1、第1讲 电场和磁场的基本性质,网络构建,1.电场,2.磁场,1.三个物理量的判断方法,规律方法,2.用准“两个定则”(1)对电流的磁场用安培定则。(2)对安培力和洛伦兹力用左手定则。,【典例1】 (2018全国卷，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ab5 cm，bc3 cm，ca4 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,电场的基本性质,库仑定律的应用及库仑力的合成,答案 D,【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
2、下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为M、N，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是( )图2A.vMvN，aMaN B.vMvN，MNC.MN，EpMEpN D.aMaN，EpMEpN,根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化,答案 D,【典例3】 (多选)(2017全国卷，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( ) A.电场强度的大小为2.5 V/cmB.坐标原点处的电势为1 VC.电子在a点的电势能比在
3、b点的低7 eVD.电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV 图3,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,【典例4】 (多选)(2017全国卷，20)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图4所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra，a)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两
4、点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是( ),电场中的图象问题,图4 A.EaEb41 B.EcEd21 C.WabWbc31 D.WbcWcd13,答案 AC,【典例5】 (2018北京理综，19)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图5所示。下列说法正确的是( )A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大,与平行板电容器有关的电场问题,图5,答案 A,1
5、.粒子快速通过氢分子中心，其轨迹垂直于两核的连线，两核的距离为d，如图6所示。假定粒子穿过氢分子中心时两氢核几乎不移动，同时忽略分子中电子的电场，则当粒子在靠近氢分子过程中下列说法正确的是( )图6A.加速度一定变大 B.加速度一定减小C.电势能越来越大 D.电势能越来越小,解析 由题意可知，两个氢分子可视为等量的同种正电荷，其连线中点电场强度为零，无穷远处的电场强度也为零，因此在中点和无穷远之间有一点场强最大，但由于此位置不确定，因为粒子靠近氢分子过程中电场力的变化不确定，所以加速度的变化不确定，A、B错误；粒子在靠近中心连线时，由于电场力对粒子做负功，因此其电势能逐渐增大，C正确。 答案
6、C,2.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图7中虚线所示，图中平行实线可能是电场线也可能是等势线，则以下说法正确的是( ) 图7A.无论图中的实线是电场线还是等势线，a点的电场强度都比b点的电场强度小B.无论图中的实线是电场线还是等势线，a点的电势都比b点的电势高C.无论图中的实线是电场线还是等势线，电子在a点的电势能都比在b点的电势能小D.如果图中的实线是等势线，电子在a点的速率一定大于在b点的速率,解析 根据电场线和等势线的特点及两者的关系可知，无论图中的实线是电场线还是等势线，a、b两点的电场强度都相等；若图中实线是电场线，则根据做曲线运动的物体一定受到指向轨迹凹侧的合外力
7、，可知电子受到的电场力方向水平向右，电场线方向水平向左，a点的电势比b点的电势低，电子从a点运动到b点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，电子在a点的电势能比在b点的电势能大，电子在a点的速率一定小于在b点的速率；若图中实线是等势线，则根据电场线和等势线垂直的关系和物体做曲线运动的条件，可知电子受到的电场力方向竖直向下，电场线方向竖直向上，a点的电势比b点的电势高，电子从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加，动能减小，电子在a点的电势能比在b点的电势能小，电子在a点的速率一定大于在b点的速率。综上所述，选项D正确。 答案 D,3. (多选)一带正电的粒子只在电场力作用下沿
8、x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图8所示，其中0x2段是对称的曲线，x2x3段是直线段，则正确的是( ) 图8A.x1、x2、x3处电势1、2、3的关系为3210B.在x的正半轴，电场方向都沿x轴正方向C.粒子在0x1段受到的电场力方向沿x轴正方向，做加速运动D.x2x3段的电场是匀强电场,解析 由Epq，q0且不变知与Ep同号且成正比，可得到x图象如图所示，由于粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，说明电场线沿x轴。根据电场方向由电势高处指向电势低处，在0x1段电场方向为x方向，粒子在该段受到的电场力方向沿x方向，做加速运动，x1x3段电场方向沿x方向，粒子做减速运动，选项A、C
9、正确，B错误；又x2x3段电势随距离x的变化是线性的，说明该处电场是恒定的，为匀强电场，选项D正确。 答案 ACD,磁场的基本性质,磁场的叠加及安培力的计算问题,图9,答案 AC,【典例2】 (多选)(2017全国卷，19)如图10，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反。下列说法正确的是( ),图10,答案 BC,【典例3】 (多选)(2017全国卷，21)某同学自制的简易电动机示意图如图11所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，
10、线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将( ) 图11,安培力作用下导体的平衡及运动,A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉,解析 若将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受到水平方向的安培力而转动，转过一周后再次受到同样的安培力而使其连续转动，选项A正确；若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，则当线圈在图示位置时，线圈的上下边受到安培力而转动，转过半周后再次受到相
11、反方向的安培力而使其停止转动，选项B错误；左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，故不能转起来，选项C错误；若将左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受到安培力而转动，转过半周后电路不导通，转过一周后再次受到同样的安培力而使其连续转动，选项D正确。 答案 AD,分析磁场对电流的作用要做到“一明、一转、一分析”,1.(多选)3条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为I，电流方向如图12所示。a、b和c三点分别位于三角形的3个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强
12、度大小分别记为B1、B2和B3。下列说法正确的是( )A.B1B2B3B.B1B2B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里,图12,解析 本题要明确三条导线中的电流在a、b、c三点各自产生的磁场的分布情况，要充分利用对称性进行矢量合成。对于a点，由安培定则可知，两倾斜导线在此处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，水平导线在此处产生的磁场方向向外；对于b点，斜向右上方的导线与水平导线在此处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，斜向左上方的导线在此处产生的磁场方向向外；对于c点，水平导线在此处产生的磁场方向向里，
13、斜向左上方和斜向右上方的导线在此处产生的磁场方向也向里，则c处合磁场方向向里，且有B3B1B2。综上可知选项A、C正确。 答案 AC,2.如图13所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向均垂直纸面向里。电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，导线C位于水平面，处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力为( ),图13,解析 根据安培定则，A电流在C处产生的磁场方向垂直于AC，B电流在C处产生的磁场方向垂直于BC，如图所示。,答案 B,新考纲的修订除了完善考核目标、调整考试内容外，还增加了对中华民族优秀传统文化的考核。高考试题也要体现育人功能，关注“一点四
14、面”，一点就是要在高考中体现立德树人，四面是指在高考当中体现核心价值、传统文化、依法治国、创新精神四个方向。高考已考过该部分内容，预计2019年高考物理可能还要考查该部分知识，应引起重视。,高考物理中的传统文化,【例1】 (多选)(2015新课标全国)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
15、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,【命题分析】 本题以我国古代四大发明中指南针为背景考查考生对磁场的性质、地磁场和通电直导线的磁场的掌握情况。试题通过传统文化元素的引入，实现形象思维与逻辑思维的结合，使抽象的物理概念形象化，有利于促进考生对物理概念的理解。同时还可让考生了解我国是一个文明古国，增强考生的民族自尊心和自豪感，从而激发考生为实现“中国梦”而发奋读书。,【例2】 (2015江苏单科)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对
16、静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是( )A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉,解析 用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属小球在靠近带电小球一端时会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象。 答案 C,
