2021高考物理二轮复习专题3电场与磁场第1讲电场与磁场的基本性质学案16页

第 1 讲　电场与磁场的基本性质
考情速览·明规律
高考命题点 命题轨迹 情境图
2020
Ⅱ卷 20
Ⅲ卷 21
2019
Ⅰ卷 15
Ⅱ卷 20
Ⅲ卷 21
2018
Ⅰ卷 16
Ⅰ卷 21
Ⅱ卷 21
2017 Ⅲ卷 21
电场的性质
2016
Ⅰ卷 14
Ⅲ卷 15
20(2)20题
20(3)21题
18(2)21题
19(3)21题
18(1)16题
18(1)21题

17(3)21题
16(2)15题
17(1)20题
16(1)20题
2019 Ⅰ卷 17
2018 Ⅱ卷 20
磁场的基本性质
2017
Ⅰ卷 19
Ⅱ卷 21
Ⅲ卷 18
19(1)17题
18(2)20题
17(2)21题

17(3)18题
17(1)19题
核心知识·提素养　
“物理观念”构建
1．对电场强度的三个公式的理解
(1)E＝
F
q
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的，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”．
(2)E＝k
Q
r2
是真空中点电荷所形成的电场的场强的决定式，某点的电场强度 E由场源电荷
Q和该点到场源电荷的距离 r决定．
(3)E＝
U
d
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＝
Ep
q
.
(2)电势差与电场力做功：UAB＝
WAB
q
＝φA－φB．
(3)电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔEp.
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．电场中电势高低、电势能大小的判断
判断电势的高低 根据电场线的方向判断

根据 UAB＝φA－φB判断
根据电场力做功(或电势能)判断
根据 Ep＝qφ判断
判断电势能的大小
根据电场力做功(W＝－ΔEp)判断
5.磁场
“科学思维”展示
1．思想方法
(1)等效思想、分解思想；
(2)比值定义法、控制变量法、类比法、对称法、合成法、分解法．
2．模型建构
(1)静电力做功的求解方法
①由功的定义式 W＝Flcos α求解．
②利用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”求解，即 W＝－ΔEp.
③利用 WAB＝qUAB求解．
(2)电场中功能关系的理解及应用方法
①若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．
②若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．
③除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．
④所有力对物体所做的功等于物体动能的变化．
命题热点·巧突破　
考点一　电场的基本性质
　考向 1　电场力的性质
1．(2019·全国卷Ⅰ·T15)如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小
球 P和 Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　D　)

A．P和 Q都带正电荷
B．P和 Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷
D．P带负电荷，Q带正电荷
【解析】　对 P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以 P、
Q 必带等量异种电荷，选项 A、B 错误；对 P 进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水
平向左，与 Q对它的库仑力平衡，所以 P带负电荷，Q带正电荷，选项 D正确，C错误．
2．(2018·全国卷Ⅰ·T16)如图所示，三个固定的带电小球 a、b和 c，相互间的距离分别
为 ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.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(　D　)
A．a、b的电荷同号，k＝
16
9
B．a、b的电荷异号，k＝
16
9
C．a、b的电荷同号，k＝
64
27
D．a、b的电荷异号，k＝
64
27
【解析】　如果 a、b带同种电荷，则 a、b两小球对 c的作用力均为斥力或引力，此时 c
在垂直于 a、b 连线的方向上的合力一定不为零，因此 a、b 不可能带同种电荷，A、C 错误；
若 a、b带异种电荷，假设 a对 c的作用力为斥力，则 b对 c的作用力一定为引力，受力分析
如图所示，由题意知 c 所受库仑力的合力方向平行于 a、b 的连线，则 Fa、Fb在垂直于 a、b
连线的方向上的合力为零，由几何关系可知∠a＝37°、∠b＝53°，则 Fasin 37°＝Fbcos
37°，解得
Fa
Fb
＝
4
3
，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得|
qa
qb |＝
64
27
，B错...