2020版高考物理大二轮复习专题四电场和磁场第一讲电场和磁场的基本性质教学案32页

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第一讲　电场和磁场的基本性质

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[知识建构]
(注 1)……(注 4)：详见答案部分
[备考点睛]
1.掌握电场的“3个要点”
(1)掌握几种常见电场的电场线、等势
面的分布特点.
(2)掌握判断电势能的大小和电势的高
低的方法.
(3)掌握等势面特点和电场强度与电势
关系：等势面与电场线垂直；等差等势
面越密，电场强度越大；电场强度方向
就是电势降低最快的方向.
2.用准“两个定则”
(1)对电流的磁场用安培定则.
(2)对通电导线在磁场中所受的安培力
和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力
用左手定则.
3.易错点归纳
(1)电场强度与电势无直接关系；(2)注
意电容器与电源连接与断开的两种情况；
(3)应用 Ep＝qφ比较电势能时，注意
q为负值时的情况；(4)判断洛伦兹力
方向时要注意粒子的电性，粒子电性不
同，洛伦兹力的方向不同，运动轨迹也
不同.

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[答案]　(1)电场力做功的计算方法
①WAB＝qUAB(普遍适用)．
②W＝qElcosθ(适用于匀强电场)．
③WAB＝－ΔEp＝EpA－EpB(从能量角度求解)．
④W 电＋W 非电＝ΔEk(由动能定理求解)．
(2)电势高低的判断方法
判断角度 判断方法
依据电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低
依据电场力做功
根据 UAB＝
WAB
q
，将 WAB、q的正负号代入，由 UAB的正负判断φA、φB
的高低
依据场源电
荷的正负
取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势
为负值，靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低
依据电势
能的高低
正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大
(3)
安培力
定义 通电导线在磁场中受到的力
大小
I与 B垂直时：F＝BIL
I与 B平行时：F＝0
I与 B成θ角时：F＝BILsinθ
(4)
洛伦兹力
定义 运动电荷在磁场中受到的力

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v与 B垂直时：F＝qvB
v与 B平行时：F＝0大小
v与 B成θ角时：F＝qvBsinθ
热点考向一　电场的性质及应用
角度一　电场力的性质
【典例 1】　(2019·九江模拟)如图，A 是带电量为＋Q 半径为 R 的球体且电荷均匀分
布(均匀分布电荷的绝缘球体在空间产生对称的电场，场强大小只和到球心的距离有关)，B
为带电量为＋q 的带电体可看做点电荷．已检测到 C 点的场强为零，d 点与 C 点到球心 O 的
距离都为 r，B到 C点距离也为 r，那么只把带＋q的带电体移到 e点．则 d点场强大小为(　　)
A．k
2q
r2
B．k
Q
2r2
C．k
q
2r2
D．k
2q
r2
[思路引领]　(1)均匀分布电荷的绝缘球体在空间产生对称的电场，场强大小只和到球
心的距离有关⇒A在空间某点的场强可由点电荷的场强公式计算．
(2)B为带电量为＋q的带电体可看做点电荷⇒B在空间某点的场强可由点电荷的场强公
式计算．
(3)C点的场强为零，d点与 C点到球心 O的距离都为 r，B到 C点距离也为 r⇒A的电荷
量 Q等于 B的电荷量 q.
[解析]　A 是带电量为＋Q 半径为 R 的球体且电荷均匀分布，则 A 在 C 点产生的场强大

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小为 EA＝k
Q
r2
，方向水平向右，B为带电量为＋q的带电体可看做点电荷，则 B在 C点产生的
场强大小为 EB＝k
q
r2
，方向水平向左，因为 C点的场强为零，所以有 EA＝EB，即 Q＝q，把带＋q
的带电体 B移到 e点，则 A在 d点产生的场强大小为 EA′＝k
q
r2
，方向竖直向上，B在 d点产
生的场强大小为 EB′＝k
q
r2
，方向水平向左，根据电场的叠加原理，将 A、B在 d点产生的场
强进行矢量叠加即可得 d点场强大小为 k
2q
r2
，故 A正确，B、C、D错误．
[答案]　A
角度二　电场能的性质
【典例 2】　(2018·天津卷)如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线
是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设 M点和 N点的电势分别为φM、φN，粒
子在 M和 N时加速度大小分别为 aM、aN，速度大小分别为 vM、vN，电势能分别为 EpM、EpN.下
列判断正确的是(　　)
A．vM＜vN，aM＜aN B．vM＜vN，φM＜φN
C．φM＜φN，EpM＜EpN D．aM＜aN，EpM＜EpN
[思路引领]　(1)粒子虽然不知运动方向，但可以假设由 M 向 N 运动，然后根据粒子轨
迹弯曲方向，判断电场力做功情况．
(2)粒子带负电，...