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1、2015届高三物理二轮复习教学案专题十 电场和磁场【典型例题】【例1】（对电场性质的理解）(多)将一电荷量为Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图1所示，金属球表面的电势处处相等a、b为电场中的两点，则()Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高C检验电荷q在a点的电势能比在b点的大D将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做负功【突破训练】（多）空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是（ ）A取无穷远处电势为零,则O点处电势为零B电子在A、B两点的电势能相等C电子在A、
2、B两点的加速度方向相反D电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线【例2】（电场的叠加）（多）如图所示，在y轴上关于0点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD，ADO=600。下列判断正确的是A. O点电场强度为零B. D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C，电势能增大【例3】（与平行板电容器有关的问题）（单）如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，开关S闭合。在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的是( )A将滑动变阻器R的滑片向右移动B在平行板电容器中插入电介质C减
3、小平行板电容器两极板间的距离D减小平行板电容器两极板的正对面积【例4】（带电粒子在电场中加速或偏转）(多)如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是( )A滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变D电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变【例5】（带电粒子在交变的电场中的运动）如图(a)所示，平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着
4、垂直金属板的靶 MN。现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO的某一初速射入。设粒子能全部打在靶 MN上，而且所有粒子在AB间的飞行时间均为t，不计重力影响，试问：(1)在距靶MN的中心O点多远的范围内有粒子击中?ABOO v0MN（a）02T/3U0tU-U05T/32TT（b）(2)要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0，m、d、q，T的关系式即可) 。【例6】（磁场叠加）（单）如图，两根互相平行的长直
5、导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同【例7】（磁场对通电导体作用力问题）（单）如图所示，在竖直向下的恒定匀强磁场中有一光滑绝缘的 圆轨道，一重为G的金属导体MN垂直于轨道横截面水平放置，在导体中通入电流I，使导体在安培力的作用下以恒定的速率v从A点运动到C点，设
6、导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为，安培力的瞬时功率为P，则从A到C的过程中，下列有关说法正确的是( )A.电流方向从N指向M B.IcotC.Pcos D.Psin同步练习：1（多选）如图所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象如图所示则（ ）AQ2带正电 Ba、b两点的电势abCa、b两点电场强度EbEa D试探电荷从b到a的过程中电势能减小2（单选）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 ( )AO点的电势最低Bx2点的电势最高C
7、x1和x1两点的电势相等Dx1和x3两点的电势相等3（多选）空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大4（多选）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸
8、面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是A粒子带正电B射出粒子的最大速度为C保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大5 2014全国卷 如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d，0)点沿垂直于x轴的
9、方向进入电场不计重力若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为，求：(1 )电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间例1、 ABD 【突破训练】BC 例2、BD 例3、D 例4、BC 例5、(1)当粒子由t=nT时刻进入电场，向下侧向位移最大 （3分）当粒子由t=nT+2T/3时刻进入电场，向上侧向位移最大 （3分）在距靶MN的中心O点下方至上方范围内有粒子击中。（1分）（2） （3分）例6、C例7、D同步1、BC2、C3、BD4、BC5、解析 (1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动的半径为R0.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得qv0Bm由题给条件和几何关系可知R0d设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax，在电场中运动的时间为t，离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vx.由牛顿定律及运动学公式得Eqmaxvxaxttd由于粒子在电场中做类平抛运动(如图)，有tan 联立式得v0tan2 (2)联立式得t