高考物理二轮专题复习 专题四 第1讲 电场和磁场课件
间的距离，电容器的电容增大，U＝QC，则两极板间的电势差 减小，C 正确；充电结束后断开 K，在两极板间插入一块电介 质时，电荷量不变，电容器的电容增大，同样极板上的电势 差减小，D 错误。
[答案] BC
拓展提升 一、基础知识要记牢 1．电容的定义式：C＝QU 2．平行板电容器电容的决定式：C＝4επrkSd 3．平行板间匀强电场的电场强度：E＝Ud
[解析] 电场线越密集，表示该处的电场强度越大，故 a 点的电场强度比 b 点的大，选项 A 正确；顺电场线方向电势 逐渐降低，故 a 点电势比 b 点的高，选项 B 正确；检验电荷 －q 从 a 点移到 b 点，电场力做负功，电势能增加，故选项 C 错误、D 正确。
[答案] ABD
拓展提升
一、基础知识要记牢
A．电容器的电容变小 B．电容器内部电场强度大小变大 C．电容器内部电场强度大小不变 D．P 点电势升高
网络构建1．电场Fra bibliotek2.磁场
专题四
第一讲 带电粒子在电场中的运动
考向透析 2 课后强化作业
考向透析
电场的特点与性质 (2013·江苏单科)
将一电荷量为＋Q 的小球放在不带电的金属球附近，所 形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等，a、 b 为电场中的两点，则( )
A．a 点的电场强度比 b 点的大 B．a 点的电势比 b 点的高 C．检验电荷－q 在 a 点的电势能比在 b 点的大 D．将检验电荷－q 从 a 点移到 b 点的过程中，电场力做 负功
A．保持 K 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场 的电场强度减小
B．保持 K 接通，在两极板间插入一块铝板，则两极板间 电场的电场强度增大
C．充电结束后断开 K，减小两极板间的距离，则两极板 间的电势差减小
D．充电结束后断开 K，在两极板间插入一块电介质，则 极板上的电势差增大
[解析] 保持 K 接通时，电容器两极板间的电势差不变， 减小两极板间的距离，根据 E＝Ud 可知，两极板间电场的电场 强度增大，A 错误；保持 K 接通，在两极板间插入一块铝板， 根据静电平衡的特点可知，有电场存在的板间距离减小，根 据 E＝Ud可知，两极板间电场的电场强度增大，故 B 正确；充 电结束后断开 K，电容器两极板上的电荷量不变，减小两极板
走向高考·物理
新课标版 ·二轮专题复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
专题四 电场和磁场
考纲展示
库仑定律、电场强度、点电荷的场强 Ⅱ
电势差
Ⅱ
带电粒子在匀强电场中的运动
Ⅱ
匀强磁场中的安培力、洛伦兹力公式 Ⅱ
带电粒子在匀强磁场中的运动
Ⅱ
备考策略
本专题主要涉及电场和磁场的基本性质及描述，电场对 粒子及磁场对电流和粒子的作用力特点及规律。从近几年的 高考考点分布看，题型以计算题为主，试题侧重于考查带电 粒子在匀强电场中的运动(平行板电容器中)和带电粒子在有 界磁场中的运动；粒子在电场、磁场和重力场以及磁、电、 重三场所形成的复合场中的运动问题，大多数是综合性试题， 以突出力学的知识、规律、方法的灵活运用，突出联系实际 的典型模型。
电场强度、电势、电势能的表达式及特点对比
表达式
特点
电场 E＝Fq，E＝ 矢量，由电场本身决定，电场
强度 kQr2，E＝Ud 线越密电场强度越大
电势
φ＝Eqp
标量，与零电势点的选择有 关，沿电场线电势逐渐降低
电势 能
表达式 Ep＝qφ， ΔEp＝－W 电
特点 标量，电场力做正功，电势能 减小
二、方法技巧要用好 电场强度、电势、电势能的比较方法 1．电场强度 (1)根据电场线的疏密程度判断，电场线越密处电场强度 越强。 (2)根据等差等势面的疏密程度判断，等差等势面越密处 电场强度越强。 (3)根据 a＝Eq/m，a 越大处电场强度越强。
2．充电后与电池两极断开：
电容器
→
S变大 C变大
→
Q不变 U变小
→
U变小，d不变 E变小
两极板
电荷量 保持不
―→
εr变大 C变大
→
Q不变 U变小
→
U变小，d不变 E变小
变
→
d变大 C变小
→
Q不变 U变大
→
U变大，d变大 E不变
(2013·浙江名校联考)如图所示的电路中，A、B 是平行板 电容器的两金属板。先将电键 S 闭合，等电路稳定后将 S 断 开，并将 B 板向下平移一小段距离，保持两板间的某点 P 与 A 板的距离不变。则下列说法正确的是( )
二、方法技巧要用好 平行板电容器的两类动态问题分析 1．充电后与电池两极相连：
电容器
→
d变大 C变小
→
U不变 Q变小
→
U不变，d变大 E变小
两极板 间的电
―→
S变大 C变大
→
U不变 Q变大
→
U不变，d不变 E不变
压不变
→
εr变大 C变大
→
U不变 Q变大
→
U不变，d不变 E不变
三、易错易混要明了 电场强度大的地方电势不一定高，处于该点的电荷具有 的电势能也不一定大。
(2013·课标全国Ⅱ)如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电 小球 a、b 和 c 分别位于边长为 l 的正三角形的三个顶点上；a、 b 带正电，电荷量均为 q，c 带负电。整个系统置于方向水平 的匀强电场中。已知静电力常量为 k。若三个小球均处于静止 状态，则匀强电场场强的大小为( )
3kq A. 3l2
3kq C. l2
[答案] B
3kq B. l2
2 2kq D. l2
[解析] 根据题意分析可知，小球 a、b 在小球 c 所在位 置产生的电场的场强与匀强电场的场强等大反向，即 E＝ 2·klq2 ·cos30°＝ 3l2kq，B 项正确。
平行极电容器问题分析 (2013·江 西 新 余 一 中 一 模 ) 平 行 板 电 容 器 和 电 源、电阻、开关串联，组成如图所示的电路。接通开关 K， 电源即给电容器充电，则( )
2．电势 (1)沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指 向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面。 (2)判断 UAB 的正负，根据 UAB＝φA－φB，比较 φA 和 φB 的大小。
3．电势能 电场力做正功，电荷(无论正电荷还是负电荷)从电势能较 大处移向电势能较小处；反之，如果电荷克服电场力做功， 那么电荷将从电势能较小处移向电势能较大处。
高考物理二轮复习 3.1 电场和磁场的基本性质课件
[解析] 作两电流在 P 点产生的磁感应强度如图所示，由题
意，A 在 P 点产生的磁感应强度 B1＝kLsinI137°＝1×10－6 T，C 在 P 点产生的磁感应强度 B2＝kLsinI253°＝2×10－6 T，由平行四边 形定则知 P 点的磁感应强度大小 B＝ B21＋B22＝ 5×10－6 T.
度 B＝kdI，其中 k＝2×10－7 N/A2，d 是距离导线中心轴线的距 离．两根无限长的直导线 A、C 相距 L＝1 m，分别载有电流 I1 ＝3 A 和 I2＝8 A，方向如图所示，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则 图中 P 点的磁感应强度大小为( )
A．1×10－6 T B．2×10－6 T C．3×10－6 T D. 5×10－6 T
[答案] A
⇨拓展训练 1．在雷雨天气中，大树就相当于一带电荷量较大的点电荷， 1 和 2 是以树为圆心的同心圆．有甲、乙、丙、丁四头相同的牛 按如图所示位置和方向分别站在地面上．由此可判断( )
A．牛丙所处位置的电场强度为零 B．牛乙和牛丙两处电场强度相同 C．牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势 D．牛甲前后脚电势差最大，处于最危险的状态
答案：BD
考向 4 电场中的图象问题 [例 4] [2018·江西五校第二次联考](多选)两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点，两电荷连线上各点 电势随 x 变化的关系如图所示，其中 A、N 两点的电势均为零， ND 段中的 C 点电势最高，不计重力，则( ) A．A、N 点的电场强度大小为零 B．将一正点电荷静放在 x 轴负半 轴，它将一直做加速运动
核心归纳·备考策略 1场的基本性质
应试策略 1．必须领会的“2 种物理思想和 5 种方法” (1)等效思想、分解思想； (2)比值定义法、控制变量法、对称法、合成法、分解法．
二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)
(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失：U损＝I2R线＝U2－U3. ③输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. ④输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线 U 损＝I2线_R 线＝UP222R 线.
内容索引
内容索引
增大，故 A 错误；R0 两端的电压为 U0＝I2R0，用户得到的电压为 U3＝
U2－U0，当用户增多时，I2 增大，U0 增大，所以 U3 减小，为使用户获得
的电压稳定在 220 V，则需要增大 U2，变压器原副线圈电压关系为
U2＝ U1
nn21，在 U1 和 n2 不变的情况下，要增大 U2，可以减小 n1，即将 P 适当
【答案】 C
内容索引
二 交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大． (2) 线圈中的感应电动势为零． (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
内容索引
2. 正弦式交流电“四值”的应用
内容索引
2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图 所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知 磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线 圈中产生的感应电流为50 A．求：
内容索引
三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项： 电压制约：输出电压 U2 由输入电压决定，即 U2＝nn21U1，可简述为“原 制约副”． 电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1 ＝nn21I2，可简述为“副制约原”． 负载制约：原线圈的功率P1由用户负载决定，P1＝P负1＋P负2＋…， 简述为“副制约原”．
高考物理二轮复习专题三电场与磁场第1讲电场和磁场的基本性质课件
解析 由Ep＝qφ，q＞0且不变知φ与Ep同号且成正比，可得到φ－x图象如图所示，由 于粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，说明电场线沿x轴。根据电场方向由电势高 处指向电势低处，在0～x1段电场方向为＋x方向，粒子在该段受到的电场力方向沿＋x 方向，做加速运动，x1～x3段电场方向沿－x方向，粒子做减速运动，选项A、C正确， B错误；又x2～x3段电势随距离x的变化是线性的，说明该处电场是恒定的，为匀强电 场，选项D正确。
12/8/2021
解析 如图所示，设 a、c 之间的 d 点电势与 b 点电势相同，则addc＝1107－－1276＝ 79，所以 d 点的坐标为(3.5 cm，6 cm)，过 c 点作等势线 bd 的垂线，电场强度 的方向由高电势指向低电势。由几何关系可得，cf 的长度为 3.6 cm，电场强 度的大小 E＝Ud ＝263－.617 V/cm＝2.5 V/cm，故选项 A 正确；因为 Oacb 是矩 形，所以有 Uac＝UOb ，可知坐标原点 O 处的电势为 1 V ，故选项 B 正确；
判断电势能大小 ①根据 Ep＝qφ 判断 ②根据 ΔEp＝－W 电，由电场力做功判断
12/8/2021
2.用准“两个定则” (1)对电流的磁场用安培定则。 (2)对安培力和洛伦兹力用左手定则。
12/8/2021
电场的基本性质
库仑定律的应用及库仑力的合成 【典例1】 (2018·全国卷Ⅰ，16)如图1，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离
12/8/2021
图4 A.Ea∶Eb＝4∶1 B.Ec∶Ed＝2∶1 C.Wab∶Wbc＝3∶1 D.Wbc∶Wcd＝1∶3
12/8/2021
解析 由图可知，a、b、c、d 到点电荷的距离分别为 1 m、2 m、3 m、6 m，根据点电 荷的场强公式 E＝kQr2可知，EEab＝rrba22＝41，EEdc＝rrcd22＝41，故选项 A 正确，B 错误；电场力做 功 W＝qU，a 与 b、b 与 c、c 与 d 之间的电势差分别为 3 V、1 V、1 V，所以WWabbc＝31， WWbcdc＝11，故选项 C 正确，D 错误。 答案 AC
高中物理-专题四第1课时 电场和磁场基本问题
专题四电场和磁场第1课时电场和磁场基本问题1.电场强度的三个公式(1)E＝Fq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＝k Qr2是真空中点电荷所形成的电场场强的决定式，E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
(3)E＝Ud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＝E p q。
(2)电势差与电场力做功：U AB＝W ABq＝φA－φB。
(3)电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔE p。
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)磁场只对运动的电荷有力的作用，对静止的电荷无力的作用。
(2)洛伦兹力的大小和方向：F洛＝q v B sin θ。
注意：θ为v与B的夹角。
F的方向由左手定则判定，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。
1.主要研究方法(1)理想化模型法。
如点电荷。
(2)比值定义法。
如电场强度、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。
如电场和重力场的类比；电场力做功与重力做功的类比；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＝Fl cos α来求。
(2)利用结论“电场力做功等于电荷电势能变化量的负值”来求，即W＝－ΔE p。
(3)利用W AB＝qU AB来求。
3.电场中的曲线运动的分析采用运动合成与分解的思想方法。
4.匀强磁场中的圆周运动解题关键找圆心：若已知进场点的速度和出场点，可以作进场点速度的垂线，依据是F洛⊥v，与进出场点连线的垂直平分线的交点即为圆心；若只知道进场位置，则要利用圆周运动的对称性定性画出轨迹，找圆心，利用平面几何知识求解问题。
[优选]高考物理二轮复习电场与磁场(PPT版)共
![[优选]高考物理二轮复习电场与磁场(PPT版)共](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/9c9ad224770bf78a64295498.webp)
一、电场
1.库仑定律:F=
k
Q1Q2 r2
(真空中的点电荷)。
2.电场强度的表达式:(1)定义式:E=
F q
;(2)点电荷:E=
kQ r2
;(3)匀强电场E=
U d
。
3.几种典型电场的电场线(如图所示)
（名师整理课本专题）高考物理二轮 复习电 场与磁 场(PPT 版)共pp t优质 说课稿 （精选 ）
4.电势差和电势的关系:UAB=φA-φB或UBA=φB-φA。 5.电场力做功的计算:(1)普遍适用:W=qU; (2)匀强电场:W=Edq。
6.电容:(1)电容的定义式C=
Q
U;
(2)平行板电容器电容的决定式:C=
εr
4
S kd
（名师整理课本专题）高考物理二轮 复习电 场与磁 场(PPT 版)共pp t优质 说课稿 （精选 ）
【 （名校 师课 整堂 理】课获本奖专P题PT）-高考物理二轮 复习专电 题场三与电磁 场与(P磁PT 场版()P共PTpp版t)优共质（说最课新稿版（本精）选推）荐
1.(2017江苏单科,1,3分)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆 形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 ( A) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1 解析 磁通量Φ=B·S,其中B为磁感应强度,S为与B垂直的有效面积。因 为是同一磁场,B相同,且有效面积相同,Sa=Sb,故Φa=Φb。选项A正确。
【 （名校 师课 整堂 理】课获本奖专P题PT）-高考物理二轮 复习专电 题场三与电磁 场与(P磁PT 场版()P共PTpp版t)优共质（说最课新稿版（本精）选推）荐
【 （名校 师课 整堂 理】课获本奖专P题PT）-高考物理二轮 复习专电 题场三与电磁 场与(P磁PT 场版()P共PTpp版t)优共质（说最课新稿版（本精）选推）荐
高考物理二轮专题突破课件：4-1电场的性质、带电粒子在电场中运动
[二轮备考讲义]
第一部分 专题四 第1讲
第21页
名师伴你行 · 高考二轮复习 · 物理
基 础 记 忆
规 范 解 题
热 点 盘 点
提 能 专 训
[二轮备考讲义]
第一部分 专题四 第1讲
第22页
名师伴你行 · 高考二轮复习 · 物理
A．点电荷 Q 一定在 MP 的连线上
基 础 记 忆
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 φM
F Q U E＝ q 、E＝k 2和 E＝ d ，这三个公式有何区别？如果空间某点存 r 在多个电场，如何求该点的场强？电场的方向如何确定？
提 能 专 训
[二轮备考讲义]
第一部分 专题四 第1讲
第 7页
名师伴你行 · 高考二轮复习 · 物理
3．电场线与等势面间的关系是怎样的？
基 础 记 忆
4．电容的两个表达式和平行板电容器的两类问题是什么？ 5．电场力做功有什么特点？电场力做功与电荷电势能的变 化之间有什么关系？如何求解电场力的功？
电荷在电场中任意两点间移动时， 它的电势能的变化量是确 定的，因而移动电荷做功的值也是确定的．所以，电场力移动电 荷所做的功，与电荷移动的路径无关，仅与始、末位置的电势差 有关，这与重力做功十分相似．
规 范 解 题
热 点 盘 点
提 能 专 训
[二轮备考讲义]
第一部分 专题四 第1讲
第17页
名师伴你行 · 高考二轮复习 · 物理
(2)电场力做功与电荷电势能的变化关系
基 础 记 忆
电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做 负功时，电荷电势能增加，电势能增加或减少的数值等于电场力 做功的数值．
高考物理二轮复习第1部分专题4电场和磁场第2讲磁场带电粒子在磁场中的运动课件
2．对称性的应用 (1)粒子从直线边界射入磁场，再从这一边界射出 时，速度方向与边界的夹角相等。 (2)粒子沿径向射入圆形磁场区域时，必沿径向射 出磁场区域。
边界为直线的磁场 [例 1] (多选)(2019·安徽联盟联考)如图 4－2－10 所示，MN 是垂直于纸面向里的匀强磁场的边界，在 边界上 P 点有甲、乙两粒子同时沿与 PN 分别成 60° 角、30°角垂直磁场方向射入磁场，经磁场偏转后均从 Q 点射出磁场，不计粒子的重力以及粒子间的相互作 用，则下列判断正确的是
包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，
并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，
线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了
使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该
同学应将
A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘 漆刮掉 D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧 的绝缘漆刮掉
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休 睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对 哦~
解析 如果将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，
则线圈在安培力作用下转动起来，每转一周安培力驱
动一次，可保证线圈不断地转动，A 项正确；如果左、
右转轴上下侧的绝缘漆均刮掉，不能保证线圈持续转
3．灵活应用带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的 关系式
感悟·高考真题
1．(2019·全国卷Ⅰ)如图 4－2－1，等边三角形线 框 LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强 磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点 M、N 与直流电源两端相接。已知导体棒 MN 受到的 安培力大小为 F，则线框 LMN 受到的安培力的大小 为
高考大二轮专题复习冲刺物理课件专题复习篇专题五电场与磁场
关系
在匀强电场中，电场强度 与电势差的关系为E=U/d ，其中d为两点间沿电场 线方向的距离。
静电场中导体和绝缘体特性
导体特性
导体内部存在大量自由电荷，当导体处于静电场中时，自由电荷会受到电场力的作用而重新分布，使得导体内部 电场为零，这种现象称为静电感应。
绝缘体特性
绝缘体内部几乎没有自由电荷，当绝缘体处于静电场中时，其内部不会产生电流，但会在其表面产生感应电荷， 使得绝缘体表面的电场与内部电场相等。
根据实验数据，利用欧姆定律和电阻定律计 算出金属丝的电阻率。可以采用多次测量求 平均值的方法减小误差。
误差分析
误差来源主要包括测量误差、电表内阻引起 的误差等。为减小误差，可以采用更精确的 测量工具、改进实验方法等措施。
实验报告撰写要求
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录与处理、误差分析等内容。
安培力
通电导线在磁场中所受到的力称为安培力。安培力的方向可用左手定则判断：伸开左手，使大拇指跟 其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的 四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
磁性材料在磁场中表现
磁性材料分类
根据物质在外磁场作用下表现出来磁性 的强弱，可将其分为抗磁性物质、顺磁 性物质、铁磁性物质、反铁磁性物质和 亚铁磁性物质。
升压变压器
用于将低电压升高为高电压，以减小输电线路上的能量损 失。
自耦变压器
原、副线圈共用一部分绕组的变压器，用于需要灵活调节 输出电压的场合。
电磁波产生、传播和接收
产生
变化的电场和磁场交替产生，形成电磁波。电磁波可以在真空中传播，不需要介质。
高考物理二轮总复习第1部分专题突破方略专题4电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路
第一部分专题四第1讲基础题——知识基础打牢1. (2022·四川自贡三诊)如图甲所示为一种自耦变压器(可视为理想变压器)的结构示意图．线圈均匀绕在圆环型铁芯上，滑动触头P在某一位置，在BC间接一个交流电压表和一个电阻R.若AB间输入图乙所示的交变电压，则( C )A．t＝2×10－2 s时，电压表的示数为零B．电阻R中电流方向每秒钟改变50次C．滑动触头P逆时针转动时，R两端的电压增大D．滑动触头P顺时针转动时，AB间输入功率增大【解析】电压表的示数是交流电的有效值，则t＝2×10－2 s时，电压表的示数不为零，选项A错误；交流电的周期为0.02 s，一个周期内电流方向改变2次，则电阻R中电流方向每秒钟改变100次，选项B错误；滑动触头P逆时针转动时，次级匝数变大，则次级电压变大，即R两端的电压增大，选项C正确；滑动触头P顺时针转动时，次级匝数减小，次级电压减小，次级消耗的功率减小，则AB间输入功率减小，选项D错误．2. (2022·四川成都三诊)发电站通过升压变压器和降压变压器给某用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变．当用户端用电器增加后( A )A．若滑片P位置不变，则输电线上损失的功率变大B．若滑片P位置不变，则用户端电压升高C．若将滑片P上移，则用户端电压可能不变D．若将滑片P上移，则输电线上损失的功率可能减小【解析】若滑片P位置不变，当用户端用电器增加后，用户端总功率变大，发电机的输出功率增大，输电线的电流变大，ΔU＝Ir，输电线两端承担的电压变大，损耗的功率增大；发电机的输入电压不变，升压变压器、降压变压器的匝数不变，故用户端电压降低，A正确，B 错误；若将滑片P 上移，升压变压器的副线圈与原线圈的匝数比变小，发电机组输出交变电压的有效值恒定，则副线圈两端电压变小．用户端用电器使用相同功率，则输电线上的电流会更大，输电线两端承担的电压更大，损耗的功率更大，则用户端的电压更小，故C 、D 错误．3. (多选)(2022·河南押题卷)图甲是一种振动式发电机的截面图，半径r ＝0.1 m 、匝数n ＝30的线圈位于辐射状分布的磁场中，磁场的磁感线沿半径方向均匀分布，线圈所在位置的磁感应强度大小均为B ＝12πT .如图乙，施加外力使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动的速度随时间变化的规律如图丙中正弦曲线所示．发电机通过灯泡L 后接入理想变压器，对图乙中电路供电，三个完全相同的小灯泡均正常发光，灯泡的阻值R L ＝1 Ω，电压表为理想电压表，线圈及导线电阻均不计．下列说法正确的是( AC )A ．发电机产生电动势的瞬时值为e ＝6sin 5πt (V)B ．变压器原、副线圈的匝数之比为1∶3C ．每个小灯泡正常发光时的功率为2 WD ．t ＝0.1 s 时电压表的示数为6 V【解析】 由图丙可知，线圈运动的速度最大值v m ＝2 m/s ，速度变化周期为T ＝0.4 s ，则线圈运动的速度瞬时值v ＝v m sin 2πTt ＝2sin 5πt (m/s)，发电机产生电动势的瞬时值为e ＝nB ·2πr ·v ＝6sin 5πt (V)，A 正确；设灯泡正常发光时通过灯泡的电流为I ，则通过原线圈的电流I 1＝I ，通过副线圈的电流I 2＝2I ，变压器原、副线圈的匝数之比为n 1n 2＝I 2I 1＝21，B 错误；根据能量关系可知，U 出I 1＝3I 2R L ，其中U 出＝E m 2＝62 V ＝3 2 V ，I 1＝I ，解得I ＝ 2 A ，每个小灯泡正常发光时的功率为P L ＝I 2R L ＝2 W ，C 正确；电压表示数为发电机两端电压的有效值，即电压表示数为U ＝E 2＝62V ＝3 2 V ，D 错误．故选AC. 4. (多选)(2022·四川巴中一诊)在如图所示的电路中，定值电阻R 1＝R 4＝3 kΩ，R 2＝2 kΩ，R 3＝R 5＝12 kΩ，电容器的电容C ＝6 μF，电源的电动势E ＝10 V ，内阻不计，当开关S 1闭合电流达到稳定时，处在电容器中间带电量q ＝2×10－3C 的油滴恰好保持静止，当开关S 2闭合后，则以下判断正确的是( BD )A ．电容器上极板是高电势点B ．带电油滴加速向下运动C ．a 、b 两点的电势差U ab ＝8 VD ．通过R 3的电量Q ＝4.8×10－5C【解析】 当开关S 2闭合后，由电路图可知，电容器上极板是低电势点，A 错误；当开关S 1闭合电流达到稳定时，处在电容器中油滴保持静止，而开关S 2闭合后，电容器上极板是低电势点，油滴受到的电场力方向发生变化，故可得带电油滴加速向下运动，B 正确；由电路图可知，a 、b 两点的电势差为U R 5－U R 2＝8 V －4 V ＝4 V ，C 错误；由开关S 1闭合电流达到稳定时，再到当开关S 2闭合后的过程中，通过R 3的电量为Q ＝Q 1＋Q 2＝4×6×10－6 C ＋(8－4)×6×10－6 C ＝4.8×10－5 C ，D 正确．5. (多选)(2022·天津南开二模)如图甲所示电路中，L 1为标有“4 V,2 W”字样的小灯泡，L 2、L 3为两只标有“8 V，6 W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法正确的是( ACD )A ．电流表的示数为1.5 AB ．交变电压的最大值U m ＝28 VC ．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1D ．电压表的示数为24 V【解析】 L 2、L 3的额定电流为I 23＝P 23U 23＝34A ，所以电流表的示数为I 2＝2I 23＝1.5 A ，故A 正确；通过原线圈的电流等于L 1的额定电流，为I 1＝P 1U 1′＝0.5 A ，所以变压器原、副线圈的匝数之比为n 1n 2＝I 2I 1＝31，故C 正确；副线圈两端电压等于L 2和L 3的额定电压，为U 2＝8 V ，所以电压表的示数，即原线圈两端电压为U 1＝n 1n 2U 2＝24 V ，故D 正确；根据闭合电路的欧姆定律可得U m2－U 1′＝U 1，解得U m ＝28 2 V ，故B 错误．故选ACD.6. (多选)(2022·广西桂林模拟)在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd 的面积为S ，匝数为n ，线圈总电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕轴OO ′(从上往下看逆时针转动)以角速度ω匀速转动，从如图甲所示的位置作为计时的起点，产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R 的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是( AD )A ．在t 1～t 3时间内，穿过线圈的磁通量的变化量大小为2BSB ．在t 1～t 3时间内，通过电阻R 电流方向先向上然后向下C ．t 4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E 0D ．在t 1～t 3时间内，通过电阻R 的电荷量为2E 0R ＋r ω【解析】 由图乙可知t 1和t 3时刻，线圈的感应电动势都为0，可知这两个时刻穿过线圈的磁通量一正一负，大小均为BS ，故此过程穿过线圈的磁通量的变化量大小为ΔΦ＝BS －(－BS )＝2BS ，A 正确；由图乙可知，在t 1～t 3时间内，线圈中的电流方向不变，根据右手定则可知通过电阻R 电流方向始终向上，B 错误；由图乙可知，t 4时刻的感应电动势为E 0，根据法拉第电磁感应定律可得E 0＝n ΔΦΔt 可得穿过线圈的磁通量的变化率大小为ΔΦΔt ＝E 0n，C 错误；在t 1～t 3时间内，通过电阻R 的电荷量为q ＝n ΔΦR ＋r ＝2nBS R ＋r，又E 0＝nBSω，联立可得q ＝2E 0R ＋r ω，D 正确．故选AD. 7. (多选)(2022·河北秦皇岛三模)如图所示，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈的输入端接有正弦交变电流，开关S 闭合．已知L 1、L 2、L 3是相同的电灯且灯丝的电阻不随温度变化，灯丝不会被烧断．下列说法正确的是( BD )A ．L 1、L 2中的电流之比为1∶2B ．L 1两端的电压与原线圈两端的电压之比为1∶2C ．开关S 断开后，L 1、L 2中的电流之比为1∶1D ．开关S 断开后，L 1两端的电压与原线圈两端的电压之比为1∶4【解析】 原、副线圈中的电流之比为1∶2，由于开关S 闭合时L 2与L 3并联，因此L 1、L 2中的电流之比I 1∶I 2＝1∶1，A 错误；设电灯的电阻为R ，由于原、副线圈两端的电压之比为2∶1，因此原线圈两端的电压U ＝2I 2R ，L 1两端的电压U 1＝I 1R ，结合I 1∶I 2＝1∶1，解得U 1U＝12，B 正确；开关S 断开后，L 1、L 2中的电流与线圈匝数成反比I 1′∶I 2′＝1∶2，C 错误；开关S 断开后，原线圈两端的电压U ′＝2I 2′R ，L 1两端的电压U 1′＝I 1′R ，结合I 1′∶I 2′＝1∶2解得U 1′U ′＝14，D 正确．故选BD. 8. (多选)(2022·辽宁鞍山预测)如图甲所示，理想变压器的原副线圈匝数之比n 1∶n 2＝2∶1，定值电阻R 1和R 2的阻值分别为5 Ω和3 Ω，电表均为理想交流电表，电源输出的电流如图乙所示，图中的前半周期是正弦交流的一部分，后半周期是稳恒直流的一部分，则( BD )A ．电流表示数为2 AB ．电压表示数为6 VC ．R 1的功率为10 WD ．R 2的功率为12 W【解析】 设电源输出电流的有效值即电流表示数为I 1，根据等效热值法可得I 21RT ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫i m 22RT 2＋i 2m ·RT 2，解得I 1＝ 3 A ，故A 错误；由于变压器不能对稳恒直流电进行变压，所以每个周期内有半个周期副线圈无电流，设副线圈中电流的有效值为I 2，根据等效热值法有⎝⎛⎭⎪⎫n 1n 2·i m 22RT 2＝I 22RT ，解得I 2＝2 A ，电压表示数为U 2＝I 2R 2＝6 V ，故B 正确；R 1的功率为P 1＝I 21R 1＝15 W ，故C 错误；R 2的功率为P 2＝I 22R 2＝12 W ，故D 正确．故选BD.9. (多选)(2022·湖南押题卷)如图所示在竖直平面的电路，闭合开关S 1和S 2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，R 1为滑动变阻器，R 2为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法正确的是( AC )A ．滑动变阻器的滑动头P 向右滑动，油滴向上运动B ．滑动变阻器的滑动头P 向左滑动，油滴向下运动C ．极板M 向上运动，M 板的电势升高D ．断开S 2，油滴不动【解析】 滑动变阻器的滑动头P 向右滑动，则R 1阻值减小，回路电流变大，则R 2两端电压变大，则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，选项A 正确；滑动变阻器的滑动头P 向左滑动，则R 1阻值变大，回路电流变小，则R 2两端电压变小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板电压不变，则油滴仍静止，选项B 错误；极板M 向上运动，根据C ＝εr S 4πkd可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则两板间电量不变，结合E ＝U d ＝Q Cd ＝Q εr S 4πkdd ＝4πkQ εr S 可知两板间场强不变，则根据U ＝Ed 可知，两板电势差变大，则M 板的电势升高，选项C 正确；断开S 2，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，两板间场强变大，则油滴向上运动，选项D 错误．故选AC.10. (多选)(2022·山东威海二模)如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器T 1、降压变压器T 2均为理想变压器，T 1、T 2的原、副线圈匝数比分别为k 1、k 2.输电线间的总电阻为R 0，可变电阻R 为用户端负载．U 1、I 1分别表示电压表V 1、电流表A 1的示数，输入电压U 保持不变，当负载电阻R 减小时，理想电压表V 2的示数变化的绝对值为ΔU ，理想电流表A 2的示数变化的绝对值为ΔI ，下列说法正确的是( BD )A ．R 0＝U 1I 1B ．R 0＝ΔU ΔI k 22C ．电压表V 1示数增大D ．电流表A 1的示数增加了ΔI k 2【解析】 设降压变压器T 2原线圈电压为U 3，副线圈电压为U 2，根据题意可知，电阻R 0两端的电压等于U R 0＝U 1－U 3，则R 0＝U 1－U 3I 1，故A 错误；设降压变压器T 2原线圈电压变化为ΔU 3，则ΔU 3ΔU ＝k 2，设降压变压器T 2原线圈电流变化为ΔI 3，则ΔI 3ΔI ＝1k 2，可得ΔI 3＝ΔI k 2，根据欧姆定律得ΔU 3＝ΔI 3R 0，即k 2ΔU ＝ΔI k 2R 0，解得R 0＝ΔU ΔIk 22，故B 、D 正确；输入电压不变，升压变压器T 1原副线圈匝数比不变，则升压变压器T 1副线圈的电压不变，电压表V 1示数不变，故C 错误．故选BD.应用题——强化学以致用11. (多选)(2022·安徽合肥预测)如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有R 1＝250 Ω与R 2＝10 Ω的电阻．当原线圈一侧接入u ＝311sin 100πt (V)的交流电时，两电阻消耗的功率相等，则有( AC )A ．原、副线圈的匝数比为5∶1B ．电阻R 1两端电压有效值是电阻R 2两端电压有效值的2倍C ．电阻R 2消耗的功率为48.4 WD ．1 s 内流过电阻R 2的电流方向改变200次【解析】 设原线圈电流为I 1，副线圈电流为I 2，由题意可知I 21R 1＝I 22R 2，故n 1n 2＝I 2I 1＝R 1R 2＝5，A 正确；电阻R 1两端电压有效值和电阻R 2两端电压有效值之比为U R 1U R 2＝I 1R 1I 2R 2＝5，B 错误；设原线圈输入电压为U 1，副线圈输出电压为U 2，故U 1U 2＝n 1n 2＝5，解得U 1＝5U 2，又U R 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，又因为U ＝U R 1＋U 1，外接交流电压有效值为220 V ，联立代入数据解得U 2＝110U ＝22 V ，电阻R 2消耗的功率为P ＝U 22R 2＝48.4 W ，C 正确；由题意可知，交流电的频率为f ＝ω2π＝50 Hz ，变压器不改变交流电的频率，一个周期内电流方向改变2次，故1 s 内流过电阻R 2的电流方向改变100次，D 错误．故选AC.12. (多选)(2022·湖北恩施预测)为了适应特高压输电以实现地区间电力资源的有效配置，需要对原来线路中的变压器进行调换．某输电线路可简化为如图所示，变压器均为理想变压器，调换前后发电机输出电压、输电线电阻、用户得到的电压均不变，改造后输送电压提升为原来的5倍，假设特高压输电前后输送的功率不变，下列说法正确的是( AB )A ．线路改造后升压变压器原、副线圈的匝数比改变B ．线路上电阻的功率变为原来的125C ．特高压输电后，电压损失变为原来的125D ．线路改造后用户端降压变压器匝数比不变【解析】 发电机输出电压不变，应改变升压变压器原、副线圈的匝数比，故A 项正确；根据线路上功率的损失ΔP ＝I 22r ，输送功率不变，电压提升为原来的5倍，输送的电流变为原来的15，线路电阻不变，损失的功率变为原来的125，故B 项正确；输电线上的电压损失为ΔU ＝I 2r ，输送功率为P 2＝U 2I 2则输送功率不变，电压增为原来的5倍，电流变为原来的15，损失的电压变为原来的15，故C 项错误；用户端的降压变压器改造前后输出端电压U 4不变，输入端电压U 3变大，根据U 3U 4＝n 3n 4，可得原、副线圈的匝数比一定变化，故D 项错误．故选AB.13. (多选)(2022·湖北襄阳模拟)如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动，线圈的电阻为R ，线圈共N 匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，定值电阻R 1＝R ，当线圈转动的转速为n 时，电压表的示数为U ，则( ACD )A ．电流表的示数为2U RB ．从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为e ＝52U cos2πntC ．线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为52U 4Nn πD ．当线圈转动的转速为2n 时，电压表的示数为2U 【解析】 依题意有I 2＝U R 1＝U R ，I 1∶I 2＝2∶1则有I 1＝2I 2＝2U R，故A 正确；根据欧姆定律，发电机产生的感应电动势的最大值为E m ，有E m 2＝R ×I 1＋U 1，U 1U ＝12，ω＝2n π rad/s，从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为e ＝E m cos ωt ＝52U 2cos 2n πt (V)，故B 错误；依题意有，线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为Φm ，则有52U 2＝NΦm 2n π，解得Φm ＝52U 4Nn π，故C 正确；当线圈转动的转速为2n 时，线圈中产生的电动势的最大值为E m ′＝NΦm 4n π，因52U 2＝NΦm 2n π＝E m ，所以E m ′＝52U ，其有效值为5U ，假定电压表示数为U 2′，则有5U ＝I 1′R ＋U 1′＝2U 2′R 1×R ＋U 1′＝12U 2′＋2U 2′＝52U 2′，解得U 2′＝2U ，当线圈转动的转速为2n 时，电压表的示数为2U ，故D 正确．故选ACD.。
高考物理二轮复习 专题四 电场和磁场 4.9 磁场及带电粒子在磁场中的运动课件
由题意知，第 1 次调节电压到 U1，使原本打在 Q 点的离子打
在 N 点，5L ＝ 6L
U1 U0
5
此时，原本半径为 r1 的打在 Q1 的离子打在 Q 上6rL1 ＝
U1 U0
测得 r1＝652L
第 2 次调节电压到 U2，使原本打在 Q1 的离子打在 N 点，原本 半径为 r2 的打在 Q2 的离子打在 Q 上，则
三、洛伦兹力：
1．计算公式：F＝_____q_v_B__s_in_θ_____，其中 θ 为 B 与 v 的夹角． (1)v∥B 时，F＝_____0_______. (2)v⊥B 时，F＝___q_v_B_______. (3)v＝0 时，F＝_____0_______. 2．方向判定：用_____左__手__定__则_______，注意“四指”指向 __正__电__荷__的__运__动__方__向____，与____负__电__荷______的运动方向相反．
A．指南针可以仅具有一个磁极 B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电 时指南针不偏转
解析：任何磁体均具有两个磁极，故 A 错．指南针之所以能指 向南北，是因为指南针的两个磁极受到磁场力的作用，这说明地球 具有磁场，即 B 正确．放在指南针附近的铁块被磁化后，反过来会 影响指南针的指向，即 C 正确．通电直导线产生的磁场对其正下方 的指南针有磁场力的作用，会使指南针发生偏转，故 D 错．
(1)求原本打在 MN 中点 P 的离子质量 m； (2)为使原本打在 P 的离子能打在 QN 区域，求加速电压 U 的调节范围； (3)为了在 QN 区域将原本打在 MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调 节 U 的最少次数．(取 lg2＝0.301，lg3＝0.477，lg5＝0.699)