第1课时 电场和磁场的基本性质

第1课时电场和磁场的基本性质

一、电场知识网络

二、磁场知识网络

电场的基本性质

1.必须领会的“2种物理思想和5种方法”

(1)等效思想、分解思想；

(2)比值定义法、控制变量法、对称法、合成法、分解法。

2.必须辨明的“4个易错易混点”

(1)在电场强度定义式E＝F

q中，错误地认为E与F、q有关；

(2)判断电场力时注意带电粒子的电性，要区分轨迹与电场线的不同；

(3)不能随意忽略带电体的重力；

(4)电场强度和电势高低、电势能的大小没有直接关系。

命题角度一库仑定律的应用及库仑力的合成

【例1】(2018·全国卷Ⅰ，16)如图1，三个固定的带电小球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()

图1

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

解题关键

情境转化―→画矢量合成图

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F a、F b在垂直于a、b连线

的方向上的合力为零，由几何关系可知F a F b ＝1tan α＝43，又由库仑定律得F a F b

＝??????q a q b ·r 2bc r 2ac

，联立解得k ＝|q a q b |＝6427，B 错误，D 正确。 答案 D

命题角度二 根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化

【例2】 (多选)(2016·全国卷Ⅰ)如图2，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知( )

图2

A.Q 点的电势比P 点高

B.油滴在Q 点的动能比它在P 点的大

C.油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大

D.油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小

审题指导

(1)油滴在匀强电场中运动――→说明油滴做匀变速曲线运动

(2)“相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称”――→隐含合力为竖直向上的恒力

――→情境转化

解析 由于油滴受到的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以选项D 错误；由于油滴轨迹相对于过P 的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲的内侧，所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向，因此电场力竖直向上，且qE >mg ，则电场方向竖直向下，所以Q 点的电势比P 点的高，选项A 正确；当油滴从P 点运动到Q 点时，电场力做正功，电势能减小，选项C 错误；当油滴从P 点运动到Q 点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以Q 点动能

大于P点的动能，选项B正确。

答案AB

带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法

命题角度三电场线、等势面及E＝U

d的应用

【例3】(多选)(2017·全国卷Ⅲ，21)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图3所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是()

图3

A.电场强度的大小为2.5 V/cm

B.坐标原点处的电势为1 V

C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV

D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV

解题关键

(1)读题

①看到“匀强电场”想到“沿任一不垂直于电场线的直线电势均匀变化”。

②看到“三点的电势分别为10 V、17 V、26 V”想到“找等势面，画电场线”。

(2)文图转换

解析如图所示，设a、c之间的d点电势与b点电势相同，

则ad dc ＝

10－17

17－26

＝7

9

，所以d点的坐标为(3.5 cm，6 cm)，过c

点作等势线bd的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势。由几何关系可得，

cf的长度为3.6 cm，电场强度的大小E＝U

d

＝

26－17

3.6V/cm＝2.5 V/cm，故选项A

正确；因为Oacb是矩形，所以有U ac＝U Ob，可知坐标原点O处的电势为1 V ，故选项B正确；a点电势比b点电势低7 V，电子带负电，所以电子在a点的电势能比在b点的高7 eV，故选项C错误；b点电势比c点电势低9 V，电子从b 点运动到c点，电场力做功为9 eV，故选项D正确。

答案ABD

命题角度四与平行板电容器有关的电场问题

【例4】(2016·全国卷Ⅰ)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器()

A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大

B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大

C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变

D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变

解析由C＝

εr S

4πkd

可知，当云母介质移出时，εr变小，电容器的电容C变小；因

为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据Q＝CU可知，当C减小时，Q

减小。再由E＝U

d

，由于U与d都不变，故电场强度E不变，选项D正确。

答案 D

“1＋3”分析法思路(“1个不变，3个公式”)

1.如图4所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是()

图4

A.粒子在a点的加速度比在b点的加速度小

B.粒子在a点的动能比在b点的动能大

C.粒子在a点和在c点时速度相同

D.粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小

答案 D

2.(多选)如图5所示，线段AE＝FB，C、D为圆周上关于AB对称的两个点。在

A、B两点分别放置带电荷量为Q的点电荷，下列判断正确的是()

图5

A.E、F两点电场强度可能相同

B.C、D两点电场强度相同

C.E、F两点电势可能相等

D.C、D两点电势一定相等

解析如果在A、B两点放置等量异种电荷，由对称性可知，E、F两点电场强

度相同，C、D两点电场强度大小相等、方向不同，但C、D两点电势相等；如果在A、B两点放置等量同种电荷，由对称性可知，E、F两点电势相等，电场强度大小相等、方向不同，C、D两点电势相等，电场强度大小相等、方向不同，则选项A、C、D正确。

答案ACD

3.如图6是平行于地面放置的均匀带电无限长直导线周围的电场线，地面可视为无穷大的导体平面，a、b、c、d是电场中距导线等距的四个点。下列说法正确的是()

图6

A.c点的电场强度小于a点的电场强度

B.b点的电势等于d点的电势

C.若将试探电荷＋q由d点静止释放，它将沿着电场线运动到地面

D.带正电的物块(可视为质点)在左侧地面上以初速度v0向右运动，它将先做减速运动后做加速运动

解析c点处的电场线较a点处密集，则c点的电场强度大于a点的电场强度，A项错误；b、d两点是关于直导线的对称点，故b点的电势等于d点的电势，B 项正确；因电场线是曲线，故若将试探电荷＋q由d点静止释放，它不会沿着电场线运动到地面，C项错误；带正电的物块(可视为质点)在左侧地面上以初速度v0向右运动，因它所受的电场力垂直地面向下，若地面粗糙则会一直做减速运动，D项错误。

答案 B

4.(多选)(2019·广东惠州模拟)如图7所示，在水平放置的已经充电的平行板电容

器之间，有一带负电的油滴处于静止状态。若某时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变)，为维持该油滴原来的静止状态应( )

图7

A.给平行板电容器继续充电，补充电荷量

B.让平行板电容器放电，减少电荷量

C.使两极板相互靠近些

D.将上极板水平右移一些

解析 给平行板电容器继续充电，电荷量增大，电容不变，由U ＝Q C 知电势差增大，根据E ＝U d 知电场强度增大，可使电场力不变，故A 正确；同理，让电容器

放电时，油滴不能平衡，故B 错误；因为E ＝U d ，U ＝Q C ，C ＝εr S 4πkd ，则E ＝4πkQ εr

S ，说明电场强度与电容器两极板间的距离无关，即电容器两极板靠近时，电场强度不变，油滴电荷量减小，则电场力减小，油滴不能平衡，故C 错误；将上极板

水平右移，正对面积减小，电容减小，电势差U ＝Q C 增大，电场强度E ＝U d 增大，

可使电场力不变而油滴平衡，故D 正确。

答案 AD

磁场的基本性质

命题角度一 磁场的叠加

【例1】 如图8所示，两根相互平行的长直导线分别过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，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( )

图8

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

解析由安培定则可知，两导线产生的磁场在O点的方向相同，均为向下，因此O点处的磁感应强度不为零，选项A错误；同理，根据安培定则可判断，两导线产生的磁场在a、b两点的方向也相同，均为向下。由于两导线中的电流大小相等，且a、b两点关于O点对称，因此可知a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项B错误；根据安培定则、平行四边形定则以及对称性可知，c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同(均为向下)，选项C正确；由以上分析可知，a、c两点处磁感应强度的方向相同，选项D错误。

答案 C

[典例拓展] (变换电流方向)(多选)两根长直导线a、b平行放置，垂直于导线的截面如图9所示。在图示平面内，O为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I。关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法正确的是()

图9

A.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同

B.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反

C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零

D.在线段MN上只有一点的磁感应强度为零

解析两导线中的电流大小相等，且M、N两点到a、b的距离相等，所以两根通电直导线产生的磁场在M点和N点的磁感应强度大小相等，根据安培定则可判定它们的方向如图所示，分析得θ1＝θ2＝θ3＝θ4，根据平行四边形定则可得在M点、N点的合磁感应强度大小相等，方向相反。线段MN上只有O点的磁感应强度为零。

答案BD

命题角度二磁场对电流的作用

【例2】(多选)(2019·江苏卷，7)如图10所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向可能是()

图10

A.均向左

B.均向右

C.a的向左，b的向右

D.a的向右，b的向左

解析如图甲所示，当a、b中电流方向均向左时，矩形线框靠近导线的两边所受安培力方向相同，使线框向导线b移动。同理可知，a、b中电流均向右时，线框向导线a移动，选项A、B错误；

甲乙

电流方向a的向左，b的向右时，a、b中电流I′在线框所在处产生的磁场方向如图乙所示，导线AB、CD所在处的磁感应强度相同，但所受安培力大小相等、方向相反。线框静止。同理可知，电流方向a的向右，b的向左时，线框也能静止，C、D正确。

答案CD

1.如图11所示，在平面直角坐标系的第一象限分布着非匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，沿y轴方向磁场分布是均匀的，沿x轴方向磁感应强度B与x满足关系B＝kx，其中k是一恒定的正数。由粗细均匀的同种规格导线制成的正方形线框ADCBE边长为a，A处有一极小开口AE，整个线框放在磁场中，且AD 边与y轴平行，AD边与y轴间距离为a，线框A、E两点与一电源相连，稳定时流入线框的电流为I。关于线框受到的安培力情况，下列说法正确的是()

图11

A.整个线框受到的合力方向与BD连线垂直

B.整个线框沿y轴方向所受合力为0

C.整个线框在x轴方向所受合力为1

4ka

2I，沿x轴正向

D.整个线框在x轴方向所受合力为3

4ka

2I，沿x轴正向

解析根据安培力公式和左手定则可知，DC边和BE边受到的安培力大小相等，

方向相反，AD边受到的安培力水平向左，大小为F1＝BIL＝ka·I·a＝ka2I，CB边受到的安培力水平向右，大小为F2＝B′IL＝k·2a·I·a＝2ka2I，整个线框受到的安培力水平向右，大小为F2－F1＝ka2I，选项A、C、D错误，B正确。

答案 B

2.(2019·潍坊三模)如图12所示，导体棒ab用绝缘细线水平悬挂，通有由a到b 的电流。ab正下方放一圆形线圈，线圈通过导线、开关与直流电源连接。开关闭合瞬间，导体棒ab将()

图12

A.向外摆动

B.向里摆动

C.保持静止，细线上张力变大

D.保持静止，细线上张力变小

解析当开关闭合时，线圈产生磁场，通电导体棒ab处的磁场方向向下，根据左手定则可知，ab棒受到的安培力垂直于纸面向里，故向里摆动，故B正确。答案 B

3.(多选)(2019·湖北十堰调研)如图13所示，三根通电长直导线A、B、C互相平行，在横截面为等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A、C中电流方向垂直于纸面向外，B中电流方向垂直于纸面向内；已知通电

导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B＝kI

r，其中I为通电导线的电流强度，r

为到通电直导线的距离，k为常量。下列说法正确的是()

图13

A.导线A所受磁场作用力的方向与导线B、C所在平面垂直

B.导线B所受磁场作用力的方向与导线A、C所在平面垂直

C.导线A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2

D.导线A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶ 2

解析利用安培定则可知：A处的合磁场方向沿AC方向，所以A所受磁场作用力的方向与导线A、C所在平面垂直，A错误；利用安培定则可知：B处的合磁场方向沿AC方向，所以B所受磁场作用力的方向与导线A、C所在平面垂直，

B正确；已知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B＝kI

r

，根据磁场的叠

加知：A处的磁感应强度大小为2kI

2r ，而B处的磁感应强度大小为2kI

r

，由F＝

ILB知A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2，C正确，D错误。答案BC

电磁场中的STSE问题

命题角度一指南针

【例1】(多选)(2015·新课标全国Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是()

A.指南针可以仅具有一个磁极

B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场

C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰

D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转

解析指南针不可以仅具有一个磁极，故选项A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故选项B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故选项C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故选项D错误。

答案BC

命题角度二静电除尘

【例2】如图14所示为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置，再进入静电除尘区，放电极(位于中央)和集尘极分别接到高压直流电源的两极上，其间电场线如图。带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并沉积，达到除尘目的。不考虑尘埃间的相互作用及其他作用，下列说法正确的是()

图14

A.电场线方向由放电极指向集尘极

B.图中a点电场强度小于b点电场强度

C.尘埃会沿电场线从c向d运动

D.尘埃在运动过程中动能增大

解析由题“带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并沉积”，知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，故A错误；a点电场线比b点密，所以a点电场强度大于b点电场强度，故B错误；放电极与集尘极间是非匀强电场，所受的电场力是变化的，速度方向与电场力的方向不同，尘埃不会沿电场线从c向d运动，故C错误；带电尘埃在运动过程中电场力做正功，动能增大，D正确。

答案 D

命题角度三科学小实验

【例3】(多选)央视《是真的吗》节目做了如下实验：用裸露的铜导线绕制成一根无限长螺旋管，将螺旋管放在水平桌面上，用一节干电池和两磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上，只要将这辆小车推入螺旋管中，小车就会加速运动起来，如图15所示。关于小车的运动，以下说法正确的是()

图15

A.将小车上某一磁铁改为S极与电池粘连，小车仍能加速运动

B.将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方向将发生改变

C.图中小车加速度方向向右

D.图中小车加速度方向向左

答案BD

命题角度四电容式位移传感器

【例4】(多选)如图16为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为θ，则被测物体()

图16

A.向左移动时，θ增大

B.向右移动时，θ增大

C.向左移动时，θ减小

D.向右移动时，θ减小

解析由公式C＝

εr S

4πkd

，可知当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板

间电介质增加，则电容C增大，由公式C＝Q

U

可知电荷量Q不变时，U减小，则

θ减小，故A错误，C正确；由公式C＝εr S

4πkd

，可知当被测物体带动电介质板向

右移动时，导致两极板间电介质减少，则电容C减小，由公式C＝Q

U

可知电荷量Q不变时，U增大，则θ增大，故B正确，D错误。

答案BC

A卷提能小卷练

一、选择题

1.(多选)在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C，静电力常量k＝

9.0×109 N·m2/C2。关于电荷量与库仑力，下列说法正确的是()

A.两个电荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时，相互作用力相当于地球上九十万吨的物体所受的重力

B.我们几乎不可能做到使相距1 m的两个物体都带1 C的电荷量

C.在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强得多

D.库仑定律的公式和万有引力定律的公式在形式上很相似，所以它们是性质相同的两种力

解析库仑定律的公式和万有引力定律的公式在形式上很相似，但是它们是性质不相同的两种力，选项D说法不正确，其他说法正确。

答案ABC

2.指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时，其N极指向如图中虚线(南北指向)所示。若某一条件下该指南针静止时N极指向如图1中实线(N极指向北偏东)所示。则以下判断正确的是()

图1

A.可能在指南针上面有一导线东西放置，通有由东向西的电流

B.可能在指南针上面有一导线东西放置，通有由西向东的电流

C.可能在指南针上面有一导线南北放置，通有由北向南的电流

D.可能在指南针上面有一导线南北放置，通有由南向北的电流

解析指南针静止时N极指向北偏东方向，则磁感应强度有向东的分量，由安培定则知，只有选项C正确。

答案 C

3.如图2所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点分别放有等量正电荷，M、N是x轴上的两点，且OM＝MN，P点在第一象限且PM垂直于x轴，则()

图2

A.P点电势比M点电势高

B.O、M两点间电势差大于M、N两点间电势差

C.M点场强比N点场强大

D.在M点静止释放一带正电粒子，该粒子将在x轴上做往返运动

解析由等量同种正电荷等势线分布可知，M点电势比P点电势高，A错误；O、M间电场线比M、N间电场线分布稀疏，O、M两点间电势差小于M、N两点间电势差，N点场强大于M点场强，B、C错误；根据对称性，在M点静止释放的带正电粒子会以O点为中点做往返运动，D正确。

答案 D

4.如图3所示，a、b为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是()

图3

A.使a、b板的距离增大一些

B.使a、b板的正对面积减小一些

C.断开S，使a板向左平移一些

D.断开S，使a、b板的正对面积增大一些

解析静电计测量的是电容器两端的电势差，合上开关，电容器两端的电势差不变；断开S，电容器的电荷量不变，根据电容的变化判断电容器两端电势差的变

化。开关闭合，不论使a 、b 板的距离增大一些，还是使a 、b 板的正对面积减小一些，电容器两端的电势差总不变，故A 、B 错误；断开S ，电荷量不变，使a

板向左平移一些，即使a 、b 板的距离增大一些，根据C ＝εr S 4πkd 知，电容C 减小，

U ＝Q C ，可知电势差增大，故C 正确；断开S ，电荷量不变，使a 、b 板的正对面

积增大一些，根据C ＝εr S 4πkd 知，电容C 增大，U ＝Q C ，可知电势差减小，故D 错

误。

答案 C

5.(2019·山东淄博高三模拟)已知一个无限大的金属板与一个点电荷之间的空间电场分布与等量异种电荷之间的电场分布类似，即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直。如图4所示MN 为无限大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个电荷量为Q 的正点电荷置于板的右侧，图中a 、b 、c 、d 是以正点电荷Q 为圆心的圆上的四个点，四点的连线构成一内接正方形，其中ab 连线与金属板垂直。则下列说法正确的是( )

图4

A.b 点电场强度与c 点电场强度相同

B.a 点电场强度与b 点电场强度大小相等

C.a 点电势等于d 点电势

D.将一试探电荷从a 点沿直线ad 移到d 点的过程中，试探电荷电势能始终保持不变

解析 画出电场线如图所示，根据对称性可知，b 点电场强度与c

点电场强度大小相等，方向不同，故A 错误；电场线密集的地方

电场强度大，从图上可以看出a 点电场强度大于b 点电场强度，

故B 错误；根据对称性并结合电场线的分布可知a 点电势等于d 点电势，故C 正确；由于试探电荷从a 沿直线ad 到d 点，则先靠近正电荷后远离正电荷，所以电场力在这个过程中做功，只是总功为零，所以试探电荷电势能不是始终保持不变，故D 错误。

答案 C

6.(多选)(2019·江苏卷，9)如图5所示，ABC 为等边三角形，电荷量为＋q 的点电荷固定在A 点。先将一电荷量也为＋q 的点电荷Q 1从无穷远处(电势为0)移到C 点，此过程中，电场力做功为－W 。再将Q 1从C 点沿CB 移到B 点并固定。最后将一电荷量为－2q 的点电荷Q 2从无穷远处移到C 点。下列说法正确的有( )

图5

A.Q 1移入之前，C 点的电势为W q

B.Q 1从C 点移到B 点的过程中，所受电场力做的功为0

C.Q 2从无穷远处移到C 点的过程中，所受电场力做的功为2W

D.Q 2在移到C 点后的电势能为－4W

解析 根据电场力做功与电势能的变化关系知Q 1在C 点的电势能E p ＝W ，根据

电势的定义知C 点电势φ＝E p q ＝W q ，A 正确；在A 点的点电荷产生的电场中，B 、

C 两点处在同一等势面上，Q 1从C 移到B 的过程中，电场力做功为0，B 正确；单独在A 点固定电荷量为＋q 的点电荷时，C 点电势为φ，单独在B 点固定点电荷Q 1时，C 点电势也为φ，两点电荷都存在时，C 点电势为2φ，Q 2从无穷远移到C 点时，具有的电势能E p ′＝－2q ×2φ＝－4W ，电场力做功W ′＝－E p ′＝4W ，C 错误，

D 正确。

答案 ABD

7.(多选)(2019·安徽淮北模拟)如图6所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝25 V，φB＝5 V，φC＝－5 V，则下列说法正确的是()

图6

A.把电荷量为1×10－3 C的正点电荷从B点经C点移到A点，电场力做功为

－2×10－2 J

B.A、C两点的连线方向即为电场线方向

C.D点的电势为15 V

D.把一个电子从B点移到D点，电场力做功可能为0

解析电荷从B点经C点移到A点，电场力做功为W BA＝q(φB－φA)

＝1×10－3×(5－25) J＝－2×10－2 J，故A正确；连接AC，又φA

－φC＝25 V－(－5 V)＝30 V，将AC等分为6等分，找出与B电势相等的点E，如图所示，连接BE，则BE为一等势面，其电场线应垂直于BE，显然电场线与AC连线不平行，故B错误；根据匀强电场的特点可知，φA－φB＝φD－φC，所以φD＝15 V，故C正确；由于B点的电势与D点的电势不相等，所以把一个电子从B点移到D点，电场力做功不可能为0，故D错误。

答案AC

二、非选择题

8.如图7，直角坐标系xOy区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B ＝ 3 T。现有一带负电的粒子，电荷量q＝－1×10－6 C，质量m＝5×10－12 kg，以v＝1×106 m/s的速度先后经过P(1，5)、Q(5，2)两点，粒子重力不计，求：

第三节分子的性质第一课时

第三节分子的性质 第一课时 教学目标 1、了解极性共价键和非极性共价键； 2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子； 3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。 重点、难点多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。 教学过程 创设问题情境： （1）如何理解共价键、极性键和非极性键的概念； （2）如何理解电负性概念； （3）写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O 的电子式。 提出问题：由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？讨论与归纳：通过学生的观察、思考、讨论。一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。 提出问题： （1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？ （2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？是否重合？ （3）由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？讨论交流：利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成方法，讨论、研究判断分子极性的方法。 总结归纳： （1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。如：H2、N2、C60、P4。 （2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。 当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。女口：C02、BF3、CCI4。当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如：HCl、NH3、H2O。（3）引导学生完成下列表格

选修3-1 第七章第2讲 电场的能的性质—2021届高中物理大一轮复习讲义

第2讲电场的能的性质 知识要点 一、电势能、电势 1.电势能 (1)电场力做功的特点： 电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 (2)电势能 ①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。 ②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即W AB＝E p A －E p B＝－ΔE p。 2.电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能E p与它的电荷量q的比值。 (2)定义式：φ＝E p q。 (3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。 (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。 3.等势面 (1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。 (2)四个特点 ①等势面一定与电场线垂直。 ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 ④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。 二、电势差 1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做的功与移动电荷的电荷量的比值。

2.定义式：U AB＝W AB q。 3.电势差与电势的关系：U AB＝φA－φB，U AB＝－U BA。 三、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1.电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场 线方向的距离的乘积。即U＝Ed，也可以写作E＝U d。 2.公式U＝Ed的适用范围：匀强电场。 四、静电平衡 导体处于静电平衡状态的两大特点 (1)导体内部的场强处处为零。 (2)导体是一个等势体，导体表面是等势面。 基础诊断 1.关于静电力做功和电势能的理解，下列说法正确的是() A.静电力做功与重力做功相似，均与路径无关 B.正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的 C.静电力做正功，电势能一定增加 D.静电力做功为零，电荷的电势能也为零 答案 A 2.一个电荷只在静电力作用下从电场中的A点移动到B点时，静电力做了5× 10－6 J的功，那么() A.电荷在B点将具有5×10－6 J的电势能 B.电荷在B点将具有5×10－6 J的动能 C.电荷的电势能减少了5×10－6 J D.电荷的电势能增加了5×10－6 J 解析电荷只在静电力作用下从电场中的A点移动到B点时，静电力做正功，电势能减少，静电力做了多少正功，电荷的电势能就减少多少。因为不知道电荷在A点的动能和电势能，所以不能确定电荷在B点的动能和电势能，故选项C正确。 答案 C 3.如图1所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正电荷从A经B、C到达D点，整个过程中电场力对电荷做的功为()

高考物理一轮复习第七章静电场第2讲电场能的性质课时达标训练

2 电场的能的性质 一、选择题(1～5题为单项选择题，6～10题为多项选择题) 1．如图1所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa＝3 V，φb＝9 V，则下列叙述正确的是( ) 图1 A．该电场在C点处的电势一定为6 V B．a点处的场强E a一定小于b点处的场强E b C．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大 D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大 解析本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，因此电势降落及场强大小情况都不能确定， A、B错；a、b两点电势已知，正电荷从a到b是从低电势向高电势运动，电场力做负功，动能减小，电势 能增大，C对，D错。 答案 C 2．(2017·兰州一模)带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图2所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是( ) 图2 A．粒子带负电荷 B．粒子先加速后减速 C．粒子加速度一直增大 D．粒子的机械能先减小后增大 解析粒子受到的电场力沿电场线方向，故粒子带正电，A错误；由图知粒子受电场力向右，所以先向左减速运动后向右加速运动，故B错误；从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增大后减小，动能先减小后增大，根据电场线的疏密知道场强先变小后变大，故加速度先减小后增大，C错误，D正确。 答案 D

3．在某匀强电场中有M 、N 、P 三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M ＝30°、∠P ＝90°，直角边NP 的长度 为4 cm 。已知电场方向与三角形所在平面平行，M 、N 和P 点的电势分别为3 V 、15 V 和12 V 。则电场强度的大小为( ) 图3 A ．150 V/m B ．75 V/m C ．5 3 V/m D ．75 3 V/m 解析 过P 点作斜边MN 的垂线交MN 于O 点，由几何知识可知N 、O 间的距离NO ＝2 cm ，M 、O 间的距离MO ＝6 cm ，由匀强电场的特点得O 点的电势为φO ＝12 V ，即O 、P 在同一等势面上，由电场线与等势面的关系和几何关系知： E ＝U d ＝φN －φO NO ＝150 V/m ，即选项A 正确。 答案 A 4．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷固定在x 轴上的O 、M 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如 图4所示，其中C 为ND 段电势最低的点，则下列说法正确的是( ) 图4 A ．q 1、q 2为等量异种电荷 B ．N 、 C 两点间场强方向沿x 轴负方向 C ．N 、 D 两点间的电场强度大小沿x 轴正方向先减小后增大 D ．将一正点电荷从N 点移到D 点，电势能先增大后减小 解析 根据q 1左侧和q 2右侧电势随距离增大而降低可判断两者均为正电荷，A 错误；N 、C 间的电场方向沿 x 轴正方向，C 点场强为0，B 错误；根据N →D 间图线的斜率大小先减小后增大可知，场强先减小到零后反向增大，C 正确；正电荷从N 移到D ，由E p ＝qφ知，电势能先减小后增大，D 错误。 答案 C 5．如图5所示为沿水平方向的匀强电场的三条电场线，竖直平面内有一个圆周，A 点为圆周上和圆心同一高 度的一点，B 点为圆周上的最高点。在A 点的粒子源以相同大小的初速度v 0在竖直面内沿各个方向发射带正电的同种粒子(不计粒子重力)，竖直向上发射的粒子恰好经过B 点，则从圆周上离开的粒子的最大速度

第1讲 电场和磁场的基本性质

第1讲电场和磁场的基本性质 “物理观念”构建 一、电场的性质 二、磁场对通电导体或运动电荷的作用 1.“两个磁场力” (1)安培力：F＝BIL(I⊥B)。 (2)洛伦兹力：F＝q v B(v⊥B)。 2.“两个定则” (1)对电流的磁场用安培定则。 (2)对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则。 “科学思维”展示 一、研究电场的思想方法——对称法

二、三个物理量的判断方法 判断场强强弱 ①根据电场线或等势面的疏密判断 ②根据公式E＝k Q r2和场强叠加原理判断 判断电势的高低 ①根据电场线的方向判断 ②由U AB＝ W AB q和U AB＝φA－φB判断 ③根据电场力做功(或电势能)判断 判断电势能大小 ①根据E p＝qφ判断 ②根据ΔE p＝－W电，由电场力做功判断 1.正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向，安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直。 2.画出辅助图(如导轨、斜面等)，并标明辅助方向(磁感应强度B、电流I的方向)。 3.将立体的受力分析图转化为平面受力分析图，即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图。 电场的基本性质 考向一库仑定律的应用及库仑力的合成 【典例1】(2018·全国卷Ⅰ，16)如图1，三个固定的带电小球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() 图1 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F a、F b在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何 关系可知F a F b＝ 1 tan α＝ 4 3，又由库仑定律得 F a F b＝?? ? ? ? ? q a q b· r2bc r2ac，联立解得k＝| q a q b|＝ 64 27，B 错误，D正确。 答案 D 考向二根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化 【典例2】(2018·天津理综，3)如图2所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，电势能分别为E p M、E p N。下列判断正确的是() 图2 A.v M

2020届高考物理一轮复习讲义：第七章 第2讲 电场能的性质的描述(含答案)

第2讲电场能的性质的描述 板块一主干梳理·夯实基础 【知识点1】电势能Ⅰ 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 (2)计算方法 ①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离，计算时q不带正负号。 ②W AB＝qU AB，适用于任何电场，计算时q要带正负号。 2．电势能 (1)定义：电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的与其相对位置有关的能量叫做电势能，用符号E p表示。 (2)静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B。 (3)大小：电荷在某点的电势能，等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功。[特别提醒](1)电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们习惯说成电场中的电荷所具有的。 (2)电势能是相对的，与零势能位置的选取有关，但电势能的变化是绝对的，与零势能位置的选取无关。 (3)电势能是标量，有正负，无方向。电势能为正值表示电势能大于在参考点时的电势能，电势能为负值表示电势能小于在参考点时的电势能。 (4)零势能位置的选取是任意的，但通常选取大地或无穷远处为零势能位置。 【知识点2】电势Ⅰ 1．电势 (1)定义：电荷在电场中某一点的电势能E p与它的电荷量q的比值。 (2)定义式：φ＝E p q。 (3)矢标性：电势是标量，有正负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。 (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势与选取零电势点的位置有关。一般选取无穷远处为零电势点，在实际应用中常取大地的电势为零。 2．等势面 (1)定义：电场中电势相同的各点构成的面。 (2)四个特点 ①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 ②等势面一定与电场线垂直。 ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 ④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。 [特别提醒]电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的，与在该点是否放有电荷和所放电荷的电性、电荷量及电势能均无关。 【知识点3】电势差Ⅱ

沪科版高中物理选修第二章第2课时《电场力的性质》word同步练习

训练2 习题课：电场力的性质 1. 如图1所示，表示一个电场中a、b、c、b四点分别引入试探电荷时，测得试探电荷所受 电场力与电荷量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是() A．该电场是匀强电场 B．这四点场强的大小关系是E d＞E a＞E b＞E c C．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E d D．无法比较这四点场强的大小关系 2．如图2所示a、b两点为负点电荷Q的电场中以Q为圆心的同一圆周上的两点，a、c两点为同一条电场线上的两点，则以下说法中正确的是() A．a、b两点场强大小相等 B．同一试探电荷在a、b两点所受电场力相同 C．a、c两点场强大小关系为E a＞E c D．a、c两点场强方向相同 3.一负电荷由电场中的A点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v -t图像如图3所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是() 图3 4. 如图4所示，A、B是某点电荷电场中的一条电场线．在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象，下列判断正确的是(不计电荷重力)() 图4 A．电荷向B做匀速运动 C．电荷向B做加速度越来越大的运动 D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定 5．如图5，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP ＝60 °.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的

大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2.E1与E2之比为() 图5 A．1∶2 B．2∶1 C．2∶ 3 D．4∶3 6. 如图6所示，在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点， 相距为L，外力F将质量为m、带电荷量为q的粒子从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是() 图6 A．外力的方向水平 B．外力的方向竖直向上 C．外力的大小等于qE＋mg D．外力的大小等于(qE)2＋(mg)2 7．如图7所示，在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电Q2，且Q1＝2Q2，用E1和E2分别表示两个电荷产生的场强的大小，则在x轴上() 图7 A．E1＝E2的点只有一处，该点合场强为零 B．E1＝E2的点只有两处，一处的合场强为零，另一处的合场强为2E2 C．E1＝E2的点只有三处，其中两处的合场强为零，另一处的合场强为2E2 D．E1＝E2的点只有三处，其中一处的合场强为零，另两处的合场强为2E2 8．图8中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P 是中垂线上的一点．下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧() 图8 A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2 B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞|Q2| D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|＞|Q2|

2021人教版高中化学选修三《分子的性质》word教案

2021人教版高中化学选修三《分子的性质》word教 案 第三节分子的性质 第一课时 教学目标 1、了解极性共价键和非极性共价键； 2、结合常见物质分子立体结构，判定极性分子和非极性分子； 3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认确实科学态度。 重点、难点 多原子分子中，极性分子和非极性分子的判定。 教学过程 创设问题情境： （1）如何明白得共价键、极性键和非极性键的概念； （2）如何明白得电负性概念； （3）写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式。 提出问题： 由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子显现的机会是否相同？ 讨论与归纳： 通过学生的观看、摸索、讨论。一样说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。 提出问题： （1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？ （2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心如何样分布？是否重合？ （3）由极性键形成的分子中，如何样找正电荷的中心和负电荷的中心？ 讨论交流： 利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合

成方法，讨论、研究判定分子极性的方法。 总结归纳： （1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，因此差不多上非极性分子。如：H2、N2、C60、P4。 （2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。 当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。如：CO2、BF3、CCl4。当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如：HCl、NH3、H2O。 （3）引导学生完成下列表格 一样规律： a．以极性键结合成的双原子分子是极性分子。如：HCl、HF、HBr b．以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。如：O2、H2、P4、C60。 c．以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。 d．在多原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一样是非极性分子。 反思与评判： 组织完成“摸索与交流”。

课时作业17电场力的性质

电场力的性质17课时作业

课时作业(十七)电场力的性质 1．场源电荷＋Q对电荷A、电荷B的电场力F、F.如图所示，下列说BA法正确的是() A．F是电荷A产生的电场施加A B．F是电荷B产生的电场施加A C．F是电荷B产生的电场施加B D．F是电荷＋Q产生的电场施加B2．如图所示是某电场中的一条 直线，一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列有关该电场情况的判断正确的是() A．该电场一定是匀强电场 B．场强E一定小于E ba C．电子的电势能E>E b p a p D．电子的电势能E

(均可视为点电荷)，它们间库仑力的大小为F.现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先后与A、B相互接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为() 1A．F B.F591D.F F C. 410 4.光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电小球．为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．在如图所示给出的四个电场方向中，有可能使小球在杆上保持静止的是() A．垂直于杆斜向上B．垂直于杆斜向下C．竖直向上D．水平向右 5．点电荷A和B分别带正电和负 电，电荷量分别为4Q和－

Q，在A、B连线上，如图所示，电场强度为零的地方在() A．A和B之间B．A的右侧 C．B的左侧D．A的右侧及B的左侧6．在匀强电场中，将一质量为m、 电荷量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示．则匀强电场的场强大小为() mg tan θA．最大值是B．最小值为 qmg sin θqmg tan θC．唯一值是D．以上都不对q

高考物理一轮复习课时跟踪检测二十二第六章静电场第2节电场能的性质

课时跟踪检测（二十二） 电场能的性质 对点训练：电势高低与电势能大小的判断 1．(多选)(2013·江苏高考)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所示，金属球表面的电势处处相等。a 、b 为电场中的两点，则( ) A ．a 点的电场强度比b 点的大 B ．a 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 解析：选ABD 电场线密的地方电场强度大，A 项正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，B 项正确；由E p ＝qφ可知，负电荷在高电势处电势能小，C 项错误；负电荷从a 到b 电势能增加，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，这个过程中电场力做负功，D 项正确。 2．(多选)(2017·成都模拟)如图所示，空间中固定的四个点电荷 分别位于正四面体的四个顶点处，A 点为对应棱的中点，B 点为右侧面 的中心，C 点为底面的中心，D 点为正四面体的中心(到四个顶点的距离 均相等)。关于A 、B 、C 、D 四点的电势高低，下列判断正确的是( ) A ．φA ＝φB B ．φA ＝φD C ．φB >φC D ．φC >φD 解析：选BC 点A 、B 、C 、D 位于右侧面底边一对正、负点电荷连线的中垂面上，即位于这一对正、负点电荷形成的电场的等势面上，故A 、B 、C 、D 四点的电势由左侧棱上的一对正、负点电荷决定，根据一对正、负点电荷的等势面的分布特点可知φB >φD ＝φA >φC ，故B 、C 对，A 、D 错。 对点训练：电势差与电场强度的关系 3.在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示。从坐标原点沿＋y 轴前进0.2 m 到A 点，电势降低了10 2 V ，从坐标原点沿＋x 轴前进0.2 m 到B 点，电势升高了10 2 V ，则匀强电场的场强大小和方向为( ) A ．50 V/m ，方向 B →A B ．50 V/m ，方向A →B C ．100 V/m ，方向B →A D ．100 V/m ，方向垂直AB 斜向下 解析：选C 连接AB ，由题意可知，AB 中点C 点电势应与坐标原点O 相等，连接OC 即为等势线，与等势线OC 垂直的方向为电场的方向，故电场方向由B →A ，其大小E ＝U d ＝102＋102 2×0.2 V/m ＝100 V/m ，选项C 正确。

高考物理总复习 第七章 02 第2讲 电场能的性质精练(含解析)

第2讲电场能的性质 A组基础过关 1.如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b点的电场强度大小分别为E a和E b,则( ) A.W a=W b,E a>E b B.W a≠W b,E a>E b C.W a=W b,E aE b,选项A正确。 2.(多选)如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线,虚线为以一点电荷为中心的圆,M点是两点电荷连线的中点。若将一正试探点电荷从虚线上N点移动到M点,则( ) A.电荷所受电场力大小不变 B.电荷所受电场力逐渐增大 C.电荷电势能逐渐减小 D.电荷电势能保持不变 答案BC 由电场线的分布情况可知,N处电场线比M处电场线疏,则N处电场强度比M处电场强度小,由电场力公式F=qE可知正点电荷从虚线上N点移动到M点,电场力逐渐增大,故A错误,B正确。根据顺着电场线方向电势降低,可知从N到M,电势逐渐降低,正电荷的电势能逐渐减小,故C正确,D错误。

3.(多选)(2019安徽合肥质检)如图所示,某匀强电场中A、B、C、D四点构成一个菱形,对角线 AC=12cm,BD=16cm,一个质子从A移到B,电场力做了24eV的功;一个电子从A移到C,克服电场力做了24eV 的功。其中A点的电势为零,则下列说法正确的是( ) A.D点的电势φD=0 B.D点的电势φD=-24V C.电场强度E=250N/C D.电场强度E=200N/C 答案AC 由题意可知,U AB==24V,U AC==24V,又有φA=0,则φB=φC=-24V,B、C的连线为一条等势线,所以A、D的连线也为一条等势线,故φD=0,A正确,B错误;根据几何关系可求得AD和BC间的垂直距离d=9.6cm,电场强度E==250N/C,C正确,D错误。 4.(多选)如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则( ) A.M的带电荷量比N的大 B.M带负电荷,N带正电荷 C.静止时M受到的合力比N的大 D.移动过程中匀强电场对M做负功 答案BD 不考虑重力,取整体为研究对象,外力只有匀强电场的电场力,由平衡条件可知M、N所受电场力必等大反向,故M、N必带有等量异种电荷,A错误;隔离出M,因N对其的库仑引力向右,则匀强电场对

高三物理二轮复习课前诊断-磁场的基本性质

课前诊断——磁场的基本性质 考点一 带电粒子在磁场中的运动 1.[(2016·肇庆质检)如图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度 为v 0的电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力，则电子将( ) A ．向右偏转，速率不变，r 变大 B ．向左偏转，速率改变，r 变大 C ．向左偏转，速率不变，r 变小 D ．向右偏转，速率改变，r 变小 解析：选A 由安培定则可知，直导线右侧的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力方向向右，故向右偏转；由于洛伦兹力不做功，故速率不变，由r ＝mv qB 知r 变大，故选A 。 2．[考查圆周运动半径的确定方法及匀速圆周运动问题] (2016·福建省高考适应性检测)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直于横截面。一质量为m 、电荷量为q (q ＞0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( ) A. 3mv 03qR B.mv 0qR C.3mv 0qR D.3mv 0qR 解析：选A 画出带电粒子运动轨迹示意图，如图所示。设带电粒子在 匀强磁场中运动轨迹的半径为r ，根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律，qv 0B ＝m v 02r ，解得r ＝mv 0qB 。由图中几何关系可得：tan 30°＝R r 。联立解得：该磁场的磁感应强度B ＝3mv 03qR ，选项A 正确。 3．[考查带电粒子在磁场中运动时间和运动半径的比较] (多选)(2016·南平检测)在一个边界为等边三角形的区域内，存在方 向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的P 点处有一个粒子源，发 出比荷相同的三个粒子a 、b 、c (不计重力)沿同一方向进入磁场，三个粒 子通过磁场的轨迹如图所示，用t a 、t b 、t c 分别表示a 、b 、c 通过磁场的 时间；用r a 、r b 、r c 分别表示a 、b 、c 在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是( ) A ．t a ＝t b ＞t c B ．t c ＞t b ＞t a

经典课时作业 电场力的性质的描述

经典课时作业 电场力的性质的描述 （含标准答案及解析） 时间：45分钟 分值：100分 1.如图所示带正电的金属圆环竖直放置,其中心处有一电子,若电子某一时刻以初速度v 0从圆环中心处水平向右运动,则此后电子将( ) A.做匀速直线运动 B.做匀减速直线运动 C.以圆心为平衡位置振动 D.以上选项均不对 2.如图所示,两个完全相同的绝缘金属壳a ?b 的半径为R,质量为m,两球心之间的距离为l=3R.若使它们带上等量的异种电荷,电荷量为q,那么两球之间的万有引力F 引,库仑力F 库分别为( ) 22 22222222 222222A.F ,F B.F ,F k C.F G F k D.F G ,,F k m q m q G k G l l l l m q m q l l l l ==≠≠≠==≠引引库库引引 库库 3.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由( ) A.一个带正电的点电荷形成 B.一个带负电的点电荷形成 C.两个分立的带等量负电的点电荷形成 D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 4.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过 N 点,可以判定( )

A.M点的电势大于N点的电势 B.M点的电势小于N点的电势 C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 5.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图所示,则A?B两点所在区域的电场线分布情况可能是( ) 6.如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0,使其在水平桌面上运动,则( ) A.若A?B为同种电荷,B球一定做速度变大的曲线运动 B.若A?B为同种电荷,B球一定做加速度变大的曲线运动 C.若A?B为异种电荷,B球可能做加速度?速度都变小的曲线运动 D.若A?B为异种电荷,B球速度的大小和加速度的大小可能都不变 7.竖直平面内,一带正电的小球,系于长为L的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定为O 点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E.已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力.现先把小球拉到图中的P1处,使轻线伸直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球.已知小球在经过最低点的瞬间,因受线的拉力作用,其竖直方向上的速度突变为零,水平方向分量没有变化,则小球到达与P1点等高的P2时线上张力T为( ) A.mg B.2mg C.3mg D.4mg 8.如图,M?N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°,电荷量相等?符号相反的两个点电荷分别置于M?N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将

2.3 静磁场性质

2.3 静磁场性质
自强●弘毅●求是●拓新

在实验发现电与磁现象相互联系之前，人们通常将电和磁视作两个不相互联系的物理现象进行 探索。然而以康德和谢林为代表的哲学家认为，电、磁、光、热等现象是相互联系的。受他们 的影响，奥斯特坚信电磁是相互联系的物理现象，有着共同的根源。1820年4月，他观察到通 电导线扰动磁针的现象，发现了电流的磁效应。因此，学习了静电场的性质，大家想到了什 么？让我们来学习一下静磁场的性质。

Ampere 在1821－25 年之间，设计并完成了 四个关于电流相互作用 的精巧实验，得到了电 流相互作用力公式，称 为安培定律
?0 F12 ? 4?
l1
R12
l2
r1
r2
线圈１对线圈２的作用力
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l1 l2
I 2 dl2 ? ( I1dl1 ? R12 ) R123
真空磁导率

实验证明：电流体对置于其中 的电流元 I 0 dl 有力的作用，电 流元受到的作用力是电流体中 所有电流与电流元作用的叠加
J ?r ?
I 0 dl
?0 ? Idl j ? R j ? ?0 ? J ? r ? ? ? ? r ? r ? ? ? ? I 0dl ? ??? ? ? dr ? dF ? I 0dl ? ? ? ? 3 3 ? R ? ? r ? r? ? 4? V ? j 4? ? j ? ?

实验证明
任一恒定电流元Idl 在其周围空间 激发出对另一恒定电流元（或磁 铁）具有力作用的物质，称为磁 场。对电流元有作用力是磁场的 基本特性。
I 0 dl

高中物理磁场-完美总结

磁场基本性质 一、磁场 1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用． 2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用． 二、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线． 1．疏密表示磁场的强弱． 2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向． 3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场． 5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向· *熟记常用的几种磁场的磁感线： 【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A） A.带负电; B.带正电; C.不带电; D.不能确定 解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A. 三、磁感应强度 1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。 2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度． ①表示磁场强弱的物理量．是矢量． ②大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）． ③方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向． ④单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T． ⑤点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值． ⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等． ⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.

静电场 电场力和能的性质

静电场 第1课时 电场力的性质 考点梳理 一、电场强度 1．静电场 (1)电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场． (2)电荷间的相互作用是通过电场实现的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度 (1)物理意义：表示电场的强弱和方向． (2)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度． (3)定义式：E ＝F q . (4)标矢性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从平行四边形定则． 二、电场线 1．定义： 为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小． 2．特点： (1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处； (2)电场线在电场中不相交； (3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大； (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向； (5)沿电场线方向电势逐渐降低； (6)电场线和等势面在相交处互相垂直． 3．几种典型电场的电场线(如图1所示)． 图1 [基本知识运用] 1．[对电场强度的理解]关于电场强度的概念，下列说法正确的是 ( ) A ．由E ＝F q 可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比

B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关 C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 2．[电场强度的矢量合成]在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是() 3．[对电场线性质和特点的理解]以下关于电场和电场线的说法中正确的是() A．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切 B．在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零 C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大 D．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在 4．[应用电场线分析电场性质]如图2是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是() A．这个电场可能是负点电荷的电场 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．A、B两点的电场强度方向不相同 D．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向图2 5．[电场线与带电粒子轨迹问题分析]如图3所示，图中实线是一簇未 标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场 区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程 中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是() A．带电粒子所带电荷的正、负 B．带电粒子在a、b两点的受力方向 C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D．带电粒子在a、b两点的速度何处较大图3 6．[带电粒子在电场中的运动分析]一负电荷从电场中的A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图4所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列图中的 () 图4 方法提炼解答电场线与粒子运动轨迹问题的方法

人教版高二化学选修3第二章第三节分子的性质导学案设计(第1课时)

第二章分子结构与性质 第二节分子的性质 第一课时 【教学目标】 1、了解极性共价键和非极性共价键； 2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子； 3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。【重点、难点】 多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。 【教学过程】 创设问题情境： （1）如何理解共价键、极性键和非极性键的概念； （2）写出H 2、Cl 2 、N 2 、HCl、CO 2 、H 2 O的电子式。 提出问题： 由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？讨论与归纳： 通过学生的观察、思考、讨论。一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。 提出问题： （1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？

（2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？是否重合？ （3）由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？讨论交流： 利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成方法，讨论、研究判断分子极性的方法。 总结归纳： （1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重 合，所以都是非极性分子。如：H 2、N 2 、C 60 、P 4 。 （2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。 当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。如：CO 2、BF 3 、CCl 4 。 当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如：HCl、NH 3、H 2 O。 （3）引导学生完成下列表格

第2讲 电场能的性质

限时规范训练 [基础巩固题组] 1．在电场中，下列说法正确的是() A．某点的电场强度大，该点的电势一定高 B．某点的电势高，试探电荷在该点的电势能一定大 C．某点的场强为零，试探电荷在该点的电势能一定为零 D．某点的电势为零，试探电荷在该点的电势能一定为零 解析：选D．电势是人为规定的，与电场强度无关，电势能与零势能面的选取有关，与电场强度无关，A、C错误；负电荷在高电势处电势能小，B错误；根据E p＝φq可知，电势为零，电势能为零，D正确． 2．(多选)如图所示，虚线a、b、c代表某一电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，其中R在等势面b上．下列判断正确的是() A．三个等势面中，c的电势最低 B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大 C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b 解析：选ABD．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带正电，因此电场线指向右下方，根据沿电场线电势降低，故A正确；根据带电粒子受力情况可知，若粒子从P到Q过程，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故带电粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故B正确；只有电场力做功，所以带电粒子在P点的动能与电势能之和与在Q点的相等，故C错误；电场的方向总是与等势面垂直，所以R点的电场线的方向与该处的等势面垂直，而带正电粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同，加速度的方向又与受力的方向相同，所以带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b，故D正确． 3. (多选)M、N是某电场中一条电场线上的两点，从M点由静止释放一电子，电子仅

高考物理大一轮复习第六章第2课时电场力的性质练习新人教版

第2课时 电场力的性质 一、选择题 1．有关电场强度的理解，下述说法正确的是 ( ) A ．由E ＝F q 可知，电场强度E 跟放入的电荷q 所受的电场力成正比 B ．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C ．由E ＝kq r 2可知，在离点电荷很近，r 接近于零，电场强度达无穷大 D ．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 2．如图1所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的 电 场线，若带电粒子q (|Q |?|q |)由a 运动到b ，电场力做正 功．已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ，则下列 判断正确的是 ( ) A ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a >F b B ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a F 图1 D ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a q 2.已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有 向线段中的一条来表示，它是( ) A ．E 1 B ．E 2 C ．E 3 D ． E 4 图 2 4.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀 强电场中，小球1和2均带正电．电荷量分别为q 1和 q 2(q 1>q 2)．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图3所示，若 将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力F 为(不 计重力及两小球间的库仑力) ( ) A ．F ＝12 (q 1－q 2)E B ．F ＝(q 1－q 2)E 图 3 C ．F ＝12 (q 1＋q 2)E D ．F ＝(q 1＋q 2)E 5．某静电场的电场线分布如图4所示，图中P 、Q 两点的电场强度 的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为U P 和U Q ，则 ( ) A ．E P >E Q ，U P >U Q B ．E P >E Q ，U P U Q D ． E P