【备考导航】2016届高三物理二轮复习 专题三 电场和磁场 第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动课件
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4.(多选)(2019江苏单科,7,4分)如图所示,在光滑的水平桌面上,a和b是两条固 定的平行长直导线,通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间, 通有顺时针方向的电流,在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向 可能是 ( CD) A.均向左 B.均向右 C.a的向左,b的向右 D.a的向右,b的向左
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解析 由于线框在两通电导线的中间,且对边电流方向相反,大小相等, 只要a、b两导线通有相反方向的电流,利用安培定则,可知线框的对边所在处 磁场大小相等,方向相同,再利用左手定则可判定线框对边所受安培力大小相 等,方向相反,线框处于平衡状态,故A、B错误,C、D正确。
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二、磁场
1.磁感应强度的定义式:B=
F IL
。
2.安培力:(1)大小:F=BIL(B、I相互垂直);(2)方向:左手定则判断。
3.洛伦兹力:(1)大小:F=qvB;(2)方向:左手定则判断。
4.带电粒子在匀强磁场中的运动
变式2 (多选)(2020江苏南通吕四中学质量检测)将平行板电容器两极板之 间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、 E、C和Q表示。下列说法正确的是 (ACD) A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半 B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍 C.保持C不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍 D.保持d、C不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
【三维设计】2016届高三物理二轮复习 第一部分 专题三 电场与磁场 第二讲 带电粒子在复合场中的运动课件
图 321
A．若电场、磁场分别沿 z 轴正方向和 x 轴正方向， 小球只能做曲线运动 B．若电场、磁场均沿 z 轴正方向，小球有可能做匀 速圆周运动 C．若电场、磁场分别沿 z 轴正方向和 y 轴负方向， 小球有可能做匀速直线运动 D．若电场、磁场分别沿 y 轴负方向和 z 轴正方向， 小球有可能做匀变速曲线运动
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A．末速度大小为 2v0 1 C．重力势能减少了 mgd 2
B．末速度沿水平方向 D．克服电场力做功为 mgd
[应用流程· 帮你化繁为简] 该题的思维流程为：
[应用流程· 帮你化繁为简] 诊断卷第 5 题： 如图甲所示， 两带等量异号电荷的平行金属板平行于 x
轴放置，板长为 L，两板间距离为 2y0，金属板的右侧宽为 L 的区域内存在如图乙所示周期性变化的磁场， 磁场的左右 边界与 x 轴垂直。现有一质量为 m，带电荷量为＋q 的带电 粒子，从 y 轴上的 A 点以速度 v0 沿 x 轴正方向射入两板之 间，飞出电场后从点 (L,0)进入磁场区域，进入时速度方向 与 x 轴夹角为 30°，把粒子进入磁场的时刻做为零时刻， 以垂直于纸面向里作为磁场正方向， 粒子最后从 x 轴上(2L,0) 点与 x 轴正方向成 30°夹角飞出磁场，不计粒子重力。
1 2 y1＝ at0 ⑦ 2 qE0 其中加速度 a＝ m 2v0t0 由③⑦解得 y1＝ ＝R，因此 t＝2t0 时刻粒子 P 的 π
2v2t0 位置坐标为v0t0＋ ，0，如图(c)中的 π
b 点所示。
(3)分析知，粒子 P 在 2t0～3t0 时间内，电场力产生的 加速度方向沿 y 轴正方向，由对称关系知，在 3t0 时刻速度 方向为 x 轴正方向，位移 x2＝x1＝v0t0；在 3t0～5t0 时间内 粒子 P 沿逆时针方向做匀速圆周运动，往复运动轨迹如图 (c)所示，由图可知，带电粒子在运动中距离原点 O 的最远 距离 L 即 O、d 间的距离 L＝2R＋2x1⑧ 4v0t0 解得 L＝2v0t0＋ π [答案] 4v0 (1) πE0t0
2016版高考物理二轮复习第一部分专题三电场与磁场第(精)
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【红对勾讲与新课标高三物理二轮专题复习三 电场和磁场课件1-3-3
带 电 粒 子 在 第 一 、 三 象 限 内 运 动 的 轨 迹 均 为 半 圆
高三二轮 · 新课标 · 物理
专题三
第三讲
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第 二 步 ： 找 突 破 口 1 ( ) 要求过 Q 点 的 速 度 ， 可 以 结 合 平 抛 运 动 的 知 识 列 方 程 求 解 ． 2 ( ) 要 求 以 垂 直 y 轴 的 方 向 进 入 第 二 象 限 时 的 磁 感 应 强
3 ( ) 若 磁 感 应 强 度 的 大 小 为 另 一 确 定 值 ， 经 过 一 段 时 间 后 粒 子 将 再 次 经 过 求 该 粒 子 相 邻 两 次 经 过 Q点 ， 且 速 度 与 第 一 次 过 Q点 所 用 的 时 间 ． Q点 时 相 同 ，
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专题三
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【例 1】
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专题三
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如 图 所 示 ， 在 坐 标 系 同 的 匀 强 磁 场 ， 磁 场 方 向 垂
x O y
的 第 一 、 第 三 象 限 内 存 在 相 平 面 向 里 ； 第 四 象 限 E.一 带 电 量
抛 运 动 ， 在 相 等 的 时 间 内 偏 转 角 度 往 往 不 等
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动能 变化
动 能 不 变
动 能 发 生 变 化
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二 、 方 法 技 巧 总 结 分 析 带 电 粒 子 在 组 合 场 中 运 动 问 题 的 方 法 ： 1 ( ) 带 电 粒 子 依 次 通 过 不 同 场 区 时 ， 由 受 力 情 况 确 定 粒 子 在 不 同 区 域 的 运 动 情 况 ． 2 ( ) 根 据 区 域 和 运 动 规 律 的 不 同 ， 将 粒 子 运 动 的 过 程 划 分 为 几 个 不 同 的 阶 段 ， 对 不 同 的 阶 段 选 取 不 同 的 规 律 处 理 ．
2016高考物理二轮复习训练：1-3-7 电场及带电粒子在电场中的运动b 含解析
一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中1～5为单选题，6～8为多选题)1．[2015·哈三中模拟]空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示。
一个质量为m 、电量为q ，电性未知的小球在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为v 1，方向水平向右，运动至B 点时的速度大小为v 2。
若A 、B 两点之间的高度差为h ，则以下判断中正确的是( )A.A 、B 两点的电场强度和电势大小关系为E A >E B 、φA <φBB ．若v 2>v 1，则电场力一定做正功C ．A 、B 两点间的电势差为m 2q(v 22－v 21－2gh ) D ．小球从A 运动到B 点的过程中电场力做的功为12m v 22－12m v 21 答案 C解析 由电场线的疏密分布知E A <E B ，沿电场线电势降低，φA >φB ，所以A 错误。
从A 运动到B 对带电小球应用动能定理得：mgh ＋qU AB ＝12m v 22－12m v 21，若v 2>v 1，电场力也不一定做正功，B 错误。
由上式得U AB ＝m (v 22－v 21－2gh )2q，C 正确。
小球从A 到B 合外力做功为12m v 22－12m v 21，D 错误。
2．[2015·山东模拟]如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上。
现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为v a、v b，其速度图象如图乙所示。
以下说法中正确的是()A．Q2一定带负电B．Q2的电量一定大于Q1的电量C．b点的电场强度一定为零D．整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大答案 C解析Q1带负电，运动的粒子也带负电，两者之间为斥力，由v-t图知粒子从a运动到b速度减小，所以Q2带正电，故A错误。
2016高考物理二轮复习训练：1-3-7 电场及带电粒子在电场中的运动a 含解析
1．[2015·邢台四模]如图所示，真空中M、N处放置两等量异号点电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN。
已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是()A．M点处放置的是正电荷B．若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，则电场力先做正功后做负功C．d点的电势高于f点的电势D．d点的场强与f点的场强完全相同答案 B解析把正电荷从d移到f，电势能增加，由E p＝qφ知电势升高，则N处放置的是正电荷，A错误。
将正电荷从d点移动到e点，电势先降低后升高，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，B正确。
由于M处为负电荷，N处为正电荷，所以d点电势低于f点电势，C错误。
d点场强与f点场强均垂直自己所在处的等势面，很明显方向不同，D错误。
2．[2015·广东梅州一模](多选)M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是()A.电子运动的轨迹为直线B．该电场是匀强电场C．电子在N点的加速度小于在M点的加速度D．电子在N点的动能小于在M点的动能答案AC解析带电粒子初速度为零，且沿着电场线运动，其轨迹一定为直线，故A正确；电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W＝Fl可知，电子所受的电场力越来越小，电场强度减小，不可能是匀强电场，故B错误；因电子受到的电场力越来越小，故电子做加速度逐渐减小的加速运动，C正确；电子从M运动到N过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此N点的动能大于M点的动能，故D错误。
3．[2015·河南质监]某静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。
一个带负电的粒子(忽略重力)在电场中以x＝0为中心、沿x轴方向做周期性运动。
[推荐学习]【高考复习指导】2016届高三物理二轮复习 考前冲刺 重点知识回顾 电场和磁场
生活的色彩就是学习 K12的学习需要努力专业专心坚持 电场和磁场
1.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷带电荷量为＋2q，右侧点电荷带电荷量为－q，P、Q两点关于两电荷连线对称．由图可知( )
A．P、Q两点的电场强度相同 B．M点的电场强度大于N点的电场强度 C．把同一试探电荷放在N点，其所受电场力大于放在M点所受的电场力
D．两点电荷连线的中点处的电场强度为2kqr2 解析：选B.P、Q两点的电场强度大小相等，方向不相同，选项A错误．根据电场线疏密程度反映电场强度大小可知，M点的电场强度大于N点的电场强度，选项B正确．把同一试探电荷放在N点，其所受电场力小于放在M点所受的电场力，选项C错误．两点
电荷连线的中点处的电场强度为E＝k2qr2＋kqr2＝3kqr2，选项D错误． 2.(多选)一长为L、质量为m的水平通电直导体棒紧靠竖直粗糙绝缘面放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导体棒，与水平方向成θ角斜向上，其剖面图如图
所示，当导体棒中通有大小为I的图示电流时，导体棒处于静止状态，导体棒与绝缘面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，已知绝缘面对导体棒的摩擦力为f、弹力为N，则( ) A．f＝mg＋BILcos θ B．f＝μBILsin θ C．N＝BILsin θ D．N＝BIL 解析：选AC.导体棒受重力mg、安培力FA、绝缘面的弹力N和静摩擦力f而处于静止状态，所以摩擦力不能用f＝μN计算，B错误；由左手定则可知安培力FA＝BIL.方向与竖直方向成θ角向右下方，由图知f＝mg＋BILcos θ，N＝BILsin θ，A、C正确，D错误． 3．如图所示是某新型发电机的部分原理图，其发电管是横截面为矩形的水平管，管道长为a、宽为b、高为c，上下面是电阻可不计的导体板，两导体板与开关S、定值电阻R相连，前后面是绝缘板，加有垂直绝缘板的匀强磁场，磁感应强度为B，管道内的导电液体(含大量正、负离子)的电阻率为ρ，在管道进、出口两端压强差的作用下以速率v0做稳恒流动，液体所受摩擦阻力恒定，则开关闭合前后，管道两端压强的改变量为( ) 生活的色彩就是学习 K12的学习需要努力专业专心坚持 A.B2av20aR＋ρ B.B2acv20abR＋ρc C.B2bcv20abR＋ρa D.B2cv20bR＋ρc 解析：选B.开关闭合前，当离子所受洛伦兹力与电场力平衡时，液体稳恒流动，两导体板间的电压恒定，满足Bqv0＝qUc，令开关闭合前后，管道两端的压强差分别为p1、p2，
二轮复习专题电场与磁场——带电粒子在电场中的加速与偏转讲义(含解析)
2023届二轮复习专题电场与磁场——带电粒子在电场中的加速与偏转讲义（含解析）本专题主要讲解带电粒子（带电体）在电场中的直线运动、偏转，以及带电粒子在交变电场中运动等相关问题，强调学生对于直线运动、类平抛运动规律的掌握程度。
高考中重点考查学生利用动力学以及能量观点解决问题的能力，对于学生的相互作用观、能量观的建立要求较高。
探究1带电粒子在电场中的直线运动典例1：（2021湖南联考）如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P。
现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点。
若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则（）A．金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变B．金属板A、B间的电压减小C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同D．乙电子运动到O点的速率为2v0训练1：（2022四川联考题）多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器，其基本原理如图所示，从离子源A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。
质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。
离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏B上被探测到，可测得离子从A到B的总飞行时间。
设实验所用离子的电荷量均为q，不计离子重力。
（1）求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间T1；（2）反射区加上电场，电场强度大小为E，求离子能进入反射区的最大距离x；（3）已知质量为m0的离子总飞行时间为t0，待测离子的总飞行时间为t1，两种离子在质量分析器中反射相同次数，求待测离子质量m1。
探究2 带电粒子在电场中的偏转典例2:（2022北京月考）让氕核（1H）和氘核（21H）以相同的动能沿与电场垂直的方向1从ab边进入矩形匀强电场（方向沿a→b，边界为abcd，如图所示）。
[推荐学习]2016高考物理二轮复习 题能演练 专题3 电场和磁场 3.2 磁场及带电粒子在磁场中的
磁场及带电粒子在磁场中的运动[真题再现]1．(多选)(2014·新课标全国卷Ⅱ)如图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子，当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是( )A ．电子与正电子的偏转方向一定不同B ．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C ．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D ．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小答案：AC解析：根据左手定则，电子、正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项A 正确；根据qvB ＝mv 2r ，得r ＝mv qB，若电子与正电子在磁场中的运动速度不相等，则轨迹半径不相同，选项B 错误；对于质子、正电子，它们在磁场中运动时不能确定mv 的大小，故选项C 正确；粒子的mv 越大，轨道半径越大，而mv ＝2mE k ，粒子的动能大，其mv 不一定大，选项D 错误．2．(多选)(2015·全国理综Ⅱ)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k 倍．两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动．与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子( )A ．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍B ．加速度的大小是Ⅰ中的k 倍C ．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k 倍D ．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等答案：AC解析：两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且Ⅰ磁场磁感应强度B 1是Ⅱ磁场磁感应强度B 2的k 倍．A ：由qvB ＝mv 2r 得r ＝mv qB ∝1B，即Ⅱ中电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍，选项A 正确． B ：由F 合＝ma 得a ＝F 合m ＝qvB m ∝B ，所以a 2a 1＝1k，选项B 错误． C ：由T ＝2πr v得T ∝r ，所以T 2T 1＝k ，选项C 正确． D ：由ω＝2πT 得ω2ω1＝T 1T 2＝1k，选项D 错误． 正确选项为A 、C.3．(2015·江苏单科)一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为＋q 、质量不同的离子飘入电压为U 0的加速电场，其初速度几乎为零．这些离子经加速后通过狭缝O 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场，最后打在底片上．已知放置底片的区域MN ＝L ，且OM ＝L .某次测量发现MN 中左侧23区域MQ 损坏，检测不到离子，但右侧13区域QN 仍能正常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ 的离子即可在QN 检测到．(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lg 2＝0.301，lg 3＝0.477，lg 5＝0.699)答案：(1)9qB 2L 232U 0 (2)100U 081≤U ≤16U 09(3)最少次数为3次 解析：(1)离子在电场中加速，qU 0＝12mv 2 在磁场中做匀速圆周运动，qvB ＝m v 2r 0解得r 0＝1B 2mU 0q代入r 0＝34L ，解得m ＝9qB 2L 232U 0.(2)由(1)知，U ＝16U 0r 29L 2 离子打在Q 点时，r ＝56L ，得U ＝100U 081离子打在N 点时，r ＝L ，得U ＝16U 09则加速电压U 的范围100U 081≤U ≤16U 09. (3)由(1)可知，r ∝U 由题意知，第1次调节电压到U 1，使原本Q 点的离子打在N 点，L 56L ＝U 1U 0 此时，原本半径为r 1的打在Q 1的离子打在Q 上，56L r 1＝U 1U 0解得r 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫562L 第2次调节电压到U 2，原本打在Q 1的离子打在N 点，原本半径为r 2的打在Q 2的离子打在Q 上，则L r 1＝U 2U 0，56L r 2＝U 2U 0，解得r 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫563L 同理，第n 次调节电压，有rn ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫56n ＋1L 检测完整，有rn ≤L 2，解得n ≥lg 2lg 65－1≈2.8 故最少次数为3次．规律探寻带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，是高考考查的重点和热点，常设置新情境来考查对带电粒子在匀强磁场中的圆周运动知识的掌握情况．解答此类试题需要确定圆周运动的半径、圆心和运动时间，复杂时需要画出轨迹图，需要结合几何关系求解．单独考查的题型一般为选择题，综合其他知识考查的一般为计算题，难度中等．[考题预测](多选)如图所示，xOy 平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度B ＝1 T 的匀强磁场，ON 为处于y 轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为9 m ，M 点为x 轴正方向上一点，OM ＝3 m ．现有一个比荷大小为q m＝1.0 C/kg 、可视为质点、带正电的小球(重力不计)从挡板下端N 处小孔以不同的速度向x 轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过M 点，则小球射入的速度大小可能是( )A ．3 m/sB ．3.75 m/sC ．4 m/sD ．5 m/s 答案：ABD解析：因为小球通过y 轴的速度方向一定是＋x 方向，故带电小球圆周运动轨迹半径最小值为3 m ，即R min ＝mv min qB，解得v min ＝3 m/s ；经验证，带电小球以3 m/s 速度进入磁场，与ON 碰撞一次，再经四分之三圆周经过M 点，如图1所示，A 项正确；当带电小球与ON 不碰撞，直接经过M 点，如图2所示，小球速度沿－x 方向射入磁场，则圆心一定在y 轴上，作出MN 的垂直平分线，交于y 轴的点即得圆心位置，由几何关系解得轨迹半径最大值R max ＝5 m ，又R max ＝mv max qB，解得v max ＝5 m/s ，D 项正确；当小球速度大于3 m/s 、小于5 m/s 时，轨迹如图3所示，由几何条件计算可知轨迹半径R ＝3.75 m ，由半径公式R ＝mv qB得v ＝3.75 m/s ，B 项正确，由分析易知选项C 错误．图1 图2 图3。
高三物理二轮复习专题3 电场与磁场
B.k
答案
解析
考点
探究
KAODIAN TANJIU
解析▶ 线框上的电荷在 O 点产生的电场强度等效为与 A 点对应的电
荷量为 q 的电荷在 O 点产生的电场,故 E1=
2
4
2 = 2 ,方向沿 O 到 B,B 点
的电荷在 O 点产生的电场强度 E2= 2 ,方向沿 B 到 O,由电场强度的叠
2
足够短的带电荷量为 q 的一小段,将其沿 OA 连线延长线向上移动 的
距离到 B 点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,
则此时 O 点的电场强度为( C
,方向沿 O 到 B
2
3
C.k 2 ,方向沿 O 到 B
A.k
)。
3
,方向沿 O 到 B
22
5
D.k 2 ,方向沿 B 到 O
的电场
点电荷的电场
等量异种点电荷
的电场
连线上,中点
电势最低,而
在中垂线上,
中点电势最
高
(1)连线中点O点和中垂
线上无穷远处的电场强
度均为零,即电场强度先
增大,后逐渐减小;
(2)在两电荷的连线上,
由中点O的电场强度为零
开始向两端逐渐变大;关
于O点的对称点的电场强
度大小相等,方向相反
枕形导体形成的电
场
二、带电粒子在电场中的运动
KAODIAN TANJIU
变式训练
1.如图所示,E、F、G、H 为矩形 ABCD 各边的中点,O 为 EG、HF 的交点,AB 边的
长度为 d,BC 边的长度为 。E、G 两点各固定一等量点电荷,另一电荷量为 Q 的