎn)，電場力所做的總功為負(fù)電場線與等勢面(圖中虛線)處處垂直，沿電場線方向電勢降低，所以從MN電勢先增大后減小，B正確；M、N兩點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為MN，根據(jù)電

10、勢能的公式Epq可知正電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能，C正確；正電荷從MN，電勢能減小，電場力所做的總功為正功，D錯誤8(多選)(2020山東高考真題)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量不相等一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí)，僅在電場力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)過O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖所示以下說法正確的是()Aa點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)Bb點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)C該試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能D該試探電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能BD【解析】由題意可知O點(diǎn)合場強(qiáng)為零，根據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知aO之間電場線由

11、a到O，故a點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢，故A錯誤；同理根據(jù)同種電荷電場線分布可知b點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢，故B正確；根據(jù)電場線分布可知負(fù)電荷從a到b電場力做負(fù)功，電勢能增加，即該試探電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能，故C錯誤；同理根據(jù)電場線分布可知負(fù)電荷從c點(diǎn)到d點(diǎn)電場力做負(fù)功，電勢能增加，即該試探電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能，故D正確故選B、D電場中的三類圖像問題(1)vt圖像：根據(jù)vt圖像中速度的變化、斜率的絕對值的變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場的方向、電勢的高低及電勢能的變化情況(2)x圖像：電場強(qiáng)度的大小等于x圖線的斜率絕對值；

12、在x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系大致確定電場強(qiáng)度的方向；在x圖像中分析電荷移動時(shí)做功的正負(fù)，可用WABqUAB分析WAB的正負(fù)，然后做出判斷(3)Ex圖像：根據(jù)給出的Ex圖像，確定E的方向，根據(jù)E的大小變化，確定電場的強(qiáng)弱分布；圖線與橫軸所圍面積在數(shù)值上表示電勢差9.(2020西北師大附中模擬)如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，兩板間有一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷固定在P點(diǎn)靜電計(jì)的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地以E表示兩板間的場強(qiáng)，表示P點(diǎn)的電勢，EP表示該試探電荷在P點(diǎn)的電勢能，表示靜電計(jì)指針的偏角若保持負(fù)極板不動，將正極板緩慢向右平移一小段距離(靜

13、電計(jì)帶電荷量可忽略不計(jì))，各物理量變化情況描述正確的是()AE增大，降低，EP減小，增大BE不變，降低，EP增大，減小CE不變，升高，EP減小，減小DE減小，升高，EP減小，減小考向3電容器的動態(tài)分析C10(2020四川四市聯(lián)考)目前智能手機(jī)普遍采用了電容觸摸屏電容觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，它是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂一層ITO(納米銦錫金屬氧化物)，夾層ITO涂層作為工作面，四個(gè)角引出四個(gè)電極，10(2020四川四市聯(lián)考)目前智能手機(jī)普遍采用了電容觸摸屏電容觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，它是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂一層ITO(納米銦

14、錫金屬氧化物)，夾層ITO涂層作為工作面，四個(gè)角引出四個(gè)電極，當(dāng)用戶手指(肉)觸摸電容觸摸屏?xí)r，手指(肉)和工作面形成一個(gè)電容器，因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號，電流通過這個(gè)電容器分別從屏的四個(gè)角上的電極中流出，且理論上流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指到四個(gè)角的距離成比例，控制器通過對四個(gè)電流比例的精密計(jì)算來確定手指位置寒冷的冬天，人們也可以用觸屏手套進(jìn)行觸控操作下列說法正確的是()A使用絕緣筆壓電容觸摸屏也能進(jìn)行觸控操作B為了安全，觸屏手套指尖處應(yīng)該采用絕緣材料C手指按壓屏的力變大，手指(肉)和工作面形成的電容器電容變小D手指與屏的接觸面積變大，手指(肉)和工作面形成的電容器電容變大D1(2020北京豐臺

15、區(qū)二模)如圖所示，兩根垂直紙面放置的直導(dǎo)線，通有大小相同、方向相反的電流O為兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，P、Q是兩導(dǎo)線連線中垂線上的兩點(diǎn)，且OPOQ.以下說法正確的是()AO點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零BP、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同考點(diǎn)二磁場的基本性質(zhì)考向1磁場的疊加BC若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)镻OD若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)镼O【解析】根據(jù)安培定則可知，右側(cè)導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，左側(cè)導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下，故O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)A錯誤；右側(cè)導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右下方，左側(cè)導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

16、方向斜向左下方，兩者合成后，P點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，同理Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下的，故兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，選項(xiàng)B正確；P點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可判斷其受力方向水平向左，選項(xiàng)C錯誤；Q點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可判斷其受力方向水平向左，選項(xiàng)D錯誤BC3(2020浙江高考真題)特高壓直流輸電是國家重點(diǎn)能源工程如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，I1I2.a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線

17、間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等，d點(diǎn)位于b點(diǎn)正下方不考慮地磁場的影響，則()Ab點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0Bd點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0Ca點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下Dc點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下C【解析】通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場方向由安培定則判斷，如圖所示I1在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向向上，I2在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向向下，因?yàn)镮1I2即B1B2則在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，A錯誤；如圖所示，d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上，B、D錯誤，C正確故選C4如圖所示，地面上的平行軌道MN和PQ上有一輛平板小車，車上有一個(gè)通電線框，G是電源圖中虛線框1、2、3、

18、4、5等是磁感強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，內(nèi)有垂直地面向上或向下的磁場，要使小車在圖示位置時(shí)受到向右的推力，此時(shí)1、2部分的磁場方向?qū)?yīng)下圖中的()考向2磁場對電流的作用A【解析】根據(jù)左手定則，要使小車在圖示位置時(shí)受到向右的推力，即安培力向右，則磁場2向外，磁場1向里，選項(xiàng)A正確5(2019浙江選考)電流天平是一種測量磁場力的裝置，如圖所示兩相距很近的通電平行線圈和，線圈固定，線圈置于天平托盤上當(dāng)兩線圈均無電流通過時(shí)，天平示數(shù)恰好為零下列說法正確的是()A當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩線圈電流方向相同B當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩線圈電流方向相同C線圈對線圈的作用力大于線圈對線圈的作用力D線圈對線圈的作用力與托

19、盤對線圈的作用力是一對相互作用力【答案】A【解析】當(dāng)兩線圈電流相同時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時(shí)，表現(xiàn)為相互排斥，故當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩者相互排斥，電流方向相反，當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩者相互吸引，電流方向相同，A正確，B錯誤；線圈對線圈的作用力與線圈對線圈的作用力是一對相互作用力，等大反向，C錯誤；靜止時(shí)，線圈平衡，線圈對線圈的作用力與托盤對線圈的作用力是一對平衡力，D錯誤6如圖所示，垂直紙面放置的兩根平行長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1I2，紙面內(nèi)的一點(diǎn)H到兩根導(dǎo)線的距離相等，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為圖中的()AB1BB2CB3DB4C【解析】根據(jù)右手螺旋定則得出兩電流在H點(diǎn)的磁場方向，如圖，因?yàn)镮1I2，故I1產(chǎn)生的磁場大于I2產(chǎn)生的磁場，根據(jù)平行四邊形定則知H點(diǎn)的合磁場強(qiáng)度可能為B3方向，C正確C8(2020北京海淀區(qū)一模)如圖所示，在一通有恒定電流的長直導(dǎo)線的右側(cè)，有一帶正電的粒子以初速度v0沿平行于導(dǎo)線的方向射出若粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計(jì)，現(xiàn)用虛線表示粒子的運(yùn)動軌跡，虛線上某點(diǎn)所畫有向線段的長度和方向表示粒子經(jīng)過該點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向，則如圖所