高三物理期末复习资料零：电场和磁场201501使用版
高三物理电场总复习(有答案)
电场——电势 电势差 电场力做功与电势能变化［重点、难点解析］电场中的概念：一、电场力做功的特点1. 在匀强电场中，电场力做功公式可表达为：θcos qEs W =，其中θ为电场力与位移的夹角；而qU W =适合一切电场做功的运算。
2. 由电荷电场中任意两点间移动时电场力做功公式：()B A B A B A AB AB q q q qU W εεϕϕϕϕ-=-=-==可知电场力是一种保守力，电场力做功只与起点和终点的位置有关，而与所经过的路径无关，电场力做功等于电势能的减少量（即初量减末量），电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化的最有效的方法。
二、电势能1. 电场中由电荷相对位置决定的能量叫电势能，电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。
2. 电势能大小：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势差1. 电势差：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功AB W 与电荷量q 的比值。
公式为qW U AB AB =。
注意：类比重力场中的高度差，电势差这个物理量与电场中的试探电荷无关，属于电场的量，它是一个只从能量角度表征电场的一个重要物理量。
2. 电场力做功：在电场中A 、B 两点间移动电荷时，电场力做功等于电荷量与两点间电势差的乘积。
AB AB U q W ⋅=。
注意：（1）该式适用于一切电场；（2）电场力做功与路径无关。
四、电势1. 电场中某点的电势，数值上等于单位电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。
电势用字母A ϕ表示。
（1）表示式：qW 0A A =ϕ，单位：伏特（V ），且有1V=1J/C 。
（2）物理意义：电场中某一点的电势在数值上等于单位电荷在那一点所具有的电势能。
高三物理磁场知识点梳理
高三物理磁场知识点梳理篇一：高中物理磁场知识点(详细总结)磁场基本性质一、磁场1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线． 1．疏密表示磁场的强弱．2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。
4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场．5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向·*熟记常用的几种磁场的磁感线：【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A）A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A.三、磁感应强度1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。
2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度．①表示磁场强弱的物理量．是矢量．②大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）．③方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．④单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T．⑤点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值．⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等．⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.【例2】如图所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（AC）A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r，故A,C正确，D错误．四条侧棱上的磁感应强度大小相等，但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同，故B 错误．【例3】如图所示，两根导线a、b中电流强度相同．方向如图所示，则离两导线等距离的P点，磁场方向如何？解析：由P点分别向a、b作连线Pa、Pb．然后过P点分别做Pa、Pb垂线，根据安培定则知这两条垂线用PM、PN就是两导线中电流在P点产生磁感应强度的方向，两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同，然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向竖直向上，如图所示，这也就是该处磁场的方向．答案：竖直向上【例4】六根导线互相绝缘，所通电流都是I，排成如图10一5所示的形状，区域A、B、C、D均为相等的正方形，则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域？该区域的磁场方向如何？解析：由于电流相同，方格对称，从每方格中心处的磁场来定性比较即可，如I1在任方格中产生的磁感应强度均为B，方向由安培定则可知是向里，在A、D方格内产生的磁感应强度均为B/，方向仍向里，把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中，可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同，叠加后磁场削弱．答案：在A、C区域平均磁感应强度最大，在A区磁场方向向里．C区磁场方向向外．【例5】一小段通电直导线长1cm，电流强度为5A，把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0．1N，则该点的磁感强度为（）A．B＝2T； B．B≥2T； C、B≤2T ；D．以上三种情况均有可能解析：由B＝F/IL可知F/IL＝2（T）当小段直导线垂直于磁场B时，受力最大，因而此时可能导线与B不垂直，即Bsinθ＝2T，因而B≥2T。
2015年高考专项复习：静电场和磁场(含答案)解读
1．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN，φF＝φP，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则( )A．点电荷Q一定在MP的连线上 B．连接PF的线段一定在同一等势面上C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D．φP大于φM2． [2014·新课标Ⅱ卷] 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( ) A．电场强度的方向处处与等电势面垂直 B．电场强度为零的地方，电势也为零C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向3.（2014上海）静电场在运动，则点电荷（）（A）在x2和x4处电势能相等（B）由x1运动到x3的过程电势能增大（C）由x1运动到x4的过程电场力先增大后减小（D）由x1运动到x4的过程电场力先减小后增大4．[2014·安徽卷] 一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如右图所示．下列图像中合理的是( )A电场强度与位移关系 B粒子动能与位移关系 C粒子速度与位移关系 D 粒子加速度与位移关系5． [2014·全国卷] 地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场．一质量为1.00×104 kg、带电荷量为－1.00×107 C－－轴上的场强随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m．对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)( )A．－1.50×104 J和9.95×103 J B．1.50×104 J和9.95×103 J －－－－－－C．－1.50×104 J和9.65×103 J D．1.50×104 J和9.65×103 J －－6． [2014·广东卷] 如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为＋Q的小球P，带电荷量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是( )A．M与N的距离大于L B．P、M和N在同一直线上C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同 D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零7．[2014·江苏卷] 如图所示，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轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A．O点的电场强度为零，电势最低 B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低8．[2014·山东卷] 如图所示，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O 时在壳外产生的电场一样．一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出．下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是( )A B C D9． [2014·天津卷] 如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么( )A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷 B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加C．微粒从M点运动到N点动能一定增加 D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加10． [2014·浙江卷] 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则( )A．小球A与B之间库仑力的大小为d2 B．当d＝C．当d＝11． [2014·重庆卷] 如题3图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则( )A．Wa＝Wb，Ea＞Eb B．Wa≠Wb，Ea＞EbC．Wa＝Wb，Ea＜Eb D．Wa≠Wb，Ea＜EbC12．（2013浙江省宁波市二模）如图在直角坐标系Y轴上关于坐标原点对称的两点固定有两等量电荷，若以无穷远为零电势，则关于X轴上各点电势φ随X坐标变化的图线说法正确的是A．若为等量异种电荷，则为图线① B．若为等量异种电荷，则为图线②C．若为等量正电荷，则为图线②D．若为等量正电荷，为图线③13．（2013上海市虹口区质检）下列各图能正确反映两个等量同种正电荷连线中垂线上各点电势分布的图是（）14．（2013陕西省渭南市二模）如图所示，两等量异号电荷分布在一长方体ABCD—A′B′C′D的两个顶点A和C′上，则关于两个顶点B、D′的电势与电场强度的关系正确的是A．电势相等，电场强度相等 B．电势相等，电场强度不相等 C．电势不相等，电场强度不相等 D．电势不相等，电场强度相等15．光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m＝1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q ＝2C，其运动的v－t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝1V／m B．由C点到A点物块的电势能先减小后变大C．由C点到A点，电势逐渐降低 D．B、A两点间的电势差为UBA＝8.25V 16．（2013高考长春市三模）如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点。
2015届高三物理复习专题电磁学综合word版 含答案
电磁学综合【重点知识梳理】1、电场中移动电荷时的功能关系2、一条直线上三个点电荷的平衡规律3、带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（示波器问题）；4、通电导线在各种磁场中在磁场力作用下的运动问题；（注意磁感线的分布及磁场力的变化）；通电导线在匀强磁场中的平衡问题5、带电粒子在匀强磁场中的运动（匀速圆周运动的半径、周期；在有界匀强磁场中的一段圆弧运动：找圆心－画轨迹－确定半径－作辅助线－应用几何知识求解；在有界磁场中的运动时间）；7、闭合电路中的金属棒在水平导轨或斜面导轨上切割磁感线时的运动问题；两根金属棒在导轨上垂直切割磁感线的情况（左右手定则及楞次定律的应用）；8、带电粒子在复合场中的运动（正交、平行两种情况）：①.重力场、匀强电场的复合场；②.重力场、匀强磁场的复合场；③.匀强电场、匀强磁场的复合场；④.三场合一；【分类典型例题】题型一：电场和磁场“拼接起来”对带电粒子作用（质谱仪、显像管、环形加速器、回旋加速器）[例1] 如图1所示是测量带电粒子质量的仪器——质谱仪的工作原理示意图。
设法使某有机化合物的气态分子导入图1中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价的离子。
离子从狭缝S 1以很小的速度（即初速度不计）进入电压为U 的加速电场区加速后，再通过狭缝S 2、S 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场（方向垂直于磁场区的界面PQ ）中。
最后，离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝S 3的细线。
若测得细线到狭缝S 3的距离为d 。
请导出离子的质量m 的表达式。
［解析］若以m 、q 表示离子的质量和电量，用v 表示离子从狭缝S 2射出时的速度，粒子在加速电场中，由动能定理得 qU mv =221 (1) 射入磁场后，在洛伦兹力作用下离子做匀速圆周运动，由牛顿定律可得Rv m qvB 2= (2) 式中R 为圆的半径。
感光片上细黑线到S 3缝的距离为： d = 2R (3)联立(1)~(3)式，解得 Ud qB m 822= ［变式训练1］显像管的简要工作原理是阴极K 发射的电子束经高压加速电场（电压为U ）加速后，进入放置在其颈部的偏转线圈形成的偏转磁场中偏转，偏转后的电子轰击荧光屏，荧光粉受激发而发光， 图2—a 为电视机显像管原理简图。
2015高考物理二轮复习分项精练：专题10 磁场.pdf
专题十 磁场 一、选择题 1、【2014?北京市海淀区高三年级第一学期期末练习】用比值法定义物理量。
下的是 A．E=定义电场强度 B．定义磁感应强度 C．定义电容器的电容 D．R=定义导体的电阻 2、【2014?北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】物理关系式不仅反映了物理量数量的关系，也确定了单位间的关系。
如关系式F=ma既反映了力、质量和加速度之间的关系，也确定了N（力）与kg（千克）和ms-2（米每二次方秒）的乘积等效。
物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、W（瓦）、C（库）、A（安）、T（特），由它们组合成的单位与力的单位N（牛）等效的是（ ） A．T?m2/s B．T?A?m C．W/m D．C2/m2 3、【2014?北京市大兴区高三第一学期期末试卷】M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。
a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点。
c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A．O点处的磁感应强度为零 B．a、c两点处的磁感应强度的方向不同 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 4、【2014?北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】如图所示，a、b、c为纸面内等边三角形的三个顶点，在a、b两顶点处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直于纸面向里，则c点的磁感应强度B的方向为（ ） A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下 C．与ab边垂直，水平向右 D．与ab边垂直，水平向左 【答案】B【解析】【2014?北京市石景山区高三第一学期期末】如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为，电流均为I，方向垂直纸面向里已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度B=kI/r，其中k为常．某时刻有一经过原点O，速度大小为v，方向沿y轴正方向，子此时所受磁场力为 A．方向垂直纸面向，大小为 B．方向指向x轴正方向，大小为 C．方向垂直纸面向，大小为 D．方向指向x轴正方向，大小为 【2014?北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】（4分）如图所示是电子射线管的示意图。
高中物理知识点复习电场知识归纳及例题讲解
高中物理知识点复习电场知识归纳及例题讲解电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力。
电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。
[考点方向]1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。
2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较，运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。
[联系实际与综合] ①直线加速器②示波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印机⑥静电屏蔽⑦带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原子的核外电子运行[电场知识点归纳]1．电荷电荷守恒定律点电荷⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)⑵使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种：①摩擦起电②接触带电③感应起电。
⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。
2．库仑定律在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，物理表达式为，其中比例常数叫静电力常量，。
(F：点电荷间的作用力(N)， Q1、Q2：两点电荷的电量(C)，r：两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引)库仑定律的适用条件是(a)真空，(b)点电荷。
2015届高三物理一轮复习带电粒子在磁场中运动—经典例题资料
专题 带电粒子在磁场中运动【达标指要】1．掌握洛仑兹力的大小和方向的确定，带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律 2．掌握带电粒子在有界匀强磁场强度中的运动特点【名题精析】例1．如图11-3-1所示，真空室内有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B ＝0.60T ，磁场内有一块平行感光板ab ，板面与磁场方向平行，在距ab 的距离l ＝16cm 处，有一个点状的α粒子发射源S ，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v ＝3.0×106m/s ．已知α粒子的电量与质量之比q/m ＝5.0×107C/kg ，现只考虑在纸平面中运动的α粒子，求ab 上被α粒子打中的区域长度．分析与解：洛伦兹力是α粒子作圆运动的向心力；计算出圆半径后，确定圆心的位置就成为解题的关键，α粒子轨迹与ab 相切，以及α粒子离S 最远的距离为2r 是判定最远点的条件．如图11-3-2．α粒子带正电，用左手定则判定α粒子在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用r 表示轨道半径，有Bqv＝m r v 2，解得67310m 0.10m 5.0100.6()v r q Bm⨯===⨯⨯，可见2r >l >r ． 因向不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S ，由此可知，某一圆轨迹在图中N 左侧与ab 相切，则此切点P 1就是α粒子能打中的左侧最远点，为定出P 1的位置，可作平行与ab 的直线cd ，cd 到ab 的距离为r ＝0.10m ．以S 为圆心，r 为半径，作弧交cd 于Q 点，过Q 作ab 的垂线，它与ab 的交点即为P 1．由图中几何关系得：221)(r l r NP --=．再考虑N 的右侧，任何α粒子在运动中离S 的距离不可能超过2r ，以2r 为半径，S 为圆心作圆，交ab 于N 右侧的P 2点，P 2即为α粒子在右侧能达到的最远点．由几何关系得：2224l r NP -=．所求长度为：P 1P 2=NP 1+NP 2=0.20m ．例2．在xOy 平面内有许多电子（质量为m ，电荷量为e ）从坐标原点O 不断以相同大小的速度v 0沿不同的方向射入第一象限，如图11-3-3所示．现加上一个垂直于xOy 平面的磁感应强度为B 的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向x 轴正方向运动，试求出符合条件的磁场的最小面积．分析与解：所有电子在所求的匀强磁场中均做匀速圆周运动，由200v e v B m r =，得半径为0mv R eB=．设与x 轴成α角入射的电子从坐标为（x ，y ）的P 点射出磁场，则有x 2+（R –y ）2=R 2 ①①式即为电子离开磁场的边界b ，b 图11-3-1 ab c d图11-3-2y2+y 2=R 2 ②由①②式所确定的面积就是磁场的最小范围，如图11-3-4所示，其面积为222022)422mv R R S ππ-=-=（）（eB【思路点拨】例1中左右两边最远点考虑方式不一样，不少同学会利用左右对称来解，这就失去了一半．错误的主要原因在于对于α粒子在空间飞行的轨迹不熟悉例2中电子从原点沿各个不同的方向不断地以速度v 0射入第一象限中，要求经过磁场偏转后均能平行于x 轴方向，磁感应强度B 已知，那么电子在磁场中做圆周运动的半径是已知的，实际上相当于每个电子的轨迹都是已知的：过原点作速度方向的垂线，在偏向x 正方向这一侧上截取一段长为R 处即为其圆心O n ，在过O n 作与x 轴的垂线，在此垂线选取O n P =R ，这P 点就是电子从磁场飞出的点（如图11-3-4所示）所有这些点的集合就是磁场的下边界b ．具体方向就是本题所采用的选一任意角α，确定其出磁场点P 的关系式①就是这些电子的下边界线了．对于上边界线的确定：只要沿y 轴正方向运动的电子的轨迹能在磁场中，也就是说沿y 轴正方向运动的电子轨迹线就是磁场的上边界．【益智演练】 1．有一个电子射线管（阴极射线管），放在一通电直导线AB 的上方，发现射线的径迹如图11-3-5所示，则（ ）A ．直导线电流从A 流向B B ．直导线电流从B 流向AC ．直导线电流垂直于纸面，并流向纸内D ．直导线电流垂直于纸面，并流向纸外2．赤道附近地磁场方向向北，同时存在方向竖直向下的电场，若在该处发射一电子（重力作用不计），电子沿直线飞行而不发生偏转，则该电子的飞行方向为 （ ） A ．水平向东 B ．水平向西 C ．竖直向上 D ．竖直向下3．在匀强磁场中一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则（ ）A ．粒子的速率加倍，周期减半B ．粒子的速率不变，轨道半径减半C ．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/4D ．粒子的速率不变，周期减半4．如图11-3-6所示，ab 是一弯管，其中心线是半径为R 的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外．有一束粒子对准a 端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子，则（ ）A ．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B ．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C ．只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D ．只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管5．如图11-3-7所示，一个带电粒子，在磁感应强度B =0.8 T 的匀强磁场中运动，其速度方向与磁场方向垂直，从a 到b 所需时间为2×10-4 s ，从b 到a 所需时间为1×10-3 s ，已知a 、b 两点距离为0.3 m ，粒子带电量为3×10-8 C ，则该粒子的动量大小为（ ） A ．7.2×10-9 kg·m/s B ．1．44×10-8 kg·m/s C ．3.6×10-9 kg·m/s D ．条件不足，无法确定A B图11-3-5图11-3-6图11-3-76．如图11-3-8所示，PQ 是匀强磁场中的一片薄金属片，其平面与磁场方向平行，一个带电粒子从某点以与PQ 垂直的速度v 射出，动能是E ，射出后带电粒子的运动轨迹如图15-83所示．今测得它在金属片两边的轨迹半径之比为10∶9，若在穿越板的过程中粒子受到的阻力大小及电量恒定，则（ ） A ．带电粒子一定带正电B ．带电粒子每穿过一次金属片，速度减小了mE2101 C ．带电粒子每穿过一次金属片，动能减少了0.19ED ．带电粒子穿过5次后陷在金属片里7．一重力可以忽略的带电粒子，以速度v 射入某一空间，下列各种说法中，正确的（ ）A ．如果空间只存在电场，则带电粒子穿过该空间时，动能、动量一定发生变化B ．如果空间只存在磁场，则带电粒子穿过该空间时，动能、动量一定发生变化C ．如果空间只存在电场，则带电粒子穿过该空间时，动能可能不变，动量一定发生变化D ．如果带电粒子穿过空间后，动能和动量都不改变，空间也可能同时存在电场和磁场8．一个原来静止的U238原子核，发生α衰变，衰变后α粒子的初速度方向水平向右，且两个产物均在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向可能是下图11-3-9中哪一个所示？（ ）9．如图11-3-10所示，两电子沿MN 方向从M 点射入两平行平面间的匀强磁场中，它们分别以v 1、v 2的速率射出磁场，则v 1∶v 2=______，通过匀强磁场所用时间之比t 1∶t 2=______．10．如图11-3-11所示，在圆心为O 、半径为r 的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电子以速度v 沿AO 方向射入，后沿OB 方向射出匀强磁场，若已知∠AOB =120°，则电子穿越此匀强磁场所经历的时间是___________．11．如图11-3-12所示，半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．若在圆心处静止的原子核中释放一个质量为m 、电量为q 的粒子，粒子的速度v垂直于磁场，则初速度v 0大小必须满足条件 时，粒子才能从磁场中穿出，粒子穿过磁场需要的最长时间为 ．图11-3-10M Na图11-3-11 O A B P Q图11-3-8A图11-3-912．一质量为m 、带电量为q 的带电粒子以某一初速射入如图11-3-13所示的匀强磁场中（磁感应强度为B ，磁场宽度为L ） ，要使此带电粒子穿过这个磁场，则带电粒子的初速度应为多大？13．图11-3-14中虚线AB 右侧是磁感应强度为B 1的匀强磁场，左侧是磁感应强度为B 2的匀强磁场．已知221B B ．磁场的方向都直于图中的纸面并指向纸面内．现有一带正电的粒子自图中O 处以初速度开始向右运动，求从开始时刻到第10次通过AB 线向右运动的时间内，该粒子在AB 方向的平均速度．14．初速度为零的离子经电势差为U 的电场加速后，从离子枪T 中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板MN 和PQ 之间，离子所经空间存在一磁感强度为B 的匀强磁场．如图11-3-15所示（不考虑重力作用），离子的比荷mq（q 、m 分别是离子的电量和质量）在什么范围内，离子才能打在金属板上？2图11-3-15v 0 图11-3-1315．如图11-3-16所示，一足够长的矩形区域abcd 内有磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad 边的中点O 处，以垂直磁场且跟ad 边成30º角的速度方向射入一带电粒子．已知粒子质量为m ，带电量为q ，ad 边长为l ，不计粒子重力．（1）若粒子从ab 边上射出，则入射速度v 0的范围是多少？ （2）粒子在磁场中运动的最长时间为多少？16．如图11-3-17所示，为显像管电子束偏转示意图，电子质量为m ，电量为e ，进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，该磁场束缚在直径为l 的圆形区域，电子初速度v 0的方向过圆形磁场的轴心O ，轴心到光屏距离为L （即P 0O =L ），设某一时刻电子束打到光屏上的P 点，求PP 0之间的距离．17．如图11-3-18所示，在xoy 平面内有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感强度为B ，一带正电荷量q 的粒子，质量为m ，从Ｏ点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与x 、y 轴的交点A 、B 到O 点的距离分别为a 、b ，试求： （1）初速度方向与x 轴夹角θ． （2）初速度的大小．18．如图所示，半径为R =10cm 的圆形匀强磁场，区域边界跟y 轴相切于坐标系原点O ，磁感应强度B =0.332T ，方向垂直纸面向里，在O 处放有一放射源s ，可沿纸面向各个方向射出速率均为v =3.2×106m/s 的α粒子，已知α粒子质量为m =6.64×10-27kg ，q =3.2×10-19m/s ，求：（1）画出α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点的连线形状； （2）求出α粒子通过磁场的最大偏向角；（3）再以过O 并垂直纸面的直线为轴轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区域且偏转角最大的α粒子射出磁场后，沿y 轴正方向运动，则圆形磁场直径OA 至少应转过多少角度．o 图11-3-19 s O a图11-3-16d19．图11-3-20中，虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直纸面向外．O 是MN 上的一点，从O 点可以向磁场区域发射电量为+q 、质量为m 、速率为v 的粒子．粒子射入磁场时的速度可在纸面内向各个方向．已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P 点相遇，P 到O 的距离为L ，不计重力及粒子间的相互作用． （1）求所考查的粒子在磁场中的轨道半径．（2）求这两个粒子从O 点射入磁场的时间间隔．20．如图11-3-21，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a 、b 、c 和d ，外筒的外半径为r 0．在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感应强度的大小为B ．在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场．一质量为m 、带电量为+q 的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a 的S 点出发，初速为零．如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S ，则两电极之间的电压U 应是多少?(不计重力，整个装置在真空中)21．边长为100cm 的正三角形光滑且绝缘的刚性框架ABC 固定在光滑的水平面上，如图11-3-22内有垂直于框架平面B ＝0．5T 的匀强磁场．一质量m =2×10-4kg ，带电量为q =4×10－3C 小球，从BC 的中点小孔P 处以某一大小的速度垂直于BC 边沿水平面射入磁场，设小球与框架相碰后不损失动能，求：（1）为使小球在最短的时间内从P 点出来，小球的入射速度v 1是多少？ （2）若小球以v 2=1m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？22．如图11-3-23甲所示，MN 为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d ，两板中央有一个小孔OO ′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．有一群正离子在t =0时垂直于M 板从小孔O 射入磁场，已知正离子质量为m 、带电量为q ，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度的变化周期都为T 0．不考虑由于磁场的变化而产生电场的影响，不计离子所受重力．求： （1）磁感应强度B 0的大小；（2）要使正离子从O ′孔垂直于N 板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v 0的可能值．图11-3-20图11-3-22 图11-3-21 b23．如图11-3-24所示，abcd 是一个正方形的盒子，在cd 边的中点有一小孔e ．盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场，场强大小为E ．一粒子源不断地从a 处的小孔沿ad 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v 0，经电场作用后恰好从e 处的小孔射出．现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B （图中未画出），粒子仍恰好从e 孔射出．（带电粒子的重力、粒子之间的相互作用力均可忽略）．（1）所加的磁场方向如何？ （2）电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大？24．如图11-3-25所示，在虚线范围内，用场强为E 的匀强电场可使初速度为v 0的某种正离子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用匀强磁场（方向垂直纸面向外），使该离子通过该区域并使偏转角度也为θ，则磁感应强度为多少？离子穿过电场和磁场的时间之比为多少？25．匀强磁场分布在半径为R 的圆内，磁感应强度为B ，质量为m 、电量为q 的带电粒子由静止开始经加速电场加速后，沿着与直径CD 平行且相距0.6R 的直线从A 点进入磁场，如图11-3-26所示．若带电粒子在磁场中运动的时间是2mqBπ．求加速电场的加速电压．26．如图11-3-27所示，一个初速度为零的带正电的粒子经过MN 两平行板间电场加速后，从N 板上的孔射出，当带电粒子到达P 点时，长方形abcd 区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且方向交替变化的匀强磁场，磁感应强度B =0.4T ．每经过3104-⨯=πt s ，磁场方向变化一次，粒子到达P点时出现的磁场方向指向纸外，在Q 处有一静止的中性粒子，PQ 间距离s =3.0m ，PQ 直线垂直平分ab 、cd ．已知ab =1.6m ，带电粒子的荷质比为1.0×104 C/kg ，不计重力．求： （1）加速电压为200V 时带电粒子能否与中性粒子碰撞？图11-3-26 ′-B 甲乙图11-3-23图11-3-25图11-3-24（3）能使带电粒子与中性粒子碰撞时，加速电压的最大值为多大？27．某空间存在着一个变化的电场和一个变化的磁场，电场方向向右（如图11-3-28（a ）中由B 到C 的方向），电场变化如图（ｂ）中E -t 图象，磁感应强度变化如图（c ）中B-t 图象．在A 点，从t =1 s （即1 s ）开始，每隔2 s ，有一个相同的带电粒子（重力不计）沿AB 方向（垂直于BC ）以速度v 射出，恰能击中C 点，若BC AC 2 且粒子在AC 间运动的时间小于1 s ，求（1）图线上E 0和B 0的比值，磁感应强度B 的方向．（2）若第1个粒子击中C 点的时刻已知为（1+Δt ）ｓ，那么第2个粒子击中C 点的时刻是多少?28．如图11-3-29所示，有两个方向相反，均垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B 和2B ，MN 是它们的分界面，有一束电量均为q ，但质量不全相同的带电粒子，经相同的电势差U 加速后从分界面上的O 点垂直于分界面射入磁场，求：（1）质量多大的粒子可到达距O 点为L 的分界面上的P 点？ （2）这些不同的粒子到达P 点需要的时间最长是多少？29．如图11-3-30（a ）所示x≥0的区域有如图（b ）所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场，磁场方向垂直纸面向外时为正方向，现有一质量为m ，带电量为q 的正电粒子，在t=0时刻从坐标原点O 以速度v 沿着与x 轴正方向成75°射入．粒子运动一段时间到达P 点，P 点坐标为(a ，a )，此时粒子速度方向与OP 延长线的夹角为30°，粒子在这过程中只受磁场力作用．（1）若B 0为已知量，试求粒子在磁场中运动时轨道半径R 及磁场B 变化的周期T 的表达式BE(a)(b)(c)图11-3-28dc 图11-3-27 MO NP2B图11-3-29（3）若B 0为未知量，那么所加磁场的变化周期T 、磁感应强度B 0的大小各应满足什么样的条件，才能使粒子完成上述运动？【学后反思】洛仑兹力的方向总是既垂直于运动电荷速度方向又垂直于磁场强度方向．因此洛仑兹力不做功．准确画出带电粒子的运动轨迹，找出几何关系，轨道半径、轨迹对应的圆心角等，是解决此类问题的重要步骤．【参考答案】1．B 2．A 3．BD 4．C 5．A 6．ACD 7．CD 8．B 9．1/2 3/2 10．vr 33π11．v 0>m qBR 2，qBm π 12．/(1cos )qBL m θ+和/(1cos )qBL m θ- 13．π32V v = 14．2222323228925U q UB d m B d << 15．（1）03qBl qBlv m m <<；（2）53m qB π 16．22202044lB e v m eBLl mv - 17．(1)arctan b a 或π+ arctan b a ；(2)v 0=m b a qB 222+ 18．（1）以原点为圆心，半径r =0.2m 的一个半圆；（2）60o ；（3）转过60o 19．（1）mv R qB =；（2）4arccos()2m LqBqB mv，当粒子的初速沿界面时，24arccos()2m m LqBt nT t n qB qB mv π'∆=+∆=+，n =0，1，2，3… 20．mB qr 2220 21．（1）5m/s ；（2）1.3πs 22．（1）002m B qT π=；（2）00(1,2,3)2d v n nT π==⋅⋅⋅ 23．（1）垂直纸面向外；（2）05Ev B=24．B =0V E cosθ，θθsin 25． 220.98qB R U m = 或220.02qB R U m = 26．（1）能；（2）略；（3）450V 27．（1）3400=B E v ，磁场方向垂直纸面向外；（2）第2个粒子击中C 点的时刻为（2+3π·v d 2） 28．（1） m = 22218qL B n U （n =1、2、3…）或m =2222(31)qL B n U -（n =1、2、3…）；（2）t m =UBL 82π 29．（1）0/R mv qB =，02/3T m qB π=；（2）(21)t n T =-由O 至P 的运动过程也可能在磁场变化半周期的奇数倍时完成；（3）分2种情况讨论：yv 0B -B 图11-3-30a01(21) 1.2.3)B K K =-=、1( 1.2.3)3(21)aT K K v==-⋅；02( 1.2.3)2B n n aq=⋅=、2 1.2.3)T n ==．。
高考物理二轮复习题：电场和磁场
高考物理（电场和磁场）二轮习题含答案一、选择题。
1、（双选）质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器和偏转磁场构成。
由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O 进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN 上的P 1、P2、P 3三点，已知底板MN 上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B 1、B 2，速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E 。
不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则（ ）A ．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电B ．三种粒子的速度大小均为E B 2C ．如果三种粒子的电荷量相等，则打在P 3点的粒子质量最大D ．如果三种粒子的电荷量均为q ，且P 1、P 3的间距为Δx ，则打在P 1、P 3两点的粒子质量差为qB 1B 2Δx E2、如图，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零．如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为( )A ．0 B.33B 0 C.233B 0 D ．2B 03、(多选)如图所示，在某空间的一个区域内有一直线PQ 与水平面成45°角，在PQ 两侧存在垂直于纸面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B 。
位于直线上的a点有一粒子源，能不断地水平向右发射速率不等的相同粒子，粒子带正电，电荷量为q，质量为m，所有粒子运动过程中都经过直线PQ上的b点，已知ab＝d，不计粒子重力及粒子相互间的作用力，则粒子的速率可能为()A.2qBd6m B．2qBd4m C.2qBd2m D．3qBdm4、（双选）如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段COD光滑，对应圆心角为120°，C、D两端等高，O为最低点，圆弧圆心为O′，半径为R；直线段AC，HD粗糙，与圆弧段分别在C、D端相切；整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。
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打开资料看结论 115
***等量异种和同种电荷电场的等势面
等量异种点电荷的连线上，从 正电荷到负电荷电势越来越低， 中垂线是一等势线，若沿中垂 线移动电荷至无穷远电场力不 做功，因此若取无穷远处电势 为零，则中垂线上各点的电势 也为零. 等量正点电荷连线的中点电势 最低，中垂线上该点的电势却 为最高，从中点沿中垂线向两 侧，电势越来越低，连线上和 中垂线上关于中点的对称点等 势。
***处于静电平衡状态的导体是一个等 势体,表面是一个等势面
静电平衡状态的特点
⑴导体内部的场强处处为零 ⑵导体表面任一点的场强与该处表面垂直 ⑶净电荷只能分布在外表面上 ⑷导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。
例2-6．Q为带负电的绝缘小球，AB为一不带电 的中性导体且放在Q附近，达到静电平衡状态时， 下面判断正确的是：（ C ） A.A端的电势高于B端的电势 B.以无限远为零电势点，导体AB的电势高于零 C.A、B两端电势相等 D.导体内的场强方向是由A指向B Q
例2-2 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面， 且相邻等势面之间电势差相等，实线为一带正电的质 点仅在电场力作用下依次通过a、b、c三个等势面区 域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点，据此可知 • A．三个等势面中，a的电势最高 • B．带电质点在P点时的电势能较在Q点大 • C．带电质点在P点时的动能较在Q点大 • D．带电质点在P点时的加速度较在Q点大．
解析：AB导体放在Q附近,发生静电 感应现象,A端出现正感应电荷,B端 出现等量负感应电荷,瞬间达到静电 平衡状态,导体内部场强处处为零, 导体是一个等势体.电场线从无穷远 出发,经AB导体到Q中止,沿电场线方 向,电势不断降低.所以AB导体的电 势小于零.
－
A
B
A端带正电,B端带负电,不要想 当然地认为A端的电势比B端的 电势高.
b B c N M v d
B B B0 B B0
C
a
B B0
B0
O
t
OtOt NhomakorabeaO
t
A
B
C
D
• 例3 一个正方形导线框abcd，边长为L，质量为 m。将线框从距水平匀强磁场上方h处由静止释 放，在线框下落过程中，不计空气阻力，线框 平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的 磁场边界平行。当ab边刚进入磁场时，线框速 度为v。在线框进入磁场的整个过程中，下列说 法正确的是( ) • A．线框可能做加速度减小的加速运动 • B．线框可能做加速度减小的减速运动 • C．安培力对线框的冲量大小一定为mv a b • D．线框克服安培力做功一定 d c h 1 2 • 为 a b mg (h L) mv 2 d c
考点5：带电粒子在电场中偏转
考点6：电容器的分析与计算
电容 C=Q/U 平行板电容
单 位：法(F) 、微法(μF)、皮法( PF) *电容器的两类动态电路问题
考点6：电容器的分析与计算 例6-1
C=Q/U
考点6：电容器的分析与计算
• 例6-2 电路中RT为热敏电阻，R1和R2为定值电阻。 当温度升高时，RT阻值变小。开关S闭合后，RT 的温度升高，则下列物理量中变小的是 • A．通过RT的电流 • B．通过R1的电流 RT R2 • C．通过R2的电流 S • D．电容器两极板间的电场强度
c
R1
考点6：电容器的分析与计算
• 例6-3 某同学设计了一种静电除尘装置，如图1所示， 其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面 板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图2是装置的截 面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连。 带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到 下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃 的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。 不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率， 则下列措施可行的是( ) L • A．只增大电压U d • B．只增大长度L v • C．只增大高度d b 图1 • D．只增大尘埃被吸入水平速度v0 0
高三物理期末复习 第零单元 电场和磁场 2015-1
考点一 库仑定律、场的叠加
第一部分 电场 考点分析
考点二 常见电场的力、能特征 考点三 带点粒子在电场中的直线加速 考点四 带点粒子在电场中的偏转 考点五 电容器的分析与计算
电场知识结构图
电场中的公式
考点1：电场线、电势 （常见电场的力、能特征）
D
考点2：电场线 电势能
例2-1 等量异种点电荷的连线和中垂线 如图所示，现将一个带负电的检验 电荷先从图中的a点沿直线移动到 b点，再从b点沿直线移动到c点， 则检验电荷在此全过程中（ ） A．所受电场力的方向变化 B．所受电场力的大小恒定 C．电场力一直做正功 D．电势能先不变后减小
D
考点2：电场线 电势能
解析：从运动轨迹分析,正电荷受到的 是斥力.当正电荷靠近场源电荷Q时,电 场力做负功,电势能增加,动能减少;当 正电荷远离场源电荷Q时,电场力做正 功,电势能减小,动能增大.由于a和c在 同一个等势面上,因此整个过程电场力 做的总功等于零.
根据正功和负功的物 理意义判断电场力做 功的正负；只有电场 力做功时，电荷的动 能和电势能之和保持 不变。
解析：画出静电平衡时空间的电 场线分布,各点的场强大小和电势 高低一目了然.(等效和叠加思想)
·
考点3：带电粒子在电场中运动分析、
A B E 例3 如图所示，电场中一正离子 v 0 只受电场力作用从A点运动到B点。 离子在A点的速度大小为v0，速度方向与电场方向 相同。能定性反映该离子从A点到B点运动情况的 速度—时间（v-t）图象是
AB
考点一 安培力和洛伦兹力的性质
第二部分 磁场 考点分析
考点二 带点粒子在磁场中轨迹及参量的确定
考点三 带点粒子在磁场中的多解问题
考点四 带点粒子在有界磁场中的极值问题 考点五 粒子运动空间的磁场的确定问题
考点一 速度选择器
第二部分 磁场 考点分析
考点二 质谱仪 考点三 磁流体发电机 考点四 流速测量仪 考点五 回旋加速器
考点1：电场线、电势 （常见电场的力、能特征）例1
• 如图所示，在A、B两点分别放置两个电荷量相 等的正点电荷，O点为A、B连线的中点，M点位 于A、B连线上，N点位于A、B连线的中垂线 上．则关于O、M、N三点的电场强度E和电势φ 的判定正确的是（ ） • A．EM＜EO B． φ M ＜ φ O • C．EN＜EO D．φN＜φO
答案：ABD
例2-3．在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、 b两点相距为d，则：（ B D ） b a
A.a点的场强一定大于b点的场强 全面分析问题(六种常见电场) B.a点的电势一定高于b点的电势 沿着电场线方向电势越来越低. C.a、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点场强) 真理是相对的.只有匀强电场该结论才成立. D.a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意 路径移到b点的过程中电场力所做的功.
A
A
C
y
x
O B
• 例2 固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下 的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做 匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到 达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形。 为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感 应强度B随时间t变化的示意图为( )
从电场的力的性质角度来看:金属表面上电场线与金属板表面处 处垂直,电场力方向竖直向下,跟运动方向垂直,重力、支持力和 电场力合力为零，金属小球做匀速直线运动。 从电场的能的性质角度来看：金属板在点电荷的电场中达到静电 平衡状态后,其表面是一个等势面,小球在金属板表面移动时,电 场力不做功,小球所受的重力和支持力也不做功,合功为零,小球 的速度不变,因此小球在金属板表面上做匀速直线运动。 “船到桥头自然直”
D
v v0
O
t
v0
O
v v0 B．
t
v v0 C ．
t
v
O
t
O
A ．
D ．
考点4：带电粒子在电场中加速运动
电子枪
考点4：带电粒子在电场中的加速
例4 n个长度逐个增大的金属筒和一个靶沿轴线排列成 一串，如 图所示（图中只画出4个圆筒，作为示意），各筒和靶相间地连接 到频率为f，最大电压值为U的正弦交流电源的两端，整个装置放 在高度真空容器中，圆筒的两底面中心开有小孔，现有一电量为q、 质量为m的正离子沿轴线射入圆筒，并将在圆筒间及圆筒与靶间 的缝隙处受到电场力作用而加速（设圆筒内部没有电场），缝隙 的宽度很小，离子穿过缝隙的时间可以不计，已知离子进入第一 个圆筒左端的速度为v1，且此时第一、二两个圆筒间的电势差U1 －U2＝－U，为使打到靶上的离子获得最大能量，各个圆筒的长 度应满足什么条件？并求出在这种情况下打到靶上的离子能量。
ABD
B
• 例4 一单匝矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕转轴OO 匀速转动。转轴OO 过AD边和BC边的中点。若从图示位 置开始计时，穿过线圈的磁通量 随时间t的变化关系可 以表示为Φ=0.1cos20πt （Wb），时间t的单位为s。已 知矩形线圈电阻为2.0Ω。下列说法正确的是( ) • A．线圈中电流的有效值约为3.14A • B．穿过线圈的磁通量的最大值为0.1 Wb • C．在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变10次 • D．在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为 9.86J
考点1 安培力和洛伦兹力的性质
安培力 F=BIL 洛伦兹力 f=qvB
I nqvS
F安 BIvt
F洛 qvB
• 例1 A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是 A、B连线的中点。以O为坐标原点，A、B连线 为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系。过A、 B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸 面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。 则过O点的通电直导线所受安培力的方向为 • A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向 • C．沿x轴正方向 D．沿x轴负方向