2015届高考物理二轮专题训练：专题五第1课时电场与磁场的理解技术总结.doc

专题定位　本专题主要是综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在电场和磁场中的运动问题．这部分的题目覆盖的内容多，物理过程多，且情景复杂，综合性强，常作为理综试卷的压轴题．高考对本专题考查的重点有以下几个方面：①对电场力的性质和能的性质的理解；②带电粒子在电场中的加速和偏转问题；③带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题；④带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动问题；⑤带电粒子在电场和磁场的叠加场中的运动问题；⑥带电粒子在电场和磁场中运动的临界问题． 应考策略　针对本专题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题．两条主线是指电场力的性质(物理量——电场强度)和能的性质(物理量——电势和电势能)；两类运动是指类平抛运动和匀速圆周运动；两种方法是指动力学方法和功能关系． 第1课时　电场与磁场的理解 1．对电场强度的三个公式的理解 (1)E＝eq \f(F,q)是电场强度的定义式，适用于任何电场．电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷q无关．试探电荷q充当“测量工具”的作用． (2)E＝keq \f(Q,r2)是真空中点电荷所形成的电场的决定式．E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定． (3)E＝eq \f(U,d)是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意：式中d为两点间沿电场方向的距离． 2．电场能的性质 (1)电势与电势能：φ＝eq \f(Ep,q). (2)电势差与电场力做功：UAB＝eq \f(WAB,q)＝φA－φB. (3)电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔEp. 3．等势面与电场线的关系 (1)电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面． (2)电场线越密的地方，等差等势面也越密． (3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功． 4．带电粒子在磁场中的受力情况 (1)磁场只对运动电荷有力的作用，对静止电荷无力的作用．磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力． (2)洛伦兹力的大小和方向：其大小为F＝qvBsin θ，注意：θ为v与B的夹角．F的方向由左手定则判定，但四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向． 5．洛伦兹力做功的特点 由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，但洛伦兹力的分力可以做功． 1．本部分内容的主要研究方法有：(1)理想化模型．如点电荷、电场线、等势面；(2)比值定义法．电场强度、电势的定义方法是定义物理量的一种重要方法；(3)类比的方法．电场和重力场的比较；电场力做功与重力做功的比较；带电粒子在匀强电场中的运动和平抛运动的类比． 2．静电力做功的求解方法：(1)由功的定义式W＝Flcos α来求；(2)利用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来求，即W＝－ΔEp；(3)利用WAB＝qUAB来求． 3．研究带电粒子在电场中的曲线运动时，采用运动合成与分解的思想方法；带电粒子在组合场中的运动实际是类平抛运动和匀速圆周运动的组合，类平抛运动的末速度就是匀速圆周运动的线速度． 考向1　对电场性质的理解 例1　如图1所示，实线为电场线，虚线为等势面，两相邻等势面间电势差相等．A、B、C为电场中的三个点，且AB＝BC，一个带正电的粒子从A点开始运动，先后经过B、C两点，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是(　　) 图1 A．粒子在A、B、C三点的加速度大小关系aAaBaC B．粒子在A、B、C三点的动能大小关系EkCEkBEkA C．粒子在A、B、C三点的电势能大小关系EpCEpBEpA D．粒子由A运动至B和由B运动至C电场力做的功相等 审题突破　加速度是由什么力产生的？据图如何判断加速度大小关系？A、B、C三点的电势大小关系如何？AB和BC间的电势差哪个大？ 解析　由电场线可知EC＞EB＞EA，因此aC＞aB＞aA，故A错误；粒子从A点运动经过B、C，电场力做正功，动能不断增加，因此EkC＞EkB＞EkA，故B正确；由于沿着电场线，电势逐渐降低，故φA＞φB＞φC，因此带正电粒子的电势能大小关系EpA＞EpB＞EpC，故C错误；由于从A到B过程的电场力小于从B到C过程的电场力，故从A到B过程的电场力做功较少，因此粒子由A运动至B和由B运动至C电场力做的功不等，D错误． 答案　B 以题说法　1.在静电场中，通常利用电场线和等势面的两个关系分析电场的性质：一是二者一定处处垂直；二是电场线密的地方，等差等势面也密，且电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面． 2．在分析电场性质时，要特别注意电场强度、加速度、电势、电场力做功、动能、电势能等物理量的基本判断方法． (2014·江苏·4)如图2所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴