（新课标）2020高考物理二轮复习 专题7 电场与磁场课件

专题七电场与磁场高考命题方向近三年高考考点分布考点鸟瞰2017年2018年2019年考点一：对电场性质的理解及应用全国Ⅰ卷20全国Ⅲ卷21全国Ⅰ卷16全国Ⅰ卷21全国Ⅱ卷21全国Ⅲ卷21全国Ⅰ卷15全国Ⅱ卷24全国Ⅲ卷21全国Ⅲ卷24全国Ⅱ卷20考点二：磁场性质及安培力全国Ⅰ卷19全国Ⅲ卷18全国Ⅱ卷21全国Ⅱ卷20全国Ⅰ卷17考点三：带电粒子在复合场中运动全国Ⅰ卷16全国Ⅰ卷25全国Ⅱ卷25全国Ⅲ卷24无命题高考分类调研考点过关筛查表说明：(熟练掌握“√”；需要拓展“…”；没掌握“×”)核心素养考点鸟瞰考点热度考点掌握自查题型一：电场强度、电场叠加原理、电场线★★★★★题型二：电场强度与电势的关系★★★★题型三：电势差与电场强度的关系★★★★题型四：E、v、F、φ、U、W、ε各量综合★★★★★物理观念考点一：对电场性质的理解及应用题型五：平行板电容器的“两类”模型题★★★★题型一：磁场的性质★★★题型二：磁场叠加原理★★★★★物理观念考点二：磁场性质及安培力题型三：磁场对电流的作用：安培力★★★★题型一：带电粒子在分立场中的运动★★★★★题型二：带电粒子在叠加场中的运动★★★★综合分析考点三：带电粒子在复合场中的运动题型三：带电粒子在交变场中的运动★★★科学态度考点四：带电粒子在复合场中运动的相关仪器★★★★核心素养之物理观念高考热点一：对电场性质的理解及应用电场强度、电场叠加原理、电场线电场力的性质电场强度EE是用来描述电场的力的性质的物理量，审题时出现E，一般应当联想电场力、合力、加速度、牛顿第二定律、运动等电场强度E运算法则电场强度E的叠加遵循平行四边形定则形象描述电场强度的E：电场线①电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向．②电场线的疏密表示电场强度的大小．③电场线不闭合，总是从正电荷(或无限远)出发，终止于负电荷(或无限远)．④电场线不相交，因为任意一点的场强不可能有两个方向．⑤沿电场线方向电势越来越低，且电势降低的最快．⑥电场线与等势线垂直1.(2018·课标全国Ⅰ)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝169B．a、b的电荷异号，k＝169C．a、b的电荷同号，k＝6427D．a、b的电荷异号，k＝6427答案D解析对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对c的库仑力，a对c的库仑力为排斥力，a、c的电荷同号，b对c的库仑力为吸引力，b、c电荷为异号，所以a、b的电荷为异号．设ac与bc的夹角为θ，利用平行四边形定则、几何关系和库仑定律可得：Fac＝k′qaqc42，Fbc＝k′qcqb32，tanθ＝34，tanθ＝FbcFac，a、b电荷量的比值k，联立解得：k＝6427，D项正确．2.直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图．M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()A.3kQ4a2，沿y轴正向B.3kQ4a2，沿y轴负向C.5kQ4a2，沿y轴正向D.5kQ4a2，沿y轴负向答案B解析G点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等方向相反，根据点电荷的场强公式可得，正电荷在G点的场强为kQa2，负电荷在G点的合场强也为kQa2，当正点电荷移到G点时，正电荷与H点的距离为2a，正电荷在H点产生的场强为kQ4a2，方向沿y轴正向，由于GH对称，所以负电荷在G点和H点产生的场强大小相等方向相反，大小为kQa2，方向沿y轴负向，所以H点处合场强的大小为kQa2－kQ4a2＝3kQ4a2，方向沿y轴负向，所以B项正确；故选B项．电场强度E与电势φ的关系电场强度与电势的关系从电场强度与电势引入的角度电场强度是从电场力的性质引入的，电势是从电场能量的角度引入的电场强度与电势的大小从大小来看，电场强度的大小看电场线的疏密，而电势的大小看电场线的指向，且电势的具体数值还与零电势点的选择有关．因此场强越强的地方不代表电势越高，可能电势为零，也可能电势很低，也可能电势很高从电场强度与电势的矢量、标量上看从矢量、标量上看，电场强度是矢量，有大小有方向，电场强度的叠加遵循平行四边形定则，电势是标量，有大小和正负，电势的叠加遵循代数加减3．(2017·海南)关于静电场的电场线，下列说法正确的是()A．电场强度较大的地方电场线一定较疏B．沿电场线方向，电场强度一定越来越小C．沿电场线方向，电势一定越来越低D．电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹答案C解析电场线的疏密表示场强的强弱，那么电场强度较大的地方电场线一定较密，故A项错误；沿着电场线的方向，电势会降低，因此沿电场线方向电势越来越低，但电场线不一定越来越疏，则场强不一定越来越小，故B项错误，C项正确；电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，故D项错误．故选C项．4．(2016·课标全国Ⅲ)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功答案B解析等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，A项错误；电场线与等势面垂直，B项正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C项错误；将一负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力的方向是从低电势指向高电势，所以电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，D项错误．5.(2019·课标全国Ⅲ)(多选)如图，电荷量分别为q和－q(q0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点．则()A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加答案BC解析由几何关系，可知b的电势大于a的电势，故A项错误，把负电荷从a移到b，电势能减少，故D项错误；由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C两项正确．6．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是()A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等答案C解析电势的高低看电场线的指向，即电场线的方向．图象中的E－x关系为等量同种电荷垂直平分线上的场强变化．电势差与电场强度的关系1．场强与电势差的关系：UAB＝ABEdl.2．推论一：在匀强电场中，平行且等长两点间的电势差必相等．3．推论二：在匀强电场中，某线段被均匀分成几等份，则电势差也将被均匀分成几等份．7.(2017·课标全国Ⅲ)(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V．下列说法正确的是()A．电场强度的大小为2.5V/cmB．坐标原点处的电势为1VC．电子在a点的电势能比在b点的低7eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV答案ABD解析如图所示，在ac连线上，确定一b′点，电势为17V，将bb′连线，即为等势线，那么垂直bb′连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如图，因为电场为匀强电场，则有：E＝Ucbd，依据几何关系，则d＝b′c×bcbb′＝4.25×662＋4.252cm≈3.5cm因此电场强度大小为E＝26－173.5V/cm≈2.6V/cm，故A项正确；根据φc－φa＝φb－φo，因a、b、c三点电势分别为φa＝10V、φb＝17V、φc＝26V，解得：原点处的电势为φ0＝1V，故B项正确；因Uab＝φa－φb＝10V－17V＝－7V，电子从a点到b点电场力做功为W＝qUab＝7eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C项错误；同理，Ubc＝φb－φc＝17V－26V＝－9V，电子从b点运动到c点，电场力做功为W＝qUbc＝9eV，故D项正确．故选A、B、D三项．E、v、F、φ、U、W、ε各物理量综合考查1．电场力做功(1)电场力做功(2)电场力做功与路径无关2．电势能(1)对电势能概念的理解①重力势能与物体在空间中的位置有关，它是物体与地球共有的，同理，电势能与试探电荷在电场中的位置有关，它是试探电荷与场源电荷所共有的．②电荷在某点所具有的电势能，等于把电荷从该点移动到零势能点的过程中电场力所做的功．③要想判断电势能的正负及具体数值，首先需要确定零势能面．④电势能是标量，正负表示大小，电势能是状态量，针对某位置具有一个确定的电势能．(2)求电势能求电势能的方法定性判断电势能正电荷在电势越高的地方电势能越大负电荷在电势越低的地方电势能越大电场力做正功，电势能减小电场力做负功，电势能增大定量计算电势能WAB＝EpA－EpB设εB＝0则EpA＝WABεA＝φAq应用本方程需代入正负号3．电势(1)对电势概念的理解：①电荷在电场中某点的电势能与它电荷量的比值，定义为该点的电势φ＝Epq.②电场中某点的电势在数值上．．．等于单位正电荷在该点所具有的电势能．③电势只与该点的电场有关，与是否放入试探电荷无关，与放入试探电荷的电量无关，与该电荷具有多少电势能无关．④电势是标量，正负表示大小，电势是状态量，对于电场中某一确定位置就有一个确定的电势．(前提已经选择了零势能面)⑤电场中某点的电势，等于产生该电场的场源电荷在该点电势的代数和．⑥无特殊说明一般选择无穷远的电势为零，电势能也为零，如果接地则认为电势为零．(2)求电势：求电势的方法定性判断电势大小―→看电场线的指向定量计算电势φA＝EpAq（使用前应先选择零势能面，且将各量正负号代入）φA－φB＝UAB4．电势差(1)对电势差概念的理解：①电势差的定义式：UAB＝WABq，将电荷q从电场中的A点移动到B点，电场力做的功与电荷量q的比值定义为电场中A、B两点的电势差．②电场中A、B两点间的电势差仅与电场自身有关，与放入电场中的电荷量q无关，与电场力做功多少也无关．(2)求电势差：求电势差的方法定量求电势差的三种方法UAB＝φA－φB（适用于任何电场）UAB＝WABq（适用于任何电场）UAB＝Ed（仅适用于匀强电场）定性判断―→看电场线指向5．各个电学物理量之间的关系8．(多选)现有两个点电荷A和B，它们电荷量分别为＋q和－q，a为AB连线的中点，b与a关于B对称，它们都在一条直线上，如图所示．把一个带正电的试探电荷从a沿直线移到b的过程中，下列说法正确的是()A．电场力对试探电荷一直做正功B．电场力对试探电荷先做正功后做负功C．试探电荷受到的电场力一直增大D．试探电荷受到的电场力先增大后减小答案BD解析等量异号电荷的电场线分布如图所示，正电荷由a移到b的过程中受沿电场线方向的力，则由图可知，由a向B电荷运动过程中，电场力向右，故电场力做正功；而在由B向b方向运动时，电场力向左，故电场力做负功，故A项错误，B项正确．由图可知，由a到b过程中，电场强度先增大后减小，故试探电荷受到的电场力先增大后减小，故C项错误，D项正确．9．(2019·课标全国Ⅱ)(多选)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则()A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行答案AC解析若电场中由