2021学年高中物理专题八电磁现象与规律课件选修1

专题八电磁现象与规律（选修1-1）[备考导航]考点展示1．物质的微观模型、电荷守恒定律、静电现象(Ⅰ)2．点电荷间的相互作用规律(Ⅰ)3．电场、电场线和电场强度(Ⅰ)4．磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量(Ⅰ)5．安培力(Ⅰ)6．洛伦兹力(Ⅰ)7．电磁感应现象、电磁感应定律及其应用(Ⅰ)8．麦克斯韦电磁场理论(Ⅰ)知识网络考点1物质的微观模型、电荷守恒定律、静电现象、点电荷间的相互作用规律单项选择题1．(2019年6月·广东学考)对于点电荷的描述，下列说法正确的是()A．点电荷就是体积很小的带电体B．点电荷就是质量很小的带电体C．点电荷就是带电量很少的带电体D．点电荷就是一种理想模型解析：带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量无具体关系，点电荷类似力学中的质点，是一种理想化的物理模型，故选项D正确，A、B、C错误．答案：D2．(2019年6月·广东学考)库仑定律和万有引力定律有很多相似之处，对于两个点电荷或两个质点系统，关于库仑力和万有引力的相似性，下列说法不正确的是()A．这两种力都是非接触力B．这两种力的大小都与相互作用的两物体间距离的平方成反比C．这两种力的方向都沿着相互作用的两物体连线方向D．这两种力既可以是吸引力又可以是排斥力解析：A项，两物体不接触也会存在库仑力和万有引力，所以这两种力都是非接触力，故选项A正确；B项，根据库仑定律F＝kQqr2与万有引力定律F＝GMmr2可知，库仑力和万有引力都是与两物体间的距离平方成反比，故选项B正确；C项，根据库仑定律与万有引力定律可知，这两种力的方向都沿着相互作用的两物体连线方向，故选项C正确；D项，库仑力既可以是吸引力又可以是排斥力，而万有引力只能是吸引力，故选项D错误．答案：D1．三种起电方式．(1)摩擦起电．用玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；用橡胶棒跟毛皮摩擦，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电．摩擦起电的规律：得电子带负电，失电子带正电．(2)接触起电(传导起电)．把一个带有绝缘手柄的金属小球与带电体接触，小球也会带上电荷．接触起电的规律：当两个完全相同的带电金属球接触时，同种电荷电量平均分配，异种电荷先中和再平分．(3)感应起电．把带电体靠近不带电的导体，可以使导体两端带上等量异种电荷．感应起电的规律：近端感应出异种电荷；远端感应出同种电荷．2．电荷守恒定律．电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变．这个结论叫作电荷守恒定律，是物理学基本定律之一．3．点电荷．当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离小得多时，带电体的形状和电荷的分布都无关紧要了．点电荷是一种理想化的物理模型，和力学的质点模型一样，是一种科学的抽象．4．库仑定律．(1)内容：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．(2)定律的数学表达式：F＝kQ1Q2r2，式中q1，q2分别为两点电荷的电荷量，r为它们之间的距离；其中k＝9.0×109N·m2/C2.(3)适用条件：真空中点电荷．关于库仑定律，下列说法正确的是()A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B．根据公式F＝kQ1Q2r2，当两个点电荷的距离趋于0时，电场力将趋于无穷大C．若点电荷Q1的电荷量大于Q2的电荷量，则Q1对Q2的电场力大于Q2对Q1电场力D．库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用解析：库仑定律只适用于真空中的点电荷之间的作用力，当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷，与电荷的实际大小和带电量无关，故A错误；当两个点电荷的距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用，故B错误；两电荷之间的相互作用力大小相等，与点电荷电量的大小无关，故C错误；库仑定律F＝kQ1Q2r2适用于真空中两点电荷之间的作用力，故D正确．答案：D解决本题的关键是掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．单项选择题1．如图所示，摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片，这是由于它们之间存在()A．静电力B．安培力C．洛伦兹力D．弹力解析：摩擦过的塑料尺由于带电而吸引轻小的纸片，是通过静电力作用实现的，故A正确．答案：A2．关于点电荷的说法，正确的是()A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电荷量很小的电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理解析：在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的大小远小于它们之间的距离，那么带电体本身的大小对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为点电荷．但点电荷本身不一定很小，它所带的电荷量也可以很大．点电荷这个概念与力学中的“质点”类似．所以A、B、C均错误．两个带电的金属小球，距离近时电荷不会均匀分布，故D对．答案：D3．两个相同的带电金属小球，带电量分别为＋5q和－7q，球半径远小于两球心的距离L，它们相互接触后再放回原位置，则静电力为()A．k35q2L2B．k12q2L2C．k36q2L2D．kq2L2解析：因两个金属小球的带电量分别为5q，－7q，即带异种电荷，接触后电量先中和再平分，则可知各自的带电量为－q；由库仑定律可知：静电力F＝kq2L2，故选D.答案：D4．在真空中有a、b两个点电荷，b的电荷量是a的3倍，如果a受到的静电力大小是F，则b受到的静电力大小是()A．FB．13FC．3FD．4F解析：a与b之间的静电力是一对作用力与反作用力，总是等大、反向，作用在同一直线上，故选A.答案：A考点2电场、电场线和电场强度单项选择题1．(2019年6月·广东学考)如图所示，M、N是静电场中的两点．下列说法正确的是()A．该电场是匀强电场B．同一试探电荷在M、N两点受到的静电力大小相等C．M点的电场强度比N点的弱D．M点的电场强度比N点的强解析：由图和结合匀强电场的特点可知，该电场一定不是匀强电场，故选项A错误；由图和电场线的疏密表示电场的强弱可知，N处电场线密，M处电场线疏，则M处电场强度大于N处电场强度，根据F＝qE可知同一试探电荷在点M受到的静电力大小大于N点的电场力，故选项D正确，B、C错误．答案：D2．(2019年1月·广东学考)在如图所示的电场中有M、N两点，下列说法正确的是()A．该电场是匀强电场B．M点的电场强度比N点的大C．同一正电荷在N点受到的电场力比M点的大D．M点和N点的电场方向相同解析：A项，匀强电场的电场线是等间距的平行线，可知该电场不是匀强电场，故A错误；B项，M、N是同一电场中的两点，由图看出，M处电场线密，N处电场线疏，则M处电场强度大于N处电场强度，故B正确；C项，由F＝qE可知同一正电荷在N点受到的电场力比M点的小，故C错误；D项，电场线的方向表示电场的方向，由图可知，M点和N点的电场方向不相同，故D错误．答案：B3．(2018年6月·广东学考)如图为某电场的电场线，一点电荷在A和B两点所受电场力的大小关系是()A．FAFBB．FAFBC．FA＝FBD．未知点电荷正负，故无法判断解析：电场线的疏密程度表示电场强弱，由F＝Eq得B正确．答案：B1．电场．电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力．电荷间的相互作用是通过电场发生的．2．电场强度．(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值．(2)定义式：E＝Fq.单位：N/C或V/m．(3)方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向(即与负电荷在电场中的受力方向相反)．3．电场线．(1)定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱．(2)电场线的特点．①电场线是假想的，并不真实存在，但电场真实存在；②电场线起于正电荷，终止于负电荷，不闭合；③电场线上任意一点的切线方向跟这点的电场强度方向一致；④电场线的疏密程度反映电场的强弱；⑤电场线不相交．在下面各电场中，点电荷q在A、B两点所受的电场力相同的是()解析：A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同；B图中，A、B两点电场强度方向相同，大小不同；C图是匀强电场，各点电场强度相同；D图中，A、B两点电场强度大小、方向都不相同．答案：C(1)电场线的疏密程度反映电场的强弱．(2)电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向，即电场方向．(3)匀强电场的电场线是距离相等的平行直线．单项选择题1．如图所示，带箭头的直线是某电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示两处的电场强度，则()A．EAEBB．EA＝EBC．EAEBD．无法确定解析：电场强度的大小由电场线的疏密表示，由于A、B附近电场线的分布情况未知，一条电场线无法判断疏密，则EA、EB的大小不能确定．答案：D2．对电场线的认识，下列说法错误的是()A．电场线总是从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷B．电场线上某点的切线方向与放在该点的正电荷的受力方向相同C．电场线的疏密可以反映电场的强弱D．电场线在特殊情况下会相交解析：电场线总是从正电荷或无穷远处发出，终止于无穷远处或负电荷，所以A正确；电场线上某点的切线方向表示该点的电场线的方向，与放在该点的正电荷的受力方向相同，所以B正确；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以C正确；电场线永远不会相交，如果相交的话，那么在该点电场的方向就会有两个不同的方向，这是不可能的，所以D错误．答案：D3．如图所示，一带负电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，粒子不计重力．下列说法正确的是()A．粒子一直做匀加速直线运动B．粒子一直做匀减速直线运动C．粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动D．粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动解析：粒子带负电，其所受电场力方向与初速度方向相反，粒子是向右做匀减速直线运动，再向左做匀加速直线运动，故C正确．答案：C非选择题4．如图为某电场的电场线，一点电荷分别放置在电场中的A和B两点，请回答以下问题：(1)比较A，B两点的电场强度大小，可以判断，EA____________EB(选填“”“＝”或“”)；(2)比较该点电荷在A，B两点所受的电场力的大小，可以判断，若该点电荷带正电，则FA______FB(选填“”“＝”或“”)；若该点电荷带负电，则FA______FB(选填“”“＝”或“”)．解析：(1)根据电场线的疏密，可以判断，EAEB；(2)点电荷在电场中所受电场力的大小与其电性无关，则FAFB.答案：(1)(2)考点3磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量单项选择题1．(2019年6月·广东学考)如图所示，一小磁针被放入水平向右的匀强磁场中，忽略其他磁场的影响，当小磁针静止时，其N极的指向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右解析：小磁针放在磁场中时，当小磁针静止时，其N极指向与磁感线的方向一致，即N极指向是水平向右，故选项D正确，A、B、C错误．答案：D2．(2019年6月·广东学考)如图所示，矩形线圈MNPQ处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，PQ边刚好处于磁场右边界．则当线圈做下列运动时，通过线圈的磁通量会发生变化的是()A．线圈向右平移且MN边未离开磁场B．线圈向左平移且MN边未离开磁场C．线圈向上平移且MQ边未离开磁场D．线圈向下平移且NP边未离开磁场解析：A项，根据公式Φ＝BS，B不变，线圈向右平移且MN边未离开磁场，有效面积减小，通过线圈的磁通量减小，