（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)回扣6 六、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)-人教版高三全冊(cè)物理試題

六、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)1庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(xiàn)基礎(chǔ)回扣1.點(diǎn)電荷、元電荷(1)元電荷:e=1.6×10-19C,所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。(2)點(diǎn)電荷:本身的線(xiàn)度比相互之間的距離小得多的帶電體;點(diǎn)電荷是理想化模型。2.庫(kù)侖定律(1)表達(dá)式:F=kq1q2r2,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫靜電力常量。適用條件為真空中的點(diǎn)電荷。(2)“三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的模型:由三個(gè)自由點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)且它們僅在系統(tǒng)內(nèi)靜電力作用下而處于平衡狀態(tài),如圖所示。規(guī)律:“三點(diǎn)共線(xiàn)”三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一直線(xiàn)上;“兩同夾異”正負(fù)電荷相互間隔;“兩大夾小”中間電荷的電荷量最小;“近小遠(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷。3.電場(chǎng)強(qiáng)度公式適用范圍場(chǎng)源規(guī)定含義E=Fq任何電場(chǎng)電荷或變化的磁場(chǎng)正電荷的受力方向?yàn)殡妶?chǎng)方向比值定義,與q及F無(wú)關(guān)E=kQr2真空中,點(diǎn)電荷由場(chǎng)源電荷Q及距離r決定E=UABd勻強(qiáng)電場(chǎng)與兩點(diǎn)間電勢(shì)差U及間距d無(wú)關(guān),d為沿電場(chǎng)線(xiàn)方向A、B兩點(diǎn)間的距離說(shuō)明:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。(2)U=Ed只適于勻強(qiáng)電場(chǎng)的定量計(jì)算。在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中也可用U=Ed定性判斷電勢(shì)差的大小。4.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)(如圖所示)說(shuō)明:(1)孤立點(diǎn)電荷的電場(chǎng):正(負(fù))點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)呈空間球?qū)ΨQ(chēng)分布指向外(內(nèi))。離點(diǎn)電荷越近,電場(chǎng)線(xiàn)越密(電場(chǎng)強(qiáng)度越大)。(2)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng):兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,從兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O沿中垂線(xiàn)到無(wú)限遠(yuǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小;兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中垂線(xiàn)上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向和中垂線(xiàn)平行,關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大、反向。(3)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng):兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)方向電場(chǎng)強(qiáng)度先變小再變大;兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上,電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,且與中垂線(xiàn)垂直,關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大、同向。5.應(yīng)用電場(chǎng)線(xiàn)進(jìn)行以下判斷:(1)電場(chǎng)力的方向正電荷的受力方向和電場(chǎng)線(xiàn)方向相同,負(fù)電荷的受力方向和電場(chǎng)線(xiàn)方向相反;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(定性)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密可定性反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;(3)電勢(shì)的高低與電勢(shì)降低的快慢沿電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)逐步降低,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向;(4)等勢(shì)面的疏密電場(chǎng)越強(qiáng)的地方,等差等勢(shì)面越密集;電場(chǎng)越弱的地方,等差等勢(shì)面越稀疏。易錯(cuò)辨析1.電場(chǎng)線(xiàn)實(shí)際并不存在,是假想的曲線(xiàn),但帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡都是存在的。2.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)定義式E=Fq,錯(cuò)誤地認(rèn)為E與F成正比、與q成反比。3.在研究帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),誤認(rèn)為運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線(xiàn)一定重合。知識(shí)點(diǎn)2電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差、等勢(shì)面基礎(chǔ)回扣1.電勢(shì)能(1)電場(chǎng)力做功特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置有關(guān)。計(jì)算方法A.由公式W=Fl cos 計(jì)算,此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),可變形為W=qEl cos 。B.由W=qU來(lái)計(jì)算,此公式適用于任何形式的靜電場(chǎng)。C.由動(dòng)能定理來(lái)計(jì)算:W電場(chǎng)力+W其他力=Ek。D.由電勢(shì)能的變化計(jì)算:W=Ep1-Ep2。(2)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量,即WAB=EpA-EpB=-Ep。(3)電勢(shì):公式為=Epq(與試探電荷無(wú)關(guān));單位:伏特(V);電場(chǎng)線(xiàn)指向電勢(shì)降低最快的方向。2.等勢(shì)面的認(rèn)識(shí)(1)等勢(shì)面一定和電場(chǎng)線(xiàn)垂直。(2)等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功。(3)電場(chǎng)線(xiàn)總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。(4)電場(chǎng)線(xiàn)越密的地方,等差等勢(shì)面越密。3.電勢(shì)差(1)定義式:UAB=WABq。(2)電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系:UAB=A-B,UAB=-UBA。(3)影響因素:電勢(shì)差UAB由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定,與移動(dòng)的電荷q及電場(chǎng)力做的功WAB無(wú)關(guān),與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。易錯(cuò)辨析1.在電場(chǎng)中誤認(rèn)為場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)高。2.電勢(shì)差是由電場(chǎng)決定的,與零勢(shì)面的選取無(wú)關(guān)。知識(shí)點(diǎn)3電容器基礎(chǔ)回扣(1)定義式:C=QU。單位:法拉(F),1 F=106 F=1012 pF。(2)平行板電容器電容的決定式:C=rS4kd,k為靜電力常量。(3)平行板電容器的兩種情況兩種情況電路結(jié)構(gòu)常用公式特點(diǎn)電容器始終與電源相連定義式C=QU決定式C=rS4kd勻強(qiáng)電場(chǎng)E=Ud電壓U不變dE、CQSE不變、CQ電容器充電后斷電電荷量Q不變dCUE不變SCUE易錯(cuò)辨析根據(jù)電容的公式C=QU,錯(cuò)誤地認(rèn)為C與Q成正比、與U成反比。知識(shí)點(diǎn)4磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用基礎(chǔ)回扣1.磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量(1)基本特性:磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用。(2)方向:小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度:B=FIL(通電導(dǎo)線(xiàn)垂直于磁場(chǎng))。3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)特點(diǎn):勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線(xiàn)疏密程度相同、方向相同。4.磁通量:=BS。單位為Wb,1 Wb=1 T·m2。適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng),線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直,與線(xiàn)圈匝數(shù)無(wú)關(guān)。 5.安培力、安培力的方向(1)安培力的方向用左手定則判定。(2)安培力的方向特點(diǎn):FB,FI,即F垂直于B和I決定的平面。(3)安培力的大小:磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線(xiàn)垂直時(shí):F=BIL;磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線(xiàn)平行時(shí):F=0。安培力公式寫(xiě)為F=ILB,適用條件為磁場(chǎng)與電流方向垂直。式中L是有效長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連線(xiàn)段的長(zhǎng)度(如圖所示),相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端,因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線(xiàn)圈其有效長(zhǎng)度L=0,所以通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,受到的安培力的矢量和一定為零。易錯(cuò)辨析1.根據(jù)公式B=FIL,錯(cuò)誤地認(rèn)為B與F成正比、與IL成反比。2.在判斷安培力方向時(shí),將左手定則和右手定則混淆。知識(shí)點(diǎn)5磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用基礎(chǔ)回扣1.洛倫茲力(1)判定方法:左手定則。方向特點(diǎn):FB,Fv,即F垂直于B和v決定的平面(注意:洛倫茲力不做功)。(2)洛倫茲力的大小:F=qvB sin 。vB時(shí),洛倫茲力F=0(=0°或180°);vB時(shí),洛倫茲力F=qvB(=90°);v=0時(shí),洛倫茲力F=0。2.洛倫茲力不做功。易錯(cuò)辨析在判斷負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力時(shí),將“四指”指向用錯(cuò)。