2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)：專題三電場和磁場

2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考專用）

專題三電場和磁場（講）

一、知識結(jié)構(gòu)

力的性質(zhì)：E=5E=Ag,E=%,電場線

q廣a_________

能的性質(zhì)：（p=八產(chǎn)弘-/等勢面

平衡

帶電粒子在

對電荷:F=qE加速

電勻強電場中

場作用偏轉(zhuǎn)

對導(dǎo)體:靜電感應(yīng)（靜電平衡、靜電屏蔽）

電容（定義式C=￡,平行板電容器決定式。=耳）

磁感應(yīng)強度

—|磁感線，磁通量。=BS

性質(zhì)B=

磁/

電場與磁場場對通電導(dǎo)線:

〃做勻速直線運動

作用u8,F=0,

對運動電荷：帶電粒子在

F=qvB（vLB）勻強磁場中以脫尸,做勻速圓周運動

僅受靜電力

帶電粒子的受力G—--僅受洛倫茲力

同時受到多利性質(zhì)的力

①直線運動

、、帶電粒子在電、②類平拋運動

帶電粒子的運動

磁場中的運動③圓周運動

④一般曲線運動

①示波管

②直線加速器

③速度選擇器

應(yīng)用實例④磁流體發(fā)電機(jī)

⑤電磁流量計

⑥霍爾元件

⑦質(zhì)譜儀

⑧回旋加速器

二、考情分析

近3年考情分析

等級?題統(tǒng)計

考點要求

要求202220212020

2022?上海卷?T162021?北京卷?T92020?浙江1月卷?T

電場的性質(zhì)H2022?山東卷?T32021?全國乙卷?T202020?江蘇卷?T9

2022?全國乙卷?T212021?湖北卷?T112020?浙江7月卷?T

2022?重慶卷?T82021?湖南卷?T92020?海南卷?T10

2022?海南卷?T92021?湖南卷?T42020?全國II卷?T2

2022?浙江1月卷?T102021?浙江省6月2020?山東卷?T10

2022?重慶卷?T2卷?T32020?浙江7月卷?T

2021?浙江1月卷?T52020?北京卷?T7

2022?江蘇卷?T9

2020?全國III卷

2021?全國乙卷?T15

2022?湖南卷?T22020?浙江1月卷?T

2021?江蘇卷?T10

2022?全國甲卷?T21

2021?遼寧卷?T6

2022?全國乙卷?T19

2021?重慶卷?T4

2022?浙江6月卷?T9

2021?廣東卷?T6

2021?海南卷?T11

2021?湖北卷?T8

2021?全國甲卷?T19

2021?河北卷?T10

2021?山東卷?T6

2022?北京卷?T18

2022?江蘇卷?T152020?全國I卷?T25

帶電粒子在電場運動2021?福建卷?T15

II2022?海南卷T132020?天津卷?T13

2022?遼寧卷?T14

2022?廣東卷?T14

2022?上海卷?T17

2022?上海卷?T15

2022?全國乙卷?T182021.浙江1月卷T8

2022?北京卷?T112021.全國甲卷116

2021福建卷T6

2022?江蘇卷?T3

2021?重慶卷T92020?浙江7月卷?T

2022?湖南卷?T3

2021?廣東卷?T52020?浙江1月卷

2022?浙江1月卷?T3

2021?湖北卷?T92020?全國III卷?T

2022?全國甲卷?T25

磁場的性質(zhì)II2022?重慶卷T52021?浙江省6月2020?海南卷?T6

2022?北京卷?T14卷?T72020?全國I卷?T18

2020?全國III卷TL8

2022?北京卷?T72021?浙江省6月

2020?天津卷?T

2022?海南卷?T7卷?T15

2020?全國II卷?T2

2021?北京卷TL2

2022?廣東卷?T7

2021?全國乙卷?T16

2022?全國甲卷?T18

2022?江蘇卷?T132021?海南卷?T13

2022?遼寧卷?T8

2022?浙江6月卷?T15

2022?浙江1月卷?T222021?遼寧卷?T152020?北京卷?T19

帶電粒子在復(fù)合場運動

II2022?山東卷?T172021?河北卷?T142020?山東卷?T17

2022?J'東卷?T82021?全國甲卷?T25

2021?北京卷?T18

2022?浙江1月卷?T7

202L福建卷T2

2022?湖南卷?T13

2021?山東卷?T17

2022?北京卷?T20

2022?浙江6月卷T222021?江蘇卷?T15

2021?重慶卷?T14

2021?浙江省6月

卷?T23

2021?天津卷?T13

2021?湖南卷?T13

2021?廣東卷?T14

2021?浙江1月卷?T23

三、思維導(dǎo)圖

電場強度和庫侖力作用下的平衡問饕

磁^的劭）口

芾電苞子鼻加場中的運動

磁與現(xiàn)怵技eMS實例

3.1電場的性質(zhì)

日考綱考情

一、考情分析

近3年考情分析

等級考題統(tǒng)計

考點要求

要求202220212020

2021?北京卷?T9

2021?全國乙卷?T202020?浙江1月卷?T1

2022?上海卷?T16

電場強度和庫侖力作2021?湖北卷?T112020?江蘇卷?T9

2022?山東卷?T3

用下的平衡問題II2021?湖南卷?T92020?浙江7月卷

2022?全國乙卷?T21

2021?湖南卷?T4

2021?浙江省6月卷-T3

2021?浙江1月卷?T52020?海南卷?T10

2020?全國II卷?T2

2021?全國乙卷?T15

2022?重慶卷?T82020?山東卷?T10

電場線的理解和應(yīng)用II2022?海南卷?T92021?江蘇卷?T102020?浙江7月卷

2022?浙江1月卷?T102020?北京卷?T7

2021?遼寧卷?T6

2021?天津卷?T8

2022?重慶卷?T22021?重慶卷?T42020?全國III卷?T2

電場能的性質(zhì)的理解II

2022?江蘇卷?T92021?廣東卷?T62020?浙江1月卷?T

2021?海南卷?T11

2022?湖南卷?T2

2021?湖北卷?T8

2022?全國甲卷?T21

2022?全國乙卷?T19

2022?浙江6月卷?T9

2021?全國甲卷?T19

電場中幾種常見圖象

2021?河北卷?T10

的特點及規(guī)律II

2021?山東卷?T6

分析近年高考題可以看出，高考命題熱點主要集中在場強的疊加、電場線和等勢面的月

考情總結(jié)途、電場力做功、電勢能的變化、電勢高低的判斷、勻強電場中電勢差與電場強度的少

系、帶電粒子在電場中的運動等。題型以選擇題為主.

2023年高考命題點會以電場線、等勢線為背景，結(jié)合場強、電勢、電勢能等基本概念

應(yīng)考策略進(jìn)行考查.備考中還要重視帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器的相關(guān)知識在更

際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，如靜電除塵、電容式傳感器、噴墨打印機(jī)、示波器等.

二、思維導(dǎo)圖

三、講知識

1.電場力的性質(zhì)

(D電場強度的定義式：E=L

(7

(2)真空中點電荷的電場強度公式：E4.

(3)勻強電場的電場強度與電勢差的關(guān)系式：E=-

2.電場能的性質(zhì)

(D電勢的定義式：<!>=—.

q

⑵電勢差的定義式：%=吧

q

⑶電勢差與電勢的關(guān)系式：%=血一

(4)電場力做功與電勢能的關(guān)系式：麻=瓦,一瓦"

3.熟記“面線”關(guān)系

(1)電場線總是與等勢面垂直，且由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.

四、講重點

重點1電場強度和庫侖力作用下的平衡問題

電場強度

1.電場強度的三個計算公式

電場強度

2.電場的疊加

①電場強度是矢量，電場中某點的幾個電場強度的合場強為各個電場強度的矢量和。

②電勢是標(biāo)量，電場中某點幾個電場的電勢的總電勢為各個電勢的代數(shù)和。

3.對稱法求電場強度

根據(jù)各問或各

選項提出的具

研究對象:體要求，判斷

給定電場帶電粒子的受

力特點，求解

相關(guān)問題

對

稱

模

型

庫侖力的平衡

涉及庫侖力的平衡問題，其解題思路與力學(xué)中的平衡問題一樣，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多

了庫侖力，具體步驟如下：

確定研究對象，選擇“整體法”或“隔離法”

多了電場力(尸=勺詈或F=qE)

受力分析

列平衡方程

注意庫侖力的方向：同性相斥，異性相吸，沿兩電荷連線方向.

重點2電場線的理解和應(yīng)用

1.電場線的應(yīng)用

(1)在同一電場里，電場線越密的地方場強越大.

(2)電場線上某點的切線方向表示該點的場強方向.

(3)沿電場線方向電勢逐漸降低.

(4)電場線和等勢面在相交處互相垂直.

2.電場線與軌跡問題判斷方法

(D“運動與力兩線法”一一畫出“速度線”(運動軌跡在初始位置的切線)與“力線”(在初

始位置電場線的切線方向)，從兩者的夾角情況來分析曲線運動的情況.

(2)“三不知時要用假設(shè)法”一一電荷的正負(fù)、場強的方向或等勢面電勢的高低、電荷運動

的方向，若已知其中的任意一個，可順次向下分析判定各待求量；若三個都不知，則要用假

設(shè)法分別討論各種情況.

重點3電場能的性質(zhì)的理解

1.電勢高低的四種判斷方法

(1)依據(jù)電場線方向：沿電場線方向電勢逐漸降低.

(2)依據(jù)電場力做功：根據(jù)狐=也,將猊、。的正負(fù)號代入，由％的正負(fù)判斷血、血的高

Q

低.

(3)電荷的正負(fù)：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值；

靠近正電荷處電勢高，靠近負(fù)電荷處電勢低.

(4)依據(jù)電勢能的高低：正電荷在電勢能大處電勢較高，負(fù)電荷在電勢能大處電勢較低.

2.電勢能高低的四種判斷方法

(D做功判斷法：電場力做正功，電勢能減小；電場力做負(fù)功，電勢能增大.

(2)電荷電勢法：正電荷在電勢高的地方電勢能大，負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大.

(3)公式法：由與=g0,將外0的大小、正負(fù)號一起代入公式進(jìn)行判斷.

(4)能量守恒法：在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增

大時，電勢能減小，反之電勢能增大.

重點4電場中幾種常見圖象的特點及規(guī)律

根據(jù)/-1圖象中速度變化、斜率確定電荷所受合力的方向與合力大小變

心大圖象

化，確定電場的方向、電勢高低及電勢能變化

(1)電場強度的大小等于0-x圖線的斜率大小，電場強度為零處，0-X

圖線存在極值，其切線的斜率為零；

6-x圖(2)在。-X圖象中可以直接判斷各點電勢的高低，并可根據(jù)電勢高低關(guān)

象系確定電場強度的方向：

(3)在。-x圖象中分析電荷移動時電勢能的變化，可用心=q%,進(jìn)而分

析除的正負(fù)，然后做出判斷

(1)反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律；(2)￡>0表示場強沿x軸正方向，

E<0表示場強沿x軸負(fù)方向；

Ax圖象

(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差，“面積”大小表示電勢差大

小，兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定

(1)反映了電勢能隨位移變化的規(guī)律；

耳圖象(2)圖線的切線斜率大小等于電場力大小；

(3)進(jìn)一步判斷場強、動能、加速度等隨位移的變化情況

目題型剖析

重點1電場強度和庫侖力作用下的平衡問題

例1：(2023屆?河南安陽市高三上學(xué)期開學(xué)考試)如圖所示，光滑絕緣水平面上有質(zhì)量分

別為相和2〃?的小球A、B,帶異種電荷。有方向水平向右，大小為尸的力作用在B上，當(dāng)

A、B間的距離為￡時、兩小球可保持相對靜止。若改用方向水平向左，大小為:廠的力作

O

用在A上，兩小球仍能保持相對靜止，貝I」此時A、B間的距離為()

77777777777/77/777777777177777777777777/77/777777777777777777

A-LB.LC.2LD.4￡

2

【答案】C

【解析】

設(shè)小球A、B電荷量分別為qlq2,則由題意得，當(dāng)F的力作用在B上，A、B間的距離為

L時，兩小球可保持相對靜止，即兩小球的加速度相等，對兩小球整體受力分析得加速度為

a=——

3m

對小球A受力分析得

a=*

Em

解得

依1%_F

I3~3

同理可得，當(dāng):尸的力作用在A上時，對兩小球構(gòu)成的整體和B小球分別受力分析滿足

O

3m

u--

L,2-2m

解得

?%_F

L'2"12

則

L'=2L

故選Co

訓(xùn)1：（2023屆?河南創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，ABCD為邊長為L

的正方形，O點為正方形的中心，在A、C兩處分別固定兩個等量異種點電荷+Q、-Q,

豎直絕緣細(xì)桿固定在BD處,一質(zhì)量為，小電荷量為q的帶正電小球（視為質(zhì)點）套在桿上。

現(xiàn)將小球從B點由靜止釋放，小球通過。點時的速度大小為外靜電力常量為h小球與桿

各處間的動摩擦因數(shù)相同。下列說法正確的是（）

BC

C

?400

卬-Q

A.小球在B處時受到的電場力大小為叵絲

L2

B.小球通過。點時所受桿的彈力大小為且絲

L2

C.小球通過O點時受到的滑動摩擦力最大

D.小球通過。點時的速度大小為在y

【答案】ACD

【解析】

A.小球在8處時受到的電場力為A,C兩處點電荷對小球的庫侖力的合力，其大小

尸=2%駕cos45。=應(yīng)孕

1}13

故A正確；

BC.小球水平方向受力平衡，小球通過。點時所受電場力最大，此時小球所受桿彈力最

大，最大彈力

4kQq

N=2kQq

傳JL2

2)

根據(jù)滑動摩擦定律可知，此時小球受到滑動摩擦力最大，故B錯誤，C正確：

D.根據(jù)對稱性可知，小球從B點運動到。點與從O點運動到D點克服摩擦力做的功相等,

根據(jù)動能定理有

V2....12

mv

mgxL-W（=~

mv

mgxV2L-2W（=~D

解得

VD=>J2V

故D正確。

故選ACDo

重點2電場線的理解和應(yīng)用

例2：（2023屆?江蘇中華中學(xué)高三上學(xué)期開學(xué)考試）靜電透鏡是電子透鏡的一種，它被廣

泛應(yīng)用于電子器件（如陰極射線示波管）中。如圖所示，虛線是某電子透鏡中電場的等差等

勢線，一電子在該電場中的運動軌跡如圖中實線所示，A、6、。分別是軌跡與等勢線的交

點。已知4點的電勢為零，電子在4點的動能為32eV,在8點的電勢能為-15eV,不計

電子重力，下列說法正確的是（）

A.電子一定是從A點運動到C點

B.電子在經(jīng)過等勢線c時的動能為32eV

C.8點的電場強度大于A點的

D.電子在關(guān)于等勢線d對稱的兩點所受電場力相同

【答案】C

【解析】

A.分析可知粒子可能是從A點運動到C點，也可能是從C點運動到4點，A錯誤；

B.電子只在電場力作用下運動，則電子的電勢能和動能之和不變，為32eV,又由于圖中

為等差等勢線，B點的電勢為15V,4點的電勢為零，則等勢線c的電勢為10V,則電子在

經(jīng)過等勢線c時的電勢能為-10eV,因此動能為42eV,B錯誤；

C.等差等勢線間的距離越小，電場強度越大，B點處的等差勢線比4點處的密集，因此8

點處的電場強度大于4點處的電場強度，C正確：

D.電子在關(guān)于等勢線d對稱的兩點所受電場力大小一定相同，但方向不一定相同，D錯誤。

故選C。

訓(xùn)2：（2023屆?人大附中高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示的實線為一簇未標(biāo)明方向的由

點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，6是軌跡上

的兩點。帶電粒子在運動中只受電場力作用，某同學(xué)根據(jù)此圖結(jié)合物理規(guī)律作出如下判斷,

其中正確的是（）

A.可判斷帶電粒子所帶電荷的符號B.可判斷帶電粒子在。、匕兩點的受力

方向

C,可判斷帶電粒子在。、。兩點的動能何處大D,可判斷帶電粒子在。、。兩點的電

勢能何處大

【答案】BCD

【解析】

AB.粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于電

場線方向不明，無法確定粒子的電性，A錯誤，B正確；

CD.粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在。、6兩點受到的電場力沿電場線向左，則從。

到。電場力對粒子做負(fù)功，根據(jù)動能定理

皿=公耳

粒子動能減小，根據(jù)能量守恒

4+Epa=Ekb+Epb

粒子電勢能增大，即。點動能大于6點動能，〃點電勢能小于萬點電勢能，CD正確。

故選BCD。

重點3電場能的性質(zhì)的理解

例3：（2023屆?安徽省卓越縣中聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）類比是一種常用的思想方法,

它通過“由此及彼”來幫助我們認(rèn)知新事物。有人用地理學(xué)中的“等高線”來類比靜電場中

的“等勢線”，并繪制了一座“小山峰”，反映點電荷電場在xOy平面內(nèi)各點電勢S關(guān)系

的圖像，如圖所示。繪制該圖時同樣默認(rèn)距點電荷無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則下列判斷中正確的

—

A,該圖像描述的是負(fù)點電荷的電場

B.圖中M點對應(yīng)位置的場強比N點對應(yīng)位置的場強大

C.圖中M點對應(yīng)位置的場強方向沿M所在曲線的切線方向斜向下

D.點電荷在M點所對應(yīng)位置的電勢能一定比在N點所對應(yīng)位置的電勢能大

【答案】B

【解析】

A.靠近點電荷的電勢高，遠(yuǎn)離點電荷的電勢低，電勢逐漸降低，該圖像描述的是正點電荷

的電場，故A錯誤；

B.等勢線越密集的地方電場線也越密集，場強大，故B正確；

C.圖中M點對應(yīng)位置的場強方向沿xOy平面，故C錯誤；

D.電勢能和試探電荷有關(guān)系，故D錯誤。

故選B。