2019高考物理二轮复习 专题五 电场与磁场学案

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1、专题五　电场与磁场一、主干知法必记1.库仑定律:F=kQ1Q2r2,仅适用于真空中静止的点电荷。2.电场强度:E=Fq或E=kQr2或E=Ud。3.电场线的特点:“不相交、不闭合、不存在”;沿电场线方向电势降低且电场线与等势面垂直。4.电势差和电势的关系:UAB=φA-φB=-UBA。5.电场力做的功:W=Fscosθ或W=-ΔEp或WAB=qUAB。6.电势高低的判断(1)沿电场线方向电势逐渐降低,且是电势降落最快的方向。(2)根据UAB=WABq,将WAB、q的正负号代入,由UAB的正负判断φA、φB的高低。7.电势能大小的判断(1)电场力做正功,电势能

2、减少;电场力做负功,电势能增加。(2)正电荷在电势高的地方电势能大;负电荷在电势低的地方电势能大。(3)在电场中,若只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化。动能增加,电势能减小;反之,动能减小,电势能增加。8.等势面上任意两点之间的电势差为零;在等势面上移动电荷,电场力不做功;任意两个电势不等的等势面不会相交;在匀强电场中,任意一组平行线上等距离的两点之间的电势差相等。9.电容:C=QU=ΔQΔU=εrS4πkd,分析电容器的动态变化问题时要弄清楚电荷量和板间电压是否变化。10.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)沿电场方向:vx=v0,l=v0t。(2)

3、沿垂直电场方向:a=Fm=qEm=qUmd,vy=at=qUlmv0d,y=12at2=qUl22mv02d。11.磁场和磁场力(1)磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式B=FIL认为B与F成正比,与IL成反比。(2)安培力的大小为F=BILsinθ,方向由左手定则判断;安培力垂直于磁场和电流决定的平面。(3)磁感线的特点是“不中断、不相交、要闭合”,在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极。(4)洛伦兹力大小F=qvB,方向由左手定则判断。洛伦兹力垂直于速度和磁场决定的平面,所以洛伦兹力不做功。12.带电粒子在磁场中的圆周运动(1)洛

4、伦兹力充当向心力:qvB=mrω2=mv2r=mr4π2T2=4π2mrf2=ma。(2)圆周运动:轨道半径r=mvBq、周期T=2πrv=2πmqB、运动时间t=θ2πT或t=θrv。(3)带电粒子在有界匀强磁场中运动轨迹的确定①圆心的确定:已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心。②半径的确定:可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小。(4)带电粒子在匀强磁场中运动具有对称性,若带电粒子从某一直线边界射入匀强磁场,又从同一边界射出磁场时,粒子的

5、入射速度方向与边界的夹角和出射速度方向与边界的夹角相等;带电粒子沿半径方向射入圆形磁场区域,必沿半径方向射出圆形磁场区域。13.高科技仪器(1)速度选择器:v0=EB。通过速度选择器的粒子只有一种速度,与粒子的质量、电性、电荷量无关。(2)回旋加速器:粒子飞出加速器时的动能为Ek=mv22=B2R2q22m。在粒子质量、电荷量确定的情况下,粒子所能达到的最大动能只与加速器的半径R和磁感应强度B有关,与加速电压无关。二、易错知识点拨1.根据场强定义式E=Fq,错误地认为E与F成正比、与q成反比。2.根据电容的公式C=QU,错误地认为C与Q成正比、与U成反比。3

6、.在研究带电粒子的运动轨迹时,误认为运动轨迹与电场线一定重合。4.在电场中误认为场强大的地方电势高。5.在电容器的动态分析中,不能正确区分C=QU和C=εrS4πkd的意义及用途。6.根据公式B=FIL,错误地认为B与F成正比、与IL成反比。7.在判断安培力方向时,将左手定则和右手定则混淆。8.在判断负电荷在磁场中运动受力时,将“四指”指向用错。9.不能正确理解沿直线通过速度选择器的不同带电粒子有共同速度v=EB。10.误认为在回旋加速器中最大动能与加速电压有关。11.磁流体发电机正、负极板的判断易出现错误。三、保温训练1.(沪科教材原题)有两个半径为r的金

7、属球如图放置,两球表面间距离为r。今使两球带上等量的异种电荷Q,两球间库仑力的大小为F,那么(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.F=kQ2(3r)2B.F>kQ2(3r)2C.F

8、此可知　(　　)A.粒子在M点受到的电场力比在P点受