2015年高考物理考前冲刺大题精做 专题05 电场和磁场.docVIP

专题五 电场和磁场 【2015高考会这样考】 1.理解库仑定律的内容、适用条件，并能应用该定律解决相关问题. 2.理解电场强度、电势和电势差的概念，知道它们分别从力的角度和能量的角度来描述电场，并能应用它们进行相关的分析与计算. 3.能够用电场线描述几种常见的电场：点电荷的电场、等量同种(异种)点电荷电场、匀强电场等. 4.能够正确理解物理量的正值和负值的含义，如电荷的正负、电势的正负、电势能的正负以及电场力做功的正负与电势能的增减相对应关系. 5.能结合力学的平衡、运动学、牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律及交流电等知识处理带电粒子在电场中运动的问题. 6.理解电容器电容的定义式和平行板电容器电容的决定式，并能解决有关问题. 7.掌握磁感应强度、磁感线等基本概念. 8.会应用安培定则、左手定则分析通电导体棒在磁场中的受力、平衡及运动问题. 9.掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动，特别是在有理想边界的磁场中的匀速圆周运动. 10.会分析质谱仪、回旋加速器、速度选择器、磁流体发电机等磁场在生活和科技方面的应用问题. 11.会分析带电粒子在复合场、交替场中运动的问题. 【原味还原高考】 1.电荷守恒定律和元电荷 (1)电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变． (2)比荷：带电粒子的电荷量与粒子的质量之比，叫做该粒子的比荷． (3)元电荷：是世界上最小的电量，任何带电体的电量都是元电荷的整数倍，元电荷是质子或电子所带的电量，即e=1.60 ×10-19 C. (4)物体带电的方式和实质:①带电方式：摩擦起电、接触起电和感应起电.②带电实质：物体带电的实质是电荷的转移. 2.库仑定律 (1)内容：在真空中两个静止点电荷间作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上. (2)表达式： 式中k表示静电力常量，k=9.0×109 N·m2/C2. (3)适用条件：真空中的点电荷. 3.三个孤立自由点电荷的平衡问题 (1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处另外两个点电荷产生的合场强为零. (2) 【特别提醒】 应用库仑定律应注意的四个问题 (1)库仑定律只适用于真空中的点电荷，点电荷在空气中的相互作用可以近似应用库仑定律. (2)当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时，可把带电体看做点电荷.但不能根据公式错误地推论：当r→0 时，F→∞.当F→∞时，两个带电体已经不能再看做点电荷了.[来源:学§科§网] (3)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集于球心的点电荷，r为两球心之间的距离. (4)对两个带电金属球，要考虑金属表面电荷的重新分布. 二、电场力的性质的描述 1.电场的基本性质：对放入电场的电荷有力的作用. 2.电场强度 (1)定义式： 单位：牛/库(N/C)或伏/米(V/m). (2)方向：规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向. 3.电场线特点： ①电场线的密疏表示电场的强弱，切线方向表示该点场强的方向；②电场线始于正电荷(或无穷远)，终于负电荷(或无穷远)；③电场线不闭合，也互不相交；④电场线和等势面关系：电场线由高等势面指向低等势面且在相交处互相垂直；⑤电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密. 4.三个公式的比较 定 义 式 决 定 式 计 算 式 表达式 E＝F/q E＝kQ/r2 E=U/d 使用条件 任何电场(通用计算式) 真空中点电荷电场 匀强电场 Q、q、d意义 q为试探电荷 Q为场源电荷 d为沿场强方向的距离 注意 E的大小和方向与检验电荷的电荷量、电性以及存在与否无关 E的大小由场源电荷Q的电荷量和研究点到场源电荷的距离r决定 在非匀强电场中可定性应用，比较电势差的大小 【特别提醒】 两个等量点电荷的电场特点 1.等量的同种电荷 两点电荷连线上：中点O处为零，其他点左右对称(大小相等，方向相反)；连线的中垂线上：由中点O到无限远，先变大后变小，且上下对称(大小相等、方向相反，背离O点). 2.等量的异种电荷 两点电荷连线上：中点O处最小，其他点左右对称(大小相等，方向相同，平行连线指向负电荷)；连线的中垂线上：由中点O到无限远，逐渐变小，且上下对称(大小相等、方向相同，平行连线指向负电荷). 三、电场的能的性质的描述 1.电场力的功 (1)特点：和路径无关，只和被移动电荷的电荷量及初、末位置的电势差有关. (2)计算公式： W=Eqd，适用于匀强电场，其中d为沿电场线方向的位移. W=Uq，适用于任何形式的电场. 2.电势能 (1)定