高考物理復習手冊（下）

Iffil目錄:

第一章靜電場

第一單元電場力的性質(zhì)...................................................6

第二單元電場能的性質(zhì)...................................................8

第三單元電容器帶電粒子在電場中運動.................................10

第二章恒定電流

第一單元電阻定律歐姆定律電功率及焦耳定律........................18

第二單元閉合電路的歐姆定律...........................................21

第三章磁場

第一單元磁場的描述及磁場對電流的作用................................28

第二單元磁場對運動電荷的作用.........................................30

第三單元粒子在磁場運動臨界及多解問題................................32

第四單元帶電粒子在復合場中的運動.....................................34

第四章電磁感應

第一單元電磁感應現(xiàn)象..................................................42

第二單元法拉第電磁感應定律自感與渦流...............................45

第三單元電磁感應中的電路和圖像問題...................................49

第四單元電磁感應中的動力學和能量問題................................51

第五章交變電流

第一單元交變電流的產(chǎn)生和描述.........................................61

第二單元變壓器........................................................64

第三單元遠距離輸電....................................................66

第六章選修3-3

第一單元分子動理論內(nèi)能..............................................73

第二單元固體、液體和氣體..............................................76

第三單元熱力學定律與能量守恒定律.....................................81

第七章選修3-4

第一單元機械振動......................................................87

第二單元機械波........................................................90

第三單元光學...........................................................94

第四單元電磁波與相對論................................................99

第八章選修3-5

第一單元動量..........................................................106

第二單元波粒二象性...................................................109

第三單元原子結(jié)構(gòu).....................................................112

靜電場

☆知識體系:

電容號帶電匐子在電場中運動

Tara

。章節(jié)概述:

高考命題實況

考點內(nèi)容2020202020192019命題熱點

I卷II卷I卷II卷

1電.場強度的求解、電場強度與帶電

庫侖定律6

粒子運動軌跡的綜合問題；

電場強度2.電容器動態(tài)變化的問題，電容器與

66

與電勢平衡條件的綜合問題；

3以.點電荷、等量異種電荷及等量同

電容6

種電荷模型為載體進行綜合考查；

帶點粒子4牛.頓運動定律、動能定理及功能關(guān)

在電場運2061212系在靜電場中的綜合應用問題；

動5帶.電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)

昌知識清單:

第一單元電場力的性質(zhì)

一、電荷及電荷守恒定律

1.元電荷、點電荷

⑴元電荷：e=1.6xlO-9C,所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，其中質(zhì)

子、正電子的電荷量與元電荷相同。

(2)點電荷：當帶電體本身的大小和形狀對研究的問題影響很小時，可以將帶電

體視為點電荷。

2.靜電場

定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)。

3.電荷守恒定律

(1)起電方式：摩擦起電、接觸起電、感應起電。

(2)帶電實質(zhì)：物體帶電的實質(zhì)是得失電子。

二、庫侖定律

].尸=警1,式中々=9.0x1()9N.m2/C2,叫靜電力常量。

r

2.適用條件：真空中的點電荷。

三、電場強度

1.定義式：E=—o單位：N/C或V/m

q

2.點電荷的電場強度：E=心。

r

3.方向：規(guī)定正電荷在電場中某點所受電場力的方向。

4.疊加性：各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和。

四、電場線

1.定義：為了形象地描述電場中各點電場強度的強弱及方向,在電場中畫出一

些曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致,曲線的疏密

表示電場的強弱。

2.電場線的特點

(1)不閉合：起始于正電荷(或無窮遠)，終止于負電荷(或無窮遠)。

(2)不相交，不相切：任意兩條電場線不相交，不相切。

⑶同一電場，電場線越密(等差等勢面越密)的地方場強越大。

(4)沿著電場線方向電勢降低最快。

【考點一】庫侖力作用下的平衡問題

1.在同一直線上三個自由點電荷的平衡問題

(1)條件：兩個點電荷在第三個點電荷處的合場強為零，或每個點電荷受到的兩

個庫侖力必須大小相等，方向相反。

(2)規(guī)律

“三點共線”——三個點電荷分布在同一條直線上;

“兩同夾異”——正、負電荷相互間隔；

“兩大夾小''----中間電荷的電荷量最??；

，，近小遠大”—中間電荷靠近電荷量較小的電荷。

【考點二】電場線的理解與應用

1.分析帶電粒子運動的軌跡類問題的技巧

判斷速度方向帶電粒子的軌跡的切線方向為該點處的速度方向

判斷電場力(或場強)僅受電場力作用時，帶電粒子所受電場力方向指向軌跡

的方向曲線的凹側(cè)，再根據(jù)粒子的正負判斷場強的方向

若電場力與速度方向成銳角，則電場力做正功，電勢能

判斷電場力做功的正

減少；若電場力與速度方向成鈍角，則電場力做負功，

負及電勢能的增減

電勢能增加

2.兩種等量點電荷的電場線

電場電場線電場強度特點

①在點電荷的連線上，連

線中點。處的場強最小，

指向負電荷一方

等量異種點電荷②連線上的場強大小沿連

的電場線先變小，再變大

③在點電荷連線的中垂線

1

i

上，0點場強最大，向外

逐漸減小

①連線中點。處的場強大

小為零

②連線上的場強大小沿連

等量同種點電荷

線先變小到零，再變大

的電場

長③在點電荷連線的中垂線

上，0點場強最小，沿中

垂線向外先變大后變小

第二單元電場能的性質(zhì)

一、電勢能、電勢

1.電勢能

(1)電場力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)。

⑵電場力做的功等于電勢能的減少量，即MB=4-紇出=。

2.電勢

E

(1)定義式：(p=上。

q

(2)電勢是標量，有正、負之分，其正(負)表示該點電勢比零電勢高(低)。

(3)電勢具有相對性，同一點的電勢因選取零電勢點的不同而不同。

3.等勢面

(1)定義：電場中電勢相等的各點組成的面。

(2)四個特點

①等勢面一定與電場線垂直。

②在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功。

③電場線方向總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

④等差等勢面越密的地方電場強度越大，反之越小。

二、電勢差

1.定義式：UAB=^-O

q

2.電勢差與電勢的關(guān)系：UAB=_UBA。

三、電勢差與電場強度的關(guān)系

1.勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場線方向的距離的乘

積。即。=&/,也可以寫作

2.公式U=Ed的適用范圍：勻強電場。

【考點一】電場線、電勢、電勢能、等勢面之間的關(guān)系

1.電勢高、低常用的兩種判斷方法

⑴依據(jù)電場線的方向一沿電場線方向電勢逐漸降低。

⑵依據(jù)心8=內(nèi)一%-力8>0，%>如，0.<°，%<%。

2.電勢能增、減的判斷方法

⑴做功判斷法-電場力做正功，電勢能減小；電場力做負功，電勢能增加。

(2)公式法一＞由與=q°,將q、s的大小、正負號一起代入公式，若心的正值

越大，電勢能越大，若多為負值，其絕對值越小，電勢能越大。

(3)能量守恒法一在電場中，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，電勢能減小，反之，電勢能增大。

【考點二】電場中的功能關(guān)系

1.求電場力做功的幾種方法

(1)由公式W=F/cosa計算，此公式只適用于勻強電場，變形為W=Eqlcosa。

⑵由嗎計算，此公式適用于任何電場。

(3)由電勢能的變化計算：WA8^EpA-EpB.

(4)由動能定理計算：％場力+%「較。

2.電場中的功能關(guān)系

⑴若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變。

⑵若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。

⑶除重力、彈簧彈力之外，其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化。

(4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化。

第三單元電容器帶電粒子在電場中運動

一、電容

1常.見電容器

(1)組成：由兩個彼此絕緣又相互靠近的導體組成。

(2)帶電荷量：一個極板所帶電荷量的絕對值。

2電.容

⑴定義式：C*

(2)單位：法拉(F)1F=106gF=1012pF

3平.行板電容器

決定式：。=型-,%為靜電力常量。

4兀kd

二、帶電粒子在勻強電場中運動

一

非

勻「I宜線運動：電場力始終與速度藤］

強

一

帶曲線運動：電場力指向軌跡凹棚］

電1

電

場

22

粒-變速運動：qU=mv-^mv0

子

的

運-

勻不直線運動

a強I——

電

場

一T類平拋運動月祭

三、示波管

1.構(gòu)造及功能

(1)電子槍：發(fā)射并加速電子。

(2)偏轉(zhuǎn)電極丫『：使電子束豎直偏轉(zhuǎn)(加信號電壓)；偏轉(zhuǎn)電極X*：使電子束水

平偏轉(zhuǎn)(加掃描電壓)。

2.工作原理

偏轉(zhuǎn)電極xx'和yp不加電壓，電子打到屏幕中心；若只在xx之間加電壓，電

子只在x方向偏轉(zhuǎn)；若只在yv之間加電壓，電子只在丫方向偏轉(zhuǎn)；若xx加掃

描電壓，yp加信號電壓，屏上會出現(xiàn)隨信號而變化的圖像。

【考點一】平行板電容器的動態(tài)分析

1.平行板電容器的動態(tài)分析思路

⑴確定不變量，分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。

Pq

⑵根據(jù)決定式c=向分析平行板電容器電容的變化。

（3）根據(jù)定義式C=￡分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化。

（4）根據(jù)E=另分析電容器極板間場強的變化。

2.兩類典型的動態(tài)變化分析

Q

不變》［"一?￡不變

QifN

Q+—E不變

【考點二】帶電體重力是否計入的判斷

1.微觀粒子（如電子、質(zhì)子、離子等）和無特別說明的帶電粒子，一般都不計重力

（并不是忽略質(zhì)量）；

2.帶電微粒（如油滴、液滴、塵埃、小球等）除有特別說明或暗示外，一般要考慮

重力；

3.原則上，所有未明確交代的帶電體，都應根據(jù)題設運動狀態(tài)和過程，反推是

否計重力（即隱含條件）。

【考點三】帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)

1.偏轉(zhuǎn)問題

⑴條件分析：帶電粒子垂直于電場線方向進入勻強電場。

(2)運動形式：類平拋運動。

(3)處理方法：應用運動的合成與分解。

(4)運動規(guī)律：

①加速度：。=￡=延=%

mmmd

②在電場中的運動時間：t=—

%

③離開電場時的偏移量yf心黑

④離開電場時的偏轉(zhuǎn)角tane=A=W

匕

2.兩個結(jié)論

(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場加速后再從同一偏轉(zhuǎn)電場射出時的

偏轉(zhuǎn)角度總是相同的。

(2)粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，末速度的反向延長線與初速度延長線的交點0為粒子水

平位移的中點，即。到電場邊緣的距離為5。

?專屬練習：

一、單項選擇題

1.關(guān)于電場強度的概念，下列說法正確的是（）

A.由可知，某電場的場強E與q成反比，與尸成正比

q

B.正、負試探電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反，所以某一點

場強方向與放入試探電荷的正負有關(guān)

C.電場中某一點的場強與放入該點的試探電荷的正負無關(guān)

D.電場中某一點不放試探電荷時，該點場強等于零

2.使兩個完全相同的金屬小球（均可視為點電荷）分別帶上一3。和+5。的電荷

后，將它們固定在相距為。的兩點，它們之間庫侖力的大小為耳?，F(xiàn)用絕緣工

具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的

大小為K。則耳與鳥之比為（）

A.2：1B.4：1C.16：1D.60：1

3.如圖為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的一簇電場線，該電場線關(guān)于虛

線對稱，。點為A、8點電荷連接的中點，匕為其連線的中垂線上對稱的兩

點，則下列說法正確的是（）

A.A、8可能帶等量異號的正、負電荷

B.A、8可能帶不等量的正電荷

C.久萬兩點處無電場線，故其電場強度為零

D.同一試探電荷在。、匕兩點處所受電場力大小相等，方向相反

4.如圖為某勻強電場的等勢面分布圖，每兩個相鄰等勢面相距2cm,則該勻

強電場的場強大小和方向分別為（）

02V4V6V8V

A.E=100V/m,豎直向下

B.E=100V/m,豎直向上

C.￡=100V/m,水平向左

D.E=100V/m,水平向右

5.如圖，在M、N處固定兩個等量同種點電荷，兩電荷均帶正電。。點是MN

連線的中點，直線PQ是MN的中垂線?，F(xiàn)有一帶正電的試探電荷g自。點以

大小是%的初速度沿直線向Q點運動。若試探電荷q只受M、N處兩電荷的電

場力作用，則下列說法正確的是（）

I

I

1%

p----------------------------Q

I

6N

A.q將做勻速直線運動B.q的加速度將逐漸減小

C.q的動能將逐漸減小D.q的電勢能將逐漸減小

6.如圖所示的實驗裝置中，平行板電容器兩極板的正對面積為S,兩極板的問

距為"，電容器所帶電荷量為Q,電容為C,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角為a,平行板

中間懸掛了一個帶電小球，懸線與豎直方向的夾角為仇下列說法正確的是

（）

A.若增大d,則a減小，。減小

B.若增大Q,則a減小，。不變

C.將A板向上提一些，a增大，。增大

D.在兩板間插入云母片，則a減小，。不變

二、多項選擇題

7.如圖所示，點電荷。固定，虛線是帶電荷量為4的微粒僅在電場力作用下

的運動軌跡，微粒的重力不計，八。是軌跡上的兩個點，。點離。較近，則下

列判斷正確的是()

-----

?

a/Q

/

A.。一定帶正電荷，夕一定帶負電荷

B.不管。帶何種電荷，微粒在。點受到的電場力一定比在。點的小

C.微粒通過久匕兩點時，加速度方向都指向。

D.微粒通過a點時的速率比通過b點時的速率大

8.如圖4所示，用兩根長度相同的絕緣細線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸

掛到水平板的M、N兩點，A上帶有。=3Qxl(F6c的正電荷。兩線夾角為

120°,兩線上的拉力大小分別為耳和巴。A的正下方0.3m處放有一帶等量異

種電荷的小球8,8與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取g=10m/s2；靜

電力常量2=9.0x1()9N.m2/c2,A、8球可視為點電荷)，則()

吊吊

A

B

A.支架對地面的壓力大小為2.0N

B.兩線上的拉力大小耳=6=L9N

C.將3水平右移，使M、A、8在同一直線上，此時兩線上的拉力大小B

=1.225N,尸2=1.0N

D.將8移到無窮遠處，兩線上的拉力大小￡=g=0.866N

9.如圖所示，真空中M、N點處固定有兩等量異種點電荷，a、8、c表示兩點

電荷形成的電場中的3條等勢線，b是M、N連線的中垂線，交M、N于。

點，。、c關(guān)于對稱。點d、e、/、g是以。為圓心的圓與a、c的交點。已知

一帶正電的試探電荷從d點移動到e點時，試探電荷的電勢能增加，則以下判

斷正確的是（）

A.M點處固定的是正電荷

B.d點的電勢低于7點的電勢

C.d點的場強與一點的場強相同

D.將帶正電的試探電荷沿直線由4點移動到了點，電勢能先增大后減小

三、非選擇題

10.如圖所示，一質(zhì)量為小電荷量為q的帶正電小球（可看作質(zhì)點）從y軸上的

A點以初速度%水平拋出，兩長為L的平行金屬板M、N傾斜放置且與水平方

向間的夾角為8=37。。（sin37°=0.6）

（1）若帶電小球恰好能垂直于M板從其中心小孔8進入兩板間，試求帶電小

球在y軸上的拋出點A的坐標及小球拋出時的初速度%;

（2）若該平行金屬板M、N間有如圖所示的勻強電場，且勻強電場的電場強度

大小與小球質(zhì)量之間的關(guān)系滿足E=邂，試計算兩平行金屬板M、N之間的

5q

垂直距離d至少為多少時才能保證小球不打在N板上。

恒定電流

☆知識體系:

電阻定律

電阻.歐姆.焦耳定律及電功率

電功率焦H定愫

恒定電流

電酶電動妙和內(nèi)用

閉合電81的歐19定律

優(yōu)出電186用網(wǎng)定律

。章節(jié)概述:

高考命題實況

考點內(nèi)容2020202020192019命題熱點

I卷n卷I卷II卷

1應.用串、并聯(lián)電路規(guī)律、閉合電路

歐姆定律及部分電路歐姆定律進行

電路動態(tài)分析；

2.非純電阻電路的分析與計算，將結(jié)

電學實驗4101010合實際問題考查電功和電熱的關(guān)

系。多以選擇題的形式出現(xiàn)；

3電.功、電熱的計算及閉合電路歐姆

定律與電磁感應、交變電流相聯(lián)系

的電功、電熱的計算。

國知識清單：

第一單元電阻定律歐姆定律電功率及焦耳定律

一、電阻定律

1.電阻

(1)定義式：

(2)物理意義：導體的電阻反映了導體對電流阻礙作用的大小，R越大，阻礙作

用越大。

2.電阻定律

上述表達式是電阻的決定式一一適用于金屬導體及均勻的電解液。

3.電阻率

(1)計算式：p=

(2)物理意義：反映導體的導電性能，是導體材料本身的屬性。

(3)電阻率與溫度的關(guān)系

金屬：電阻率隨溫度升高而增大；

半導體：電阻率隨溫度升高而減小。

二、歐姆定律

1.表達式：/=冬

A

2.適用條件：適用于金屬和電解液導電，適用于純電阻電路。

三、電功率、焦耳定律

1.電功

(1)定義：導體中的自由電荷在電場力作用下定向移動，電場力做的功稱為電

功。

(2)公式：W=qU=IUto

(3)電流做功的實質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程。

2.電功率

(1)定義：單位時間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快慢。

(2)公式：P=—=IU0

3.焦耳定律

(1)電熱：電流流過一段導體時產(chǎn)生的熱量。

2

(2)計算式：Q=IRto

4.熱功率

⑴定義：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量。

(2)表達式：P=，=/2R。

【考點一】對歐姆定律和電阻定律的理解與應用

電阻的決定式和定義式的比較

公式R=PsR=7

電阻的決定式電阻的定義式

說明了導體的電阻由哪些因素決提供了一種測電阻的方法——伏安

區(qū)別定，R由2、L、S共同決定法，R與U、I均無關(guān)

只適用于粗細均勻的金屬導體和濃

適用于任何純電阻導體

度均勻的電解液

【考點二】對伏安特性曲線的理解

1.圖甲中，圖線久。表示線性元件，圖乙中圖線C、△表示非線性元件。

2.圖線久人的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故(<4(如圖甲

所示)。

3.圖線c的電阻隨電壓的增大而減小，圖線d的電阻隨電壓的增大而增大(如圖

乙所示)。

4.伏安特性曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值對應這一狀態(tài)下電阻。

【考點三】電功、電熱、電功率和熱功率

電功、電熱、電功率和熱功率的區(qū)別

意義公式聯(lián)系

電流在一段電路中對純電阻電路，電功等于電熱，w=

電功W=UIt

所做的功Q=UIt=I2Rt；

電流通過導體產(chǎn)生對非純電阻電路，電功大于電熱，

電熱Q=l2Rt

的熱量W>Q

單位時間內(nèi)電流所對純電阻電路，電功率等于熱功率，

電功率P=UI

做的功

PH—R；

單位時間內(nèi)導體產(chǎn)對非純電阻電路，電功率大于熱功

熱功率P=I2R

生的熱量

率，4>4

第二單元閉合電路的歐姆定律

一、電源的電動勢和內(nèi)阻

1.電動勢

(1)電源：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能的裝置。

W

(2)電動勢：非靜電力搬運電荷所做功與搬運的電荷量比值，￡=71單位：V。

(3)電動勢的物理含義：電動勢表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能本領(lǐng)的大

小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。

2.內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是由導體組成的，也有電阻r,叫做電源的內(nèi)阻，它是電源

的另一重要參數(shù)。

二、閉合電路的歐姆定律

1.閉合電路的歐姆定律

(1)內(nèi)容

閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比。

(2)公式

E

①/=1與：(只適用于純電阻電路)；

②E=U外+〃(適用于所有電路)。

2.路端電壓與夕卜電阻的關(guān)系

UTR_?R_,，當火增大時，U增大

一般情況R+r1+上

(1)當外電路斷路時，/=0,U=E

特殊情況E

(2)當外電路短路時，/短=i，U=0

【考點一】電路的動態(tài)分析

1.電路動態(tài)分析的方法

⑴程序法：遵循“局部一整體一部分”的思路，按以下步驟分析：

網(wǎng)＜增減大\小；I匹E:增r:―大I減小、iIT；

rTnx減小n；.r7~i/增大、最后確定/[互

匹K增大F&也K減小

⑵極限法：即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的

滑動端分別滑至兩個極端去討論。

（3）串反并同法：“串反”是指某一電阻增大（或減?。r，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的

電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。ɑ蛟龃螅?。“并同''是指某一電阻增大

（或減?。r，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增

大（或減?。?。

2.電路穩(wěn)定時電容器的處理方法

電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當于導線，即

電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢體，電容器兩端的電

壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。

【考點二】電源的功率和效率

1.電源的總功率

⑴任意電路：舄,=E/=（。外+U內(nèi)）/=&+品。

下2

（2）純電阻電路：P&=/2（R+/）=__。

2.電源內(nèi)部消耗的功率：%=/2/="內(nèi)/=七一場。

3.電源的輸出功率

2

（1）任意電路：P,[.=UI=EI-Ir=P&-P]kiO

2

⑵純電阻電路：Pti.=lR=-^-=--^一0

出（R+4（R—r）\.

R

（3）輸出功率隨R的變化關(guān)系：

①當R=z?時，電源的輸出功率最大，為匕,=匕。

②當時，隨著火的增大輸出功率越來越小。

③當RVr時，隨著R的增大輸出功率越來越大。

④當/時，每個輸出功率對應兩個可能的外電阻尺和鳥，且RR=/。

⑤P出與R的關(guān)系如圖所示。

4.電源的效率

⑴任意電路：〃=*xl00%=9100%。

(2)純電阻電路：〃=喘?。?00%=」：義100%,因此在純電阻電路中R越大，〃

越大；當R=r時，電源有最大輸出功率，效率僅為50%。

【考點三】電源的U—/圖像的應用

1.縱軸上的截距等于電源的電動勢；橫軸上的截距等于外電路短路時的電流,

即金=E"

2.圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，即r=也=且，斜率的絕對值越大,

X/短

表明電源的內(nèi)阻越大。

3.圖線上任一點對應的U、/的比值為此時外電路的電阻，即/?=與。

4.圖中陰影面積U/為電源的輸出功率(注意不是圖像和橫軸圍成的面積),而

電源的總功率七=E/,七一格=E/-U/為電源的發(fā)熱功率。

?專屬練習：

一、單項選擇題

1.如圖所示，電源電動勢為E,內(nèi)阻為「，合上開關(guān)S后各電燈恰能正常發(fā)

光。如果某一時刻電燈L1的燈絲燒斷，貝1]()

L.

------兇------

__________

9

___________1.__________

1

3SEr

A.L3變亮，L2、L4變暗B.L2、L3變亮，L4變暗

C.L4變亮，L2、L3變暗D.L3、L4變亮，L2變暗

2.如圖所示，兩平行金屬板間帶電質(zhì)點P處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電

壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向。端移動時，貝1()

A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)減小

C.質(zhì)點尸將向上運動D.以上消耗的功率逐漸增大

3.在如圖所示的電路中，Ri=UQ,『1Q,&=&=6Q,當開關(guān)S閉合且電路

穩(wěn)定時，電容器C的帶電荷量為。|；當開關(guān)S斷開且電路穩(wěn)定時，電容器C

的帶電荷量為。2,則()

A.Q:Q=1：3B.。|：02=3：1

C.Qi：。2=1:5D.Qi：Q=5：1

4.一根長為L橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為。，棒內(nèi)單位體積

自由電子數(shù)為〃，電子的質(zhì)量為加，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，

棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為也則金屬棒內(nèi)的電場強度大

小為（）

m\rm^Snpev

A.B.~~~C.pnevD.

二、多項選擇題

5.下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術(shù)參數(shù)，不計其自身機

械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛，貝M）

自重40kg額定電壓48V

載重75kg額定電流12A

最大行駛速度20km/h額定輸出功率350W

A.電動機的輸入功率為576W

B.電動機的內(nèi)電阻為4Q

C.該車獲得的牽引力為104N

D.該車受到的阻力為63N

6.如圖所示電路中，L】、L2、L3、L4是四只相同的電燈，當滑動變阻器的滑片

向下滑動時，下列說法正確的是（）

A.Li變亮B.L2變亮C.L3變亮D.Lt變亮

7.如圖所示，直線I、II分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特

性圖線，曲線ni是一個小燈泡的優(yōu)安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源

1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是（）

A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11：7

B.電源1與電源2的電動勢之比是1：1

C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1：2

D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1：2

8.如圖甲所示，電源電動勢E=6V,閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P從A

端滑至3端的過程中，得到電路中的一些物理量的變化如圖乙、丙、丁所示。

其中圖乙為輸出功率與路端電壓的關(guān)系曲線，圖丙為路端電壓與總電流的關(guān)系

曲線，圖丁為電源效率與外電路電阻的關(guān)系曲線，不考慮電表、導線對電路的

影響。則下列關(guān)于圖中久從c、4點的坐標值正確的是（）

甲

A.<7(4V,4.5W)B.0(4.8V,2.88W)

C.c(0.6A,4.5V)D.d(8Q,80%)

9.用如圖甲所示的電路來測量電源電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖乙

所示的U—/圖線，由圖可知下列判斷正確的是（）

A.電源電動勢的測量值為1.40V

B.電源內(nèi)阻的測量值為3.50C

C.外電路發(fā)生短路時的電流為0.40A

D.電壓表的示數(shù)為1.20V時，電流表的示數(shù)為0.20A

磁場

☆知識體系:

的I?述及磁爆對電i*的作用

磁場

—帚電12子在■會場中的運動《^：帝加于在0臺短動

。章節(jié)概述:

高考命題實況

考點內(nèi)容2020202020192019命題熱點

I卷n卷倦II卷

安培力6

1.磁感應強度的理解和計算；

洛倫茲力662安.培力、洛倫茲力的特點；

3.有界磁場中的臨界問題；

圓形磁場64帶.電粒子在勻強磁場中的多解問

題；

復合場65.帶電粒子在組合場和復合場中的運

平行邊界動

12

磁場

昌知識清單：

第一單元磁場的描述及磁場對電流的作用

一、磁場、磁感應強度

1.磁場

(1)基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁場力的作用。

(2)方向：小磁針的N極所受磁場力的方向。

2.磁感應強度

(1)物理意義：描述磁場的強弱和方向。

(2)大?。築=￡(通電導線垂直于磁場)。

IL

(3)方向：小磁針靜止時N極的指向。

(4)單位：特斯拉(T)。

3.勻強磁場

(1)定義：磁感應強度的大小處處相等、方向處處相同的磁場稱為勻強磁場。

(2)表示：磁感線平行同向且等間距。

二、碳感線安培定則

1.磁感線

在磁場中畫出一些有方向的曲線，使曲線上各點的切線方向跟這點的磁感應強

度方向一致。

2.幾種常見的磁場

(1)常見磁體的磁場

甲條形磁鐵乙蹄形磁鐵丙地磁場

(2)電流的磁場

通電直導線通電螺線管環(huán)形電流

叭B乂

安培定則<4」

三、安培力

1.安培力的大小

(1)磁場和電流垂直時：F=BIL.

(2)磁場和電流平行時：F=0o

2.安培力的方向

左手定則判斷：

(1)伸出左手，讓拇指與其余四指垂直，并且都在同一個平面內(nèi)。

⑵讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流方向。

(3)拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。

【考點一】安培力的分析與計算

1.安培力的大?。?/p>

計算安培力常用公式尸=8"，應用時要滿足：

(1)8與L垂直。

(2)L是有效長度。例如，如圖所示通電導線，在判斷和計算安培力的方向和大

小時均可等效為計算和判斷ac直導線的安培力的大小和方向。

????XXXX??c??

B^\BB

an

??x(6<\xx?/?\??

?、，??xfxx.

?c?XXXb

第二單元磁場對運動電荷的作用

一、洛倫茲力

1.洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力叫洛倫茲力。

2.洛倫茲力的方向

(1)判定方法：左手定則：

掌心——磁感線垂直穿入掌心；

四指---指向正電荷運動的方向或負電荷運動的反方向；

拇指——指向洛倫茲力的方向。

(2)方向特點：FIB,F±v,即/垂直于8和u決定的平面。

3.洛倫茲力的大小

(1>〃B時，洛倫茲力F=0。(8=0?；?80°)

(2?_1_8時,洛倫茲力F=qvB°(夕=90。)

(3)/0時，洛倫茲力尸=0。

二、帶電粒子在勻強磁場中的運動

1.若丫〃3,帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強磁場中做勻速直線運動。

2.若帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度

v做勻速圓周運動。

3.半徑和周期公式：

【考點一】洛倫茲力的特點與應用

1.洛倫茲力的特點

(1)洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷速度方向和磁場方向確定的平面。

(2)當電荷運動方向發(fā)生變化時，洛倫茲力的方向也隨之變化。

(3)運動電荷在磁場中不一定受洛倫茲力作用。

(4)根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向，但一定分正、負電荷。

(5)洛倫茲力一定不做功。

2.洛倫茲力與安培力的聯(lián)系及區(qū)別

(1)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，二者是相同性質(zhì)的力，都是磁場力。

⑵安培力可以做功，而洛倫茲力對運動電荷不做功。

2.帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的分析方法

確定圓心

「①軌道半徑與磁感應強度、運動速度相聯(lián)

系，即氐器

②由幾何方法----般由數(shù)學知識（勾股定

找聯(lián)系

理、三角函數(shù)等）計算來確定半徑.

③偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運動時間相聯(lián)系.

〔④粒子在磁場中運動時間與周期相聯(lián)系.

牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律等，特別是

周期公式、半徑公式.

【考點二】帶電粒子在有界勻強磁場中的運動

情形一直線邊界（進出磁場具有對稱性，如圖所示）

情形二平行邊界（存在臨界條件，如圖所示）

情形三圓形邊界（沿徑向射入必沿徑向射出，如圖所示）

/XX

第三單元粒子在磁場運動臨界及多解問題

一、帶電粒子在勻強磁場中運動的臨界極值問題

1.分析方法

(1)數(shù)學方法和物理方法的結(jié)合：如利用“矢量圖"''邊界條件”等求臨界值,

利用“三角函數(shù)”“不等式的性質(zhì)”“二次方程的判別式”等求極值。

(2)一個“解題流程”，突破臨界問題

(3)從關(guān)鍵詞找突破口：許多臨界問題，題干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、

“不相撞”、"不脫離'’等詞語對臨界狀態(tài)給以暗示，審題時，一定要抓住這些特

定的詞語挖掘其隱藏的規(guī)律，找出臨界條件。

2.四個結(jié)論

(1)剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運動的軌跡與邊界相切。

⑵當速率丫一定時，瓠長越長，圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場中運動的

時間越長。

(3)當速率v變化時，圓心角大的，運動時間長，解題時一般要根據(jù)受力情況和

運動情況畫出運動軌跡的草圖，找出圓心,根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑及圓心角

等。

(4)在圓形勻強磁場中，當運動軌跡圓半徑大于區(qū)域圓半徑時，則入射點和出射

點為磁場直徑的兩個端點時，軌跡對應的偏轉(zhuǎn)角最大(所有的弦長中直徑最

長)。

二帶電粒子在磁場中運動的多解問題

1.帶電粒子電性不確定形成多解

受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電，也可能帶負電，在相同的初速度條

件下，正、負粒子在磁場中的運動軌跡不同，因而形成多解。如圖所示。

2.磁場方向不確定形成多解

有些題目只告訴了磁感應強度的大小，而未具體指出磁感應強度的方向，此時

必須考慮由磁感應強度方向不確定而形成的多解。如圖所示：

3.臨界狀態(tài)不唯一形成多解

如圖所示，帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場時，由于粒子運動軌跡是

圓弧狀，因此，它可能直接穿過去了，也可能轉(zhuǎn)過180。從入射界面反向飛出，

于是形成了多解。如圖所示：

4.運動的往復性形成多解

帶電粒子在部分是電場、部分是磁場的空間運動時，往往具有往復性，因而形

成多解。如圖所示：

第四單元帶電粒子在復合場中的運動

一、回旋加速器和質(zhì)譜儀

1.質(zhì)譜儀

(1)構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場、偏轉(zhuǎn)磁場和照相底片等構(gòu)成。

iEJ

7674737270U|矯

III1口IT一回

\V?「師.

(2)原理：粒子由靜止被加速電場加速：

粒子在磁場中