2024年高考物理大一輪復(fù)習(xí)：第1課時(shí) 電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

專題三電場(chǎng)與磁場(chǎng)

第1課時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

I備考知能網(wǎng)考什么學(xué)什么

一、電場(chǎng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

二、磁場(chǎng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

|研透命題點(diǎn)怎么考怎么練

命題點(diǎn)KB電場(chǎng)的基本性質(zhì)

1.必須領(lǐng)會(huì)的“2種物理思想和5種方法”

(1)等效思想、分解思想；

(2)比值定義法、控制變量法、對(duì)稱法、合成法、分解法。

2.必須辨明的“4個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)”

(1)在電場(chǎng)強(qiáng)度定義式中，錯(cuò)誤地認(rèn)為E與F、q有關(guān)；

(2)判斷電場(chǎng)力時(shí)注意帶電粒子的電性，要區(qū)分軌跡與電場(chǎng)線的不同；

(3)不能隨意忽略帶電體的重力；

(4)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)高低、電勢(shì)能的大小沒有直接關(guān)系。

命題角度一庫(kù)侖定律的應(yīng)用及庫(kù)侖力的合成

【例1】(2018?全國(guó)卷I,16)如圖1,三個(gè)固定的帶電小球。、b和。相互間

的距離分別為曲=5cm,bc=3cm,ca=4cm。小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向

平行于〃、b的連線。設(shè)小球〃、〃所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為左,則()

￡C

.、

“二......\b

圖1

A.〃、的電荷同號(hào)，左=竽

B.a、〃的電荷異號(hào)，攵=竽

C.”、Z?的電荷同號(hào)，攵=瑞

64

D.O、/?的電荷異號(hào)，女=力

解題關(guān)鍵

情境轉(zhuǎn)化一畫矢量合成圖

解析如果〃、6帶同種電荷，貝)Ja、人兩小球?qū)的作用力均為

斥力或引力，此時(shí)c,在垂直于〃連線的方向上的合力一定不為，/'專7

零，因此服〃不可能帶同種電荷，A、C錯(cuò)誤；若〃、人帶異種

電荷，假設(shè)。對(duì)c的作用力為斥力，則b對(duì)。的作用力一定為引力，受力分析如

圖所示，由題意知。所受庫(kù)侖力的合力方向平行于。、〃的連線，則凡、A在垂

直于。、〃連線的方向上的合力為零，由幾何關(guān)系可知普=高=*又由庫(kù)侖定

rbiana3

律得強(qiáng)=%黃，聯(lián)立解得左=卑=瑞，B錯(cuò)誤,D正確。

答案D

命題角度二根據(jù)電場(chǎng)中的“點(diǎn)、線、面、跡”判斷相關(guān)物理量的變化

【例2】（多選）（2016?全國(guó)卷I）如圖2,一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，

其軌跡在豎直面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)2的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻

力。由此可知（）

圖2

A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高

B.油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大

C.油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在尸點(diǎn)的大

D.油滴在。點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小

審題指導(dǎo)

（1）油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)立圖油滴做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

（2）“相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱”遇含合力為豎直向上的恒力

情境轉(zhuǎn)化溪上

--a?mg

解析由于油滴受到的電場(chǎng)力和重力都是恒力，所以合外力為恒力，加速度叵定

不變，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于油滴軌跡相對(duì)于過P的豎直線對(duì)稱且合外力總是

指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，所以油滴所受合外力沿豎直向上的方向，因此電場(chǎng)力豎直

向上，且qE＞，ng,則電場(chǎng)方向豎直向下，所以。點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的高，選項(xiàng)A

正確；當(dāng)油滴從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

當(dāng)油滴從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到2點(diǎn)的過程中，合外力做正功，動(dòng)能增加，所以Q點(diǎn)動(dòng)能

大于P點(diǎn)的動(dòng)能，選項(xiàng)B正確。

答案AB

。反思感悟C

帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問題的分析方法

勢(shì)。由幾何關(guān)系可得，^的長(zhǎng)度為3.6cm,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=§=生清V/cm

=2.5V/cm,故選項(xiàng)A正確；因?yàn)椤?ch是矩形，所以有U?=Ua,可知坐標(biāo)

原點(diǎn)。處的電勢(shì)為IV,故選項(xiàng)B正確；〃點(diǎn)電勢(shì)比h點(diǎn)電勢(shì)低7V,電子帶負(fù)

電，所以電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)的高7eV,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；點(diǎn)電勢(shì)比c

點(diǎn)電勢(shì)低9V,電子從〃點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9eV,故選項(xiàng)D正確。

答案ABD

命題角度四與平行板電容器有關(guān)的電場(chǎng)問題

【例4】（2016?全國(guó)卷I）一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓

直流電源上。若將云母介質(zhì)移出，則電容器（）

A.極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大

B.極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大

C.極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變

D.極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變

解析由。=比言可知，當(dāng)云母介質(zhì)移出時(shí)，1變小，電容器的電容C變小；因

為電容器接在恒壓直流電源上，故U不變，根據(jù)Q=CU可知，當(dāng)C減小時(shí)，Q

減小。再由七=g，由于U與d都不變，故電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，選項(xiàng)D正確。

答案D

。反思感悟C

“1+3”分析法思路（“1個(gè)不變，3個(gè)公式”）

電壓u

|命題預(yù)測(cè)

1.如圖4所示，圖中虛線為某靜電場(chǎng)中的等差等勢(shì)線，實(shí)線為某帶電粒子在該靜

電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，小氏。為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn)，粒子只受電場(chǎng)

力作用，則下列說(shuō)法正確的是（）

圖4

A.粒子在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的加速度小

B.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)的動(dòng)能大

C.粒子在a點(diǎn)和在c點(diǎn)時(shí)速度相同

D.粒子在h點(diǎn)的電勢(shì)能比在c點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小

答案D

2.（多選）如圖5所示，線段C、O為圓周上關(guān)于AB對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)：，在

A、8兩點(diǎn)分別放置帶電荷量為Q的點(diǎn)電荷，下列判斷正確的是（）

A.E、尸兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度可能相同

B.C、。兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.E.b兩點(diǎn)電勢(shì)可能相等

D.C、。兩點(diǎn)電勢(shì)一定相等

解析如果在4、8兩點(diǎn)放置等量異種電荷，由對(duì)稱性可知，E.尸兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)

度相同，C、。兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向不同，但C、。兩點(diǎn)電勢(shì)相等；如

果在4、3兩點(diǎn)放置等量同種電荷，由對(duì)稱性可知，￡、/兩點(diǎn)電勢(shì)相等，電場(chǎng)

強(qiáng)度大小相等、方向不同，C、。兩點(diǎn)電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向不同，

則選項(xiàng)A、C、D正確。

答案ACD

3.如圖6是平行于地面放置的均勻帶電無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)線，地面可視為

無(wú)窮大的導(dǎo)體平面，。、〃、c、d是電場(chǎng)中距導(dǎo)線等距的四個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確

的是（）

圖6

Ac點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

B.b點(diǎn)的電勢(shì)等于d點(diǎn)的電勢(shì)

C若將試探電荷由d點(diǎn)靜止釋放，它將沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到地面

D.帶正電的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在左側(cè)地面上以初速度ro向右運(yùn)動(dòng)，它將先做減速

運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)

解析。點(diǎn)處的電場(chǎng)線較。點(diǎn)處密集，則c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，

A項(xiàng)錯(cuò)誤；b、d兩點(diǎn)是關(guān)于直導(dǎo)線的對(duì)稱點(diǎn)，故〃點(diǎn)的電勢(shì)等于d點(diǎn)的電勢(shì)，B

項(xiàng)正確；因電場(chǎng)線是曲線，故若將試探電荷+q由d點(diǎn)靜止釋放，它不會(huì)沿著電

場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到地面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；帶正電的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在左側(cè)地面上以初速度

。。向右運(yùn)動(dòng)，因它所受的電場(chǎng)力垂直地面向下，若地面粗糙則會(huì)一直做減速運(yùn)動(dòng),

D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案B

4.（多選）（2019-廣東惠州模擬）如圖7所示，在水平放置的已經(jīng)充電的平行板電容

器之間，有一帶負(fù)電的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若某時(shí)刻油滴的電荷量開始減小（質(zhì)

量不變），為維持該油滴原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)應(yīng)（）

07

圖7

A.給平行板電容器繼續(xù)充電，補(bǔ)充電荷量

B.讓平行板電容器放電，減少電荷量

C.使兩極板相互靠近些

D.將上極板水平右移一些

解析給平行板電容器繼續(xù)充電，電荷量增大，電容不變，由知電勢(shì)差增

大,根據(jù)E=彳知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，可使電場(chǎng)力不變，故A正確；同理，讓電容器

放電時(shí)，油滴不能平衡，故B錯(cuò)誤；因?yàn)镋=*U=gC=篇，則”普

說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度與電容器兩極板間的距離無(wú)關(guān)，即電容器兩極板靠近時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度

不變，油滴電荷量減小，則電場(chǎng)力減小，油滴不能平衡，故C錯(cuò)誤；將上極板

水平右移，正對(duì)面積減小，電容減小，電勢(shì)差（7=哈增大，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，

可使電場(chǎng)力不變而油滴平衡，故D正確。

答案AD

命題點(diǎn)2|磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

命題角度一磁場(chǎng)的疊加

［例1］如圖8所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別過紙面上的M、N兩點(diǎn)，

且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。。、。、人在M、N的連

線上，O為的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且。、b、c、d到O點(diǎn)的距

離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）

圖8

A.0點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

B”、。兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反

C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同

D.a、c?兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同

解析由安培定則可知，兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在。點(diǎn)的方向相同，均為向下，因

此。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理，根據(jù)安培定則可判斷，兩

導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在。、萬(wàn)兩點(diǎn)的方向也相同，均為向下。由于兩導(dǎo)線中的電流大

小相等，且〃兩點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱，因此可知。、〃兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

相等，方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則、平行四邊形定則以及對(duì)稱性可

知，c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同（均為向下），選項(xiàng)C正確；由以

上分析可知，。、。兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案c

［典例拓展］（變換電流方向）（多選）兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線。、〃平行放置，垂直于導(dǎo)線的截

面如圖9所示。在圖示平面內(nèi)，。為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，M、N為兩根導(dǎo)線附

近的兩點(diǎn)，它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的中垂線上，且與0點(diǎn)的距離相等。兩導(dǎo)線中通

有大小相等、方向相同的恒定電流關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列

說(shuō)法正確的是（）

圖9

A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同

B.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反

C.在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零

D.在線段上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

解析兩導(dǎo)線中的電流大小相等，且M、N兩點(diǎn)到〃、〃的距離相等，所以兩根

通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)安培定則可

判定它們的方向如圖麻示，分析得仇=偽=。3=64,根據(jù)平行四邊形定則可得在

也點(diǎn)、N點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。線段上只有。點(diǎn)的磁感

應(yīng)強(qiáng)度為零。

答案BD

命題角度二磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

【例2】（多選）（2019?江蘇卷，7）如圖10所示，在光滑的水平桌面上，。和b是

兩條固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，通過的電流強(qiáng)度相等。矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中

間，通有順時(shí)針方向的電流，在。、人產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下靜止。則。、b的電流方

向可能是（）

a

圖1()

A.均向左B.均向右

C4的向左，〃的向右D.a的向右，〃的向左

解析如圖甲所示，當(dāng)。、〃中電流方向均向左時(shí)，矩形線框靠近導(dǎo)線的兩邊所

受安培力方向相同，使線框向?qū)Ь€〃移動(dòng)。同理可知，4、8中電流均向右時(shí)，

線框向?qū)Ь€。移動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；

電流方向。的向左，Z?的向右時(shí)，〃中電流廠在線框所在處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如

圖乙所示，導(dǎo)線AB、CD所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，但所受安培力大小相等、

方向相反。線框靜止。同理可知，電流方向。的向右，/?的向左時(shí)，線框也能靜

止，C、D正確。

答案CD

I命題預(yù)測(cè)

1.如圖11所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限分布著非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂

直于紙面向里，沿y軸方向磁場(chǎng)分布是均勻的，沿x軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度8與x滿

足關(guān)系8=依，其中攵是一恒定的正數(shù)。由粗細(xì)均勻的同種規(guī)格導(dǎo)線制成的正方

形線框邊長(zhǎng)為4處有一極小開口整個(gè)線框放在磁場(chǎng)中，且4。

邊與y軸平行，邊與y軸間距離為。，線框A、E兩點(diǎn)與一電源相連，穩(wěn)定時(shí)

流入線框的電流為關(guān)于線框受到的安培力情況，下列說(shuō)法正確的是（）

圖11

A.整個(gè)線框受到的合力方向與BD連線垂直

B.整個(gè)線框沿.），軸方向所受合力為（）

C.整個(gè)線框在x軸方向所受合力為:匿?/,沿x軸正向

D.整個(gè)線框在x軸方向所受合力為沿x軸王向

解析根據(jù)安培力公式和左手定則可知，邊和邊受到的安培力大小相等，

方向相反，邊受到的安培力水平向左，大小為乃=3①=履CB邊

受到的安培力水平向右，大小為尺=87L=k2%=2履2/,整個(gè)線框受到的安培

力水平向右，大小為B一為=總2/,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確。

答案B

2.（2019?濰坊三模）如圖12所示，導(dǎo)體棒劭用絕緣細(xì)線水平懸掛，通有由。到匕

的電流。ab正下方放一圓形線圈，線圈通過導(dǎo)線、開關(guān)與直流電源連接。開關(guān)

閉合瞬間，導(dǎo)體棒必將（）

XX

圖12

A.向外擺動(dòng)

B.向里擺動(dòng)

C.保持靜止，細(xì)線上張力變大

D.保持靜止，細(xì)線上張力變小

解析當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，通電導(dǎo)體濠。方處的磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)

左手定則可知，ab棒受到的安培力垂直于紙面向里，故向里擺動(dòng)，故B正確。

答案B

3.（多選）（2019?湖北十堰調(diào)研）如圖13所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線A、&?；ハ嗥?/p>

行，在橫截面為等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,三根導(dǎo)線中通入的電流大小相等，

且A、。中電流方向垂直于紙面向外，3中電流方向垂直于紙面向內(nèi)；已知通電

導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=,，其中/為通電導(dǎo)線的電流強(qiáng)度，廠

為到通電直導(dǎo)線的距離，A為常量。下列說(shuō)法正確的是（）

ACB

圖13

A.導(dǎo)線A所受磁場(chǎng)作用力的方向與導(dǎo)線B、C所在平面垂直

B.導(dǎo)線2所受磁場(chǎng)作用力的方向與導(dǎo)線A、C所在平面垂直

C.導(dǎo)線A、8單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1:2

D.導(dǎo)線A、8單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1:也

解析利用安培定則可知：A處的合磁場(chǎng)方向沿AC方向，所以4所受磁場(chǎng)作用

力的方向與導(dǎo)線A、。所在平面垂直，A錯(cuò)誤；利用安培定則可知：8處的合磁

場(chǎng)方向沿AC方向,所以3所受磁場(chǎng)作用力的方向與導(dǎo)線A、C所在平面垂直，

B正確；已知通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=半，根據(jù)磁場(chǎng)的疊

加知：A處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為絆，而5處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為立與，由尸=

〃^知A、B單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1：2,C正確，D錯(cuò)誤。

答案BC

命題點(diǎn)3|電磁場(chǎng)中的STSE問題

命題角度一指南針

【例1】（多選）（2015?新課標(biāo)全國(guó)H）指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指

南針，下列說(shuō)法正確的是（）

A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極

B.指南針能夠指向南北，說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)

C指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾

D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)

解析指南針不可以僅具有一個(gè)磁極，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；指南針能夠指向南北，

說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)，故選項(xiàng)B正確；當(dāng)附近的鐵塊磁化時(shí)，指南針的指向會(huì)受

到附近鐵塊的干擾，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)安培定則，在指南針正上方附近沿指

針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，指南針會(huì)偏轉(zhuǎn)與導(dǎo)線垂直，故選

項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案BC

命題角度二靜電除塵

【例2】如圖14所示為靜電除塵機(jī)理圖，廢氣先經(jīng)過一個(gè)機(jī)械過濾裝置，再進(jìn)

入靜電除塵區(qū)，放電極（位于中央）和集塵極分別接到高壓直流電源的兩極上，其

間電場(chǎng)線如圖。帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)并沉積，達(dá)到除塵

目的。不考慮塵埃間的相互作用及其他作用，下列說(shuō)法正確的是（）

機(jī)械過渡=靜電除塵

圖14

A.電場(chǎng)線方向由放電極指向集塵極

B.圖中a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度

C.塵埃會(huì)沿電場(chǎng)線從。向d運(yùn)動(dòng)

D.塵埃在運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能增大

解析由題“帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)并沉積”，知集塵極

帶正電荷，是正極，所以電場(chǎng)線方向由集塵極指向放電極，故A錯(cuò)誤；。點(diǎn)電場(chǎng)

線比8點(diǎn)密，所以。點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于匕點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；放電極與集塵

極間是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，所受的電場(chǎng)力是變化的，速度方向與電場(chǎng)力的方向不同，塵

埃不會(huì)沿電場(chǎng)線從c,向d運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；帶電塵埃在運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做正

功，動(dòng)能增大，D正確。

答案D

命題角度三科學(xué)小實(shí)驗(yàn)

【例3】（多選）央視《是真的嗎》節(jié)目做了如下實(shí)驗(yàn)：用裸露的銅導(dǎo)線繞制成一

根無(wú)限長(zhǎng)螺旋管，將螺旋管放在水平桌面上，用一節(jié)干電池和兩磁鐵制成一個(gè)‘小

車”，兩磁鐵的同名磁極粘在電池的正、負(fù)兩極匕只要將這輛小車推入螺旋管

中，小車就會(huì)加速運(yùn)動(dòng)起來(lái)，如圖15所示。關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的

是（）

圖15

A.將小車上某一磁鐵改為S極與電池粘連，小車為能加速運(yùn)動(dòng)

B.將小車上兩磁鐵均改為S極與電池粘連，小車的加速度方向?qū)l(fā)生改變

C.圖中小車加速度方向向右

D.圖中小車加速度方向向左

答案BD

命題角度四電容式位移傳感器

【例4】（多選）如圖16為某一機(jī)器人上的電容式位移傳感器工作時(shí)的簡(jiǎn)化模型

圖。當(dāng)被測(cè)物體在左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng),

連接電容器的靜電計(jì)會(huì)顯示電容器電壓的變化，進(jìn)而能測(cè)出電容的變化，最后就

能探測(cè)到物體位移的變化，若靜電計(jì)上的指針偏弟為仇則被測(cè)物體（）

A.向左移動(dòng)時(shí)，。增大B.向右移動(dòng)時(shí)，。增大

C.向左移動(dòng)時(shí)，。減小D.向右移動(dòng)時(shí)，J減小

解析由公式C=磊，可知當(dāng)被測(cè)物體帶動(dòng)電介質(zhì)板向左移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致兩極板

間電介質(zhì)增加，則電容C增大，由公式C=￡可知電荷量。不變時(shí)，U減小，則

pC

。減小，故A錯(cuò)誤，C正確；由公式。=懸，可知當(dāng)被測(cè)物體帶動(dòng)電介質(zhì)板向

右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致兩極板間電介質(zhì)減少，則電容C喊小，由公式C=考可知電荷量

Q不變時(shí)，U增大，則。增大，故B正確，D錯(cuò)誤。

答案BC

課后知能練提能練標(biāo)準(zhǔn)練

A卷提能小卷練

一、選擇題

1.（多選）在國(guó)際單位制中，電荷量的單位是庫(kù)侖，符號(hào)是C,靜電力常量k=

9.0X109N.m2/C2o關(guān)于電荷量與庫(kù)侖力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1mE寸，相互作用力相當(dāng)于地球上九

十萬(wàn)噸的物體所受的重力

B.我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個(gè)物體都帶1C的電荷量

C.在微觀帶電粒子的相互作用中，庫(kù)侖力比萬(wàn)有引力強(qiáng)得多

D.庫(kù)侖定律的公式和萬(wàn)有引力定律的公式在形式上很相似，所以它們是性質(zhì)相同

的兩種力

解析庫(kù)侖定律的公式和萬(wàn)有引力定律的公式在形式上很相似，但是它們是性質(zhì)

不相同的兩種力，選項(xiàng)D說(shuō)法不正確，其他說(shuō)法正確。

答案ABC

2.指南針是我國(guó)古代的四大發(fā)明之一。當(dāng)指南針靜止時(shí)，其N極指向如圖中虛線

（南北指向）所示。若某一條件下該指南針靜止時(shí)N極指向如圖1中實(shí)線（N極指

向北偏東）所示。則以下判斷正確的是（）

北：

Z：N

西-…M…東

I

南，

圖1

A.可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通有由東向西的電流

B.可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通有由西向東的電流

C.可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通有由北向南的電流

D.可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通有由南向北的電流

解析指南針靜止時(shí)N極指向北偏東方向，則磁感應(yīng)強(qiáng)度有向東的分量，由安

培定則知，只有選項(xiàng)C正確。

答案C

3.如圖2所示，在x軸上關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱的A、8兩點(diǎn)分別放有等量正電荷，M、

N是x軸上的兩點(diǎn)，且尸點(diǎn)在第一象限且PM垂直于x軸，則（）

y

，

?P

-------1—?__?__?

AOMNBx

圖2

A.P點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)電勢(shì)高

B.O、M兩點(diǎn)間電勢(shì)差大于M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差

C.M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大

D.在M點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將在上軸上做往返運(yùn)動(dòng)

解析由等量同種正電荷等勢(shì)線分布可知，〃點(diǎn)電勢(shì)比尸點(diǎn)電勢(shì)高，A錯(cuò)誤；0、

M間電場(chǎng)線比M、N間電場(chǎng)線分布稀疏，。、M兩點(diǎn)間電勢(shì)差小于M、N兩點(diǎn)間

電勢(shì)差，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，B、C錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性，在M點(diǎn)靜止釋放

的帶正電粒子會(huì)以。點(diǎn)為中點(diǎn)做往返運(yùn)動(dòng)，D正確。

答案D

4.如圖3所示，〃、人為平行金屬板，靜電計(jì)的外殼接地，合上開關(guān)S后，靜電計(jì)

的指針張開一個(gè)較小的角度，能使角度增大的辦法是（）

圖3

A.使〃、力板的距離增大一些

B.使〃、〃板的正對(duì)面積減小一些

C.斷開S,使。板向左平移一些

D.斷開S,使〃、人板的正對(duì)面積增大一些

解析靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差，合上開關(guān)，電容器兩端的電勢(shì)差不

變；斷開S,電容器的電荷量不變，根據(jù)電容的變化判斷電容器兩端電勢(shì)差的變

化。開關(guān)閉合，不論使。、〃板的距離增大一些，還是使。、〃板的正對(duì)面積減小

一些，電容器兩端的電勢(shì)差總不變，故A、B錯(cuò)誤；斷開S,電荷量不變，使。

板向左平移一些，即使反的距離增大一些，根據(jù)。=焉知，電容C減小，

。=夕，可知電勢(shì)差增大，故C正確；斷開S,電荷量不變，使〃、匕板的正對(duì)面

積增大一些，根據(jù)。=德知，電容C增大，。=玲，可知電勢(shì)差減小，故D錯(cuò)

誤。

答案C

5.（2019?山東淄博高三模擬）已知一個(gè)無(wú)限大的金屬板與一個(gè)點(diǎn)電荷之間的空間

電場(chǎng)分布與等量異種電荷之間的電場(chǎng)分布類似，即金屬板表面各處的電場(chǎng)強(qiáng)度方

向與板面垂直。如圖4所示為無(wú)限大的不帶電的金屬平板，且與大地連接。

現(xiàn)將一個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于板的右側(cè)，圖中。、氏c、d是以正點(diǎn)電荷

。為圓心的圓上的四個(gè)點(diǎn)，四點(diǎn)的連線構(gòu)成一內(nèi)諼正方形，其中。力連線與金屬

板垂直。則下列說(shuō)法正確的是（）

』—

[_UN

圖4

A力點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

C.〃點(diǎn)電勢(shì)等于d點(diǎn)電勢(shì)

D.將一試探電荷從a點(diǎn)沿直線4移到d點(diǎn)的過程中，試探電荷電勢(shì)能始終保持

不變

解析畫出電場(chǎng)線如圖所示，根據(jù)對(duì)稱性可知，力點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與。

點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線密集的地方

電場(chǎng)強(qiáng)度大，從圖上可以看出。點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于。點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，

故B錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性并結(jié)合電場(chǎng)線的分布可知〃點(diǎn)電勢(shì)等于d

點(diǎn)電勢(shì)，故C正確；由于試探電荷從。沿直線ad到點(diǎn)，則先靠近正電荷后遠(yuǎn)

離正電荷，所以電場(chǎng)力在這個(gè)過程中做功，只是總功為零，所以試探電荷電勢(shì)能

不是始終保持不變，故D錯(cuò)誤。

答案C

6.（多選）（2019?江蘇卷，9）如圖5所示，A8C為等邊三角形，電荷量為的點(diǎn)電

荷固定在A點(diǎn)。先將一電荷量也為+4的點(diǎn)電荷Qi從無(wú)窮遠(yuǎn)處（電勢(shì)為0）移到C

點(diǎn)，此過程中，電場(chǎng)力做功為一卬。再將0從。點(diǎn)沿C8移到8點(diǎn)并固定。最

后將一電荷量為一2q的點(diǎn)電荷。2從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到。點(diǎn):。下列說(shuō)法正確的有（）

B二........--C

圖5

w

A.Qi移入之前，。點(diǎn)的電勢(shì)為7

B.Qi從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，所受電場(chǎng)力做的功力（）

C.Q從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程中，所受電場(chǎng)力做的功為2W

D.Q在移到C點(diǎn)后的電勢(shì)能為一4W

解析根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系知。在C點(diǎn)的電勢(shì)能Ep=W,根據(jù)

電勢(shì)的定義知C點(diǎn)電勢(shì)夕4/A正確；在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，B、

C兩點(diǎn)處在同一等勢(shì)面上，Qi從C移到8的過程中，電場(chǎng)力做功為U,B正確；

單獨(dú)在A點(diǎn)固定電荷量為的點(diǎn)電荷時(shí)，C點(diǎn)電勢(shì)為小單獨(dú)在B點(diǎn)固定點(diǎn)電

荷。時(shí)，C點(diǎn)電勢(shì)也為小兩點(diǎn)電荷都存在時(shí)，C點(diǎn)電勢(shì)為2%Q從無(wú)窮遠(yuǎn)移

到C點(diǎn)時(shí)，具有的電勢(shì)能及/=-24義29=—4W,電場(chǎng)力做功獷=一后；=4卬，

C錯(cuò)誤，D正確。

答案ABD

7.（多選）（2019?安徽淮北模擬）如圖6所示，A、8、C、。是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形

的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為他=25V,§B=5V,9。=-5V,

則下列說(shuō)法正確的是（）

...............-iD

--------------C

圖6

A.把電荷量為1X10-3C的正點(diǎn)電荷從B點(diǎn)經(jīng)C點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為

-2X10-2J

B.A、C兩點(diǎn)的連線方向即為電場(chǎng)線方向

C.O點(diǎn)的電勢(shì)為15V

D.把一個(gè)電子從8點(diǎn)移到。點(diǎn)，電場(chǎng)力做功可能為0

解析電荷從B點(diǎn)經(jīng)C點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WBA=q(98—QA)A

-3-2故正確；連接又

=lX10X(5-25)J=-2X10J,AAC,8AE

-^c=25V-(-5V)=3()V,將AC等分為6等分，找出與8電勢(shì)B

相等的點(diǎn)石，如圖所示，連接BE,則BE為一等勢(shì)面，其電場(chǎng)線應(yīng)垂直于8E,

顯然電場(chǎng)線與AC連線不平行，故B錯(cuò)誤；根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，(PA-(PB

=(pD-(pc,所以沏=15V,故C正確；由于B點(diǎn)的電勢(shì)與。點(diǎn)的電勢(shì)不相等，

所以把一個(gè)電子從B點(diǎn)移到力點(diǎn)，電場(chǎng)力做功不可能為0,故D錯(cuò)誤。

答案AC

二、非選擇題

8.如圖7,直角坐標(biāo)系X。)，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B

=小To現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子，電荷量q=-1義10℃,質(zhì)量機(jī)=5X10晝kg,

以。=1*1。6111爾的速度先后經(jīng)過0(1,5)、0(5,2)兩點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，求：

(1)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；

⑵粒子從P運(yùn)動(dòng)到。所用的時(shí)間t.

解析(1)由于粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，碎=哈代入數(shù)據(jù)可得R=￥m。

(2)由題意，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可知犬P<2=5m

9XPOA/3

2

故粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為。=鏟

則運(yùn)動(dòng)時(shí)間

代入數(shù)據(jù)可得以6.0X1（）一6So

答案（1夕坐m（2）6.0X10-6s

B卷高考標(biāo)準(zhǔn)練

（20分鐘48分）

選擇題（本大題共8小題，每小題6分，共48分。其中第1?5題為單項(xiàng)選搔題,

第6?8題為多項(xiàng)選擇題.）

1.如圖8所示，圓環(huán)上帶有大量的負(fù)電荷，當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，。、氏

c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）

圖8

A.a、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)

B.〃的N極向紙外轉(zhuǎn)，而〃、c的N極向紙里轉(zhuǎn)

C.。、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)，而。的N極向紙外轉(zhuǎn)

D.0的N極向紙里轉(zhuǎn)，而〃、。的N極向紙外轉(zhuǎn)

解析由于圓環(huán)帶負(fù)電荷，故當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，等效電流沿逆時(shí)針方

向，由安培定則可判斷出，環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，環(huán)外磁場(chǎng)方向垂直紙面

向內(nèi)；磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向即放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極的指向，所以b

的N極向紙外轉(zhuǎn)，以c,的N極向紙里轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確。

答案B

2.如圖9所示，。、b、c為點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，ab=bc0一電子僅在

電場(chǎng)力作用卜由靜止先從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到〃點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，經(jīng)歷兩個(gè)運(yùn)動(dòng)

過程，電子運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大。下列說(shuō)法正確的是（）

圖9

A.點(diǎn)電荷位于a點(diǎn)左側(cè)

B.點(diǎn)電荷一定帶正電

C.兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，電場(chǎng)力做的功相等

D.兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，電子的電勢(shì)能增大

解析電子由靜止從。點(diǎn)向c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，加速度越來(lái)越大，表明電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大,

故點(diǎn)電荷位于c點(diǎn)右側(cè)，且點(diǎn)電荷帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；氏。兩點(diǎn)間

電勢(shì)差的絕對(duì)值大于久力兩點(diǎn)間電勢(shì)差的絕對(duì)值，故電子從力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)電

場(chǎng)力做功多，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電子的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案B

3.（2019北京卷，17）如圖10所示,a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷一。（。＞0）為球心

的球面上，c點(diǎn)在球面外，貝女）

圖10

A.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大

B.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小

C.〃點(diǎn)電勢(shì)比6點(diǎn)高

D力點(diǎn)電勢(shì)比。點(diǎn)低

解析由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式石=挈知，〃、。兩點(diǎn)與一。距離相等，場(chǎng)強(qiáng)大小相

等，A錯(cuò)誤；由E=省知，離一。越近，場(chǎng)強(qiáng)越大，故〃點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小比c點(diǎn)大。

或由負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)線形狀是“萬(wàn)箭穿心”，離點(diǎn)電荷越近電場(chǎng)線越

密，場(chǎng)強(qiáng)越大，得出b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比。點(diǎn)的大，B錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的

等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面，離一。距離相等的兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，C錯(cuò)

誤；沿電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降落最快的方向，得出離一。越近，電勢(shì)越低，D正

確。

答案D

4.如圖11所示，點(diǎn)電荷+2Q、一Q分別置于M、N兩點(diǎn)，O點(diǎn)為M、N連線的

中點(diǎn)。點(diǎn)〃、人在M、N連線上，點(diǎn)c、d在M、N連線的中垂線上，〃、人和。、

d分別關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。下列說(shuō)法正確的是（）

+2Q：.-Q

：'一…注一

M:N

工

I

圖II

A.c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

R.〃、〃兩點(diǎn)的電勢(shì)相同

C.將電子沿直線從。移到d,電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功再做正功

D.將電子沿直線從〃移到。，電子的電勢(shì)能一直增大

解析c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但是方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；。點(diǎn)電勢(shì)

高于〃點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將電子沿直線從c,挈到d,電場(chǎng)力對(duì)電子先做正功

再做負(fù)功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將電子沿直線從。移到乩電場(chǎng)力做負(fù)功，電子的電勢(shì)

能增大，選項(xiàng)D正確。

答案D

5.如圖12所示，質(zhì)量為〃?、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸

掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)棒中通以恒定電流后，金

屬棒向右擺起后兩懸線與豎直方向夾角的最大值為。=60。，下列說(shuō)法正確的是

()

圖12

A.電流由N流向M

B.懸線與豎直方向的夾角為9=60。時(shí)，金屬棒處于平衡狀態(tài)

C.懸線與豎直方向的夾角為＜9=30。時(shí)，金屬棒的速率最大

D.恒定電流大小為虎警

解析由題意可知，金屬棒所受安培力垂直MN水平