2013高考物理步步高二轮复习全攻略专题教师用书WORD(第1部分专题3)
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第一部分 专题三 电场和磁场(这是单页眉，请据需要手工删加)
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达人寄语
——科学复习、事半功倍
决定最后终点的人只有你自己！
●2012年3月，中南大学破格聘请22岁就攻克了国际数学难题的刘路为正教授级研究员，成为目前中国最年轻的教授．他的励志名言是：“人生好比一道难题，我坚持了自己的兴趣，决定最后终点的人只有你自己！”
“电场和磁场”，高考是重磅，粒子运动压大轴，“场”“场”有“轨”莫紧张．要自信，自信是成功的基石，用自己的实力撬动高考这个实现自身价值的省力杠杆，使你的人生轨迹呈弧线上升．
第6讲 电场中常考的3个问题(选择题)
主要题型：选择题
难度档次：
低档难度．是电学部分的基础考题．围绕电场中的电场强度E、电势φ、电场力F、电势能Ep、电场力的功W及相应规律，做简单的分析、计算．,高考热点
1．库仑定律
(1)表达式：F＝________，式中k表示静电力常量，k＝9.0×109 N·m2/C2.
(2)适用条件：真空中的________．
2．电场强度、电势、电势差、电势能的区别与联系
电场强度 电势 电势差 电势能
意 义 描述电场的力的性质 描述电场的能的性质 描述电场力做功的本领 描述电荷在电场中的能量、电荷做功的本领
定义 E＝____ φ＝____(Ep为电荷的电势能) UAB＝____ Ep＝φq 矢标性 矢量：方向为放在电场中的正电荷的________方向 标量，只有正负，正负只表示大小 标量，有正负，正负只表示电势的________ 标量，有正负
决定因素 场强由电场本身决定，与试探电荷无关 电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关 由电场本身的两点间差异决定，与试探电荷无关，与参考点选取无关 由电荷量和该点电势二者决定，与参考点选取有关
3.带电粒子的运动
(1)加速
①匀强电场中，v0与E平行时，可用牛顿第二定律和运动学公式求解，基本方程：
Eq＝ma，E＝Ud，
v22－v21＝2ax.
②非匀强电场中，用动能定理求解，其方程式为
qU＝12mv2－12mv20.
(2)偏转
①处理方法：用运动的合成和分解的思想处理，即沿v0方向与场强E平行的匀速直线运动和垂直于v0方向的匀加速直线运动．
②偏转规律：
偏转位移：y＝qU2mdxv02x＝L,Ｆy＝qUL22mdv20
偏转角：tan φ＝vyv0＝qUxmdv20x＝L,Ｆtan φ＝qULmdv20.,
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名师点睛
1．重视物理学的科学研究方法
本部分内容的主要研究方法有：
(1)理想化模型．如点电荷、电场线、等势面；
(2)比值定义法．电场强度、电势的定义方法是定义物理量的一种重要方法；
(3)类比的方法．电场和重力场的类比；静电力和重力的类比；带电粒子在电场中的运动和平抛运动的类比．
2．静电力做功的求解方法
(1)由功的定义W＝Fl求；(2)利用结论“静电力做功等于电荷电势能增量的负值”来求，即W＝－ΔE；(3)利用WAB＝qUAB求．
3．研究带电粒子在电场中的曲线运动时，采用运动合成与分解的思想方法．
课堂笔记
常考问题18 根据电场线或等势面比较电场强度和电势的大小
图6－1
【例1】 (2012·福建理综，15)如图6－1所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )．
A．A点电势大于B点电势
B．A、B两点的电场强度相等
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
解析 由于电场力做负功，所以Q应带负电荷，由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB>φA，故A项错误；由E＝kQr2，r不相等，所以EA≠EB，B项错误；由φA＝WA→∞q1、φB＝WB→∞q2，因为WA→∞＝WB→∞，φA1q2，即q1
答案
C
图6－2
电场线分布如图6－2所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb，则( )．
A．Ea>Eb，φa>φb B．Ea>Eb，φa
C．Eaφb D．Ea
方法锦囊
场强、电势的比较方法
(1)电场强度
①根据电场线的疏密程度判断，电场线越密，场强越大；
②根据等差等势面的疏密程度判断，等差等势面越密，场强越大；
③根据a＝qEm，a越大，场强越大．
(2)电势
①沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面；
②根据UAB＝φA－φB，比较正负，判断φA、φB的大小．
课堂笔记
常考问题19 由带电粒子的轨迹判断电势、加速度、电场力做功及电
势能的变化情况
图6－3
【例2】 如图6－3所示，实线是某一电场中的电场线，虚线是一个负电荷只在电场力作用下在这个电场中的运动轨迹，若电荷是从a处运动到b处，则以下判断正确的是( )．
A．电荷从a运动到b加速度减小 B．b处电势能大
C．电荷在b处速度小 D．b处电势高
思维点拨 轨迹偏转方向―→粒子所受电场力方向粒子带电性受力分析Ｆ场强方向电场线疏密―→场强大小―→加速度大小电场线与电势的关系―→电势高低⇨判断选项
图6－4
(2012·宝鸡市高三模拟)如图6－4所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是它们连线的中点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA＝OC，下列说法正确的是( )．
A．A点的电场场强一定大于B点的电场强度
B．C点的电势低于B点的电势
C．同一点电荷在A、C两点受电场力大小相同
D．同一负电荷在B点的电势能小于其在C点的电势能,以题说法
这类问题一般综合性较强，涉及“牛顿运动定律、功和能”的知识分析
(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况电荷做曲线运动的情景分析．
(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题目中相互制约的三个方面 .若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．有时各种情景的讨论结果是归一的．
(3)一般为定性分析，有时涉及简单计算．常考问题20 带电粒子在电场中运动情况分析
图6－5
【例3】 (2012·天津理综，5)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图6－5中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )．
A．做直线运动，电势能先变小后变大
B．做直线运动，电势能先变大后变小
C．做曲线运动，电势能先变小后变大
D．做曲线运动，电势能先变大后变小
解析 带负电的粒子以速度v进入电场后，电场力的方向与v的方向不在一条直线上，故带负电的粒子做曲线运动，先由低电势面运动到高电势面，然后由高电势面运动到低电势面，所以电势能先减小后增大，选项C正确，选项A、B、D错误．
答案
C
图6－6
如图6－6所示，一个质量为m、带正电荷量为q的尘粒以竖直向上的初速度v0 在平行板电容器P、Q两极板正中间的A点进入场强为E的匀强电场中，恰好垂直于Q板打在B点，且AC＝BC，则下列说法正确的是( )．
A．P板电势高于Q板的电势
B．尘粒打在B点时速度是2v0
C．尘粒打在B点时速度是v0
D．P、Q两板间的电势差是mv20q,
借题发挥
解答带电粒子在电场中的运动问题应注意：
(1)准确受力分析―→进而判断带电粒子的运动性质和运动轨迹―→若是往复运动还要抓住粒子运动的周期性、对称性.
(2)要抓住关键的两个观点：
①动力学观点——包括牛顿运动定律和运动学规律．
②能量观点——包括动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律．
课堂笔记
技法1 反证例举法
【技法阐释】有些选择题的选项中，带有“可能”、“可以”等不确定词语，只要能举出一个特殊例子证明它正确，就可以肯定这个选项是正确的；有些选择题的选项中，带有“一定”、“不可能”等肯定的词语，只要能举出一个反例驳倒这个选项，就可以排除这个选项．
【高考佐证】 (2011·海南卷)关于静电场，下列说法正确的是( )．
A．电势等于零的物体一定不带电
B．电场强度为零的点，电势一定为零
C．同一电场线上的各点，电势一定相等
D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
技法2 对称分析法
【技法阐释】对称情况存在于各种物理现象和物理规律中，应用这种对称性可以帮助我们直接抓住问题的实质，避免复杂的数学演算和推导，快速解题．
图6－7
【高考佐证】 (2011·重庆卷)如图6－7所示，电荷量为＋q和－q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有( )．
A．体中心、各面中心和各边中点
B．体中心和各边中点
C．各面中心和各边中点
D．体中心和各面中心
技法3 极限思维法
【技法阐释】物理中体现极限思维的常见方法有极限法、微元法等．极限法是把某个物理量推向极端，从而做出科学的推理分析，给出判断或导出一般结论．该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化的情况．微元法将研究过程或研究对象分解为众多细小的“微元”，只需分析这些“微元”，进行必要的数学方法或物理方法处理，便可将问题解决．极限思维法在进行某些物理过程分析时，具有独特作用，使问题化难为易，化繁为简，收到事半功倍的效果．
