2023高考二輪復(fù)習(xí)二十五專題

專題八、電場與磁場

第一部分織網(wǎng)點睛，綱舉目張

1.電場強度的三個公式

2.電場能的性質(zhì)

3.等勢面與電場線的關(guān)系

(I)電場線總是與等勢面垂直，且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

⑵電場線越密的地方，等差等勢面也越密。

⑶沿等勢面移動電荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，電場力一定做功。

4.電容、電容器

(I)電容：①定義式：。=￡或。=筋；

②決定式：篇。

⑵平行板電容器的兩類動態(tài)分析

兩種情況電路結(jié)構(gòu)動態(tài)分析

._____II______dtfClfQI

電容器始終接

U不變d\-E\

在恒壓電源上

SI-Ct

電容器充電后靠。。不變

斷電-E不變

St-Ct-

UIfEl

5.磁場的疊加及安培力

(1)地磁場的分布：北半球，豎直分量向下；南半球，豎直分量向上；地球上各處，水

平分量向北；赤道上空，磁感應(yīng)強度水平向北。

(2)磁場的疊加：幾根通電導(dǎo)線的磁場的疊加——安培定則(右手螺旋定則)，磁感應(yīng)強度

垂直于半徑線；遵循矢量疊加。

(3)安培力

.|B〃卜^^]

安培力大小|一卜舊_Ll|f|F=BIL

一|B與I夾角為|F三BILsin，

安培力方向f左F定則

6.帶電粒子在磁場中的受力情況

(I)磁場只對不沿磁感線運動的電荷有力的作用，對靜止的電荷或沿磁感線運動的電荷

無力的作用。

(2)洛倫茲力的大小和方向：其大小為尸=如作而優(yōu)注意：夕為。與B的夾角：尸的方

向由左手定則判定，四指的指向應(yīng)為正電荷運動的方向或負(fù)電荷運動方向的反方向。

(3)洛倫茲力做功的特點：由于洛倫茲力始終和速度方向垂直，所以洛倫茲力永不做功。

第二部分實戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練

1.(2022新高考海南卷)某帶電體周圍的電場線和等勢面如圖所示，設(shè)A點的電場強度為

以，電勢為你，B點的電場強度為EB，電勢為°8，則有

A.EA>EB，B.EA〈EB

C.，9AD.9A<08

2..（2022新高考江蘇卷）加圖所示，正方形48。。四個頂點各固定一個帶正電的點電荷.

電荷量相等，。是正方形的中心?，F(xiàn)將人點的電荷沿0/1的延長線向無窮遠(yuǎn)處移動，則（）

A.在移動過程中，。點電場強度變小

B.在移動過程中，C點的電荷所受靜電力變大

C.在移動過程中，移動的電荷所受靜電力做負(fù)功

D.當(dāng)其移動到無窮遠(yuǎn)處時，O點的電勢高于A點

3.（2022高考上海物理學(xué)科水平測試）水平面上有一帶電量為Q的均勻帶電圓環(huán)，圓心為

O,其中央軸線上距離O點為d的位置處也有帶電量為q的點電荷。若點電荷受到的電場力

為F,則p埠（女為靜電力恒量）（選填：“>"、"V”或“=”）。靜電力恒量

k的單位為C用“SI單位制”中的基本單位表示）。

?q

4.（2022高考遼寧物理）如圖所示，帶電荷量為6Q（Q>0）的球I固定在傾角為30。光滑

絕緣斜面上的〃點，其正上方L處固定一電荷量為一。的球2,斜面上距〃點L處的〃點有

質(zhì)量為，〃的帶電球3,球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在〃點處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時彈

簧的壓縮量為上，球2、3間的靜電力大小為巡。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運動。

22

g為重力加速度，球的大小可忽略，下列關(guān)于球3的說法正確的是（）

A.帶負(fù)電

B.運動至〃點的速度大小為癡

運動至a點的加速度大小為2g

運動至ab中點時對斜面的壓力大小為豆1二3〃7g

6

5.（2022高考河北）如圖，真空中電荷量為2鄉(xiāng)和一q（q>0）的兩個點電荷分別位于揚點

與N點，形成一個以就V延長線上。點為球心，電勢為零的等勢面（取無窮處電勢為零），

戶為"V連線上的一點，S為等勢面與直線網(wǎng):的交點，7為等勢面上的一點，下列說法正確

的是（）

2夕/-q\

T---------；----?~~?---------r-

MP\NOIS

A.。點電勢低于S點電勢

B.T點電場強度方向指向。點

C.除無窮遠(yuǎn)處外，MN直線上還存在兩個電場強度為零的點

D.將正試探電荷外從7點移到。點，靜電力做正功

6.（2022山東物理）半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于。點，環(huán)上均勻

分布著電量為Q的正電荷。點4、B、C將圓環(huán)三等分，取走4、8處兩段弧長均為DL的小

圓弧上的電荷。將一點電荷q置于OC延長線上距。點為2R的。點，。點的電場強度剛好

為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，^為（）

A.正電荷，q=%

B.正電荷，q-

TIRTIR

C.負(fù)電荷，q=4絲D.負(fù)電荷，q=26Q'L

itR7tR

7.（2022?全國理綜乙卷?19）如圖，兩對等量異號點電荷+夕、一夕①〉。）固定于正方

形的4個項點上。L.N是該正方形兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點，。為內(nèi)切圓的圓心，M

為切點。則（）

+q-q

「…二?

-->一_*■■■■■?一

-qM+q

A.L和N兩點處的電場方向相互垂直

B.M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左

C.將一帶正電的點電荷從M點移動到。點，電場力做正功

D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

8.（2022年6月浙江選考）如圖為某一徑向電場示意圖.電場強度大小可表示為￡=

r

。為常量。比荷相同的兩粒子在半徑「不同的圓軌道運動。不考慮粒子間的相互作用及

重力，則

A.軌道半徑，?小的粒子角速度一定小

B,電荷量大的粒子的動能一定大

C.粒子的速度大小與軌道半徑，?一定無關(guān)

D.當(dāng)加垂直紙面磁場時，粒子??定做離心運動

9.（2022年6月浙江選考）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對平行金屬板M、N間存在

勻強電場，板長為L（不考慮邊界效應(yīng)）。片0時刻，M板中點處的粒子源發(fā)射兩個速度

大小為如的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到達N板時速度大小為及為；平行"

板向下的粒子，剛好從N板下端射出。不計重力和粒子間的相互作用，則

A.M板電勢高于N板電勢

B.兩個粒子的電勢能都增加

C.粒子在兩板間的加速度為4=斗

D.粒子從N板下端射出的時間I=（亞T）L

2口。

10.（2022年1月浙江選考）某種氣體一電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平

行金屬薄膜構(gòu)成，其上存在等間距小孔，其中相鄰兩孔截面上的電場線和等勢線的分布如圖

所示。下列說法正確的是（）

A.。點所在的線是等勢線

B.〃點的電場強度比。點大

C.b、c兩點間的電勢差的值比。、c兩點間的大

D.將電荷沿圖中的線從d-e―/二g移動時電場力做功為零

11.（2022新高考海南卷）如圖，帶正電q=3xl（r5C的物塊A放在水平桌面上，利用細(xì)繩

通過光滑的滑輪與8相連，4處在勻強電場中，^=4X105N/C,從。開始，A與桌面的

動摩擦因數(shù)4隨x的變化如圖所示，取。點電勢能為零，4、8質(zhì)量均為1kg,/7離滑輪的

距離足夠長，則（）

A.它們運動的最大速度為Im/s

B.它們向左運動的最大位移為1m

C.當(dāng)速度為0.6m/s時，A的電勢能可能是一2.4J

D,當(dāng)速度為0.6m/s時，繩子的拉力可能是9.2N

12.（2022新高考海南卷）某帶電體周圍的電場線和等勢面如圖所示，設(shè)4點的電場強度

為EA，電勢為小，8點的電場強度為Eg,電勢為少小則有

A.EA>EB，B.EA<EB

C.，(pA>(pBD.(PA<(/)B

13.（2022高考河北）如圖，真空中電荷量為2q和-q（1>0）的兩個點電荷分別位于例點

與N點，形成一個以拗.延長線上。點為球心，電勢為零的等勢面（取無窮處電勢為零），

尸為網(wǎng)V連線上的一點，S為等勢面與直線場.的交點，7為等勢面上的一點，下列說法正確

的是（）

2q

A.。點電勢低于S點電勢

B.T點電場強度方向指向。點

C.除無窮遠(yuǎn)處外，MN直線上還存在兩個電場強度為零的點

D.將正試探電荷外從7點移到。點，靜電力做正功

14.（2022?全國理綜甲卷-21）地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場，將一帶正

電荷的小球自電場中P點水平向左射出。小球所受的重力和電場力的大小相等，重力勢能

和電勢能的零點均取在P點。則射出后，（）

A.小球的動能最小時，其電勢能最大

B.小球的動能等于初始動能時，其電勢能最大

C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時，其動能最大

D.從射出時刻到小球速度的水平分量為零時，重力做的功等于小球電勢能的增加量

15.（2022重慶高考）如圖為某同學(xué)采用平行板電容器測量材料豎直方向尺度隨溫度變化

的裝置示意圖，電容器上極板固定，下極板可隨材料尺度的變化上下移動，兩極板間電壓不

變。若材料溫度降低時，極板上所帶電荷量變少，則（）

接外電路

.一-9

——被測材料

:加熱器：

II

A.材料豎直方向尺度減小B.極板間電場強度不變

C.極板間電場強度變大D.甩容器電容變大

16.（2022?全國理綜乙卷?19）如圖，兩時等量異號點電荷+4、一以4>0）固定于正方

形的4個項點上。L、N是該正方形兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點，。為內(nèi)切圓的圓心，M

為切點。則（）

A.L和N兩點處的電場方向相互垂直

B.M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左

C.將?帶止電的點電荷從“點移動到。點，電場力做止功

D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

17.（2022年6月浙江選考）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對平行金屬板M、N間存

在勻強電場，板長為1（不考慮邊界效應(yīng)）。片0時刻，M板中點處的粒子源發(fā)射兩個速

度大小為%的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到達N板時速度大小為次外；平行M

板向下的粒子，剛好從N板下端射出。不計重力和粒子間的相互作用，則

A.M板電勢高于N板電勢

B.兩個粒子的電勢能都增加

C.粒子在兩板間的加速度為。=乎

D.粒子從N板下端射出的時間1=（8T）L

2%

18.（2022重慶高考）如圖為兩點電荷Q、。'的電場等勢面分布示意圖，Q、0位于X軸

上，相鄰等勢面的電勢差為3V。若x軸上的M點和N點位于（）V等勢面上，尸為某等勢面

上一點，則（）

A.N點的電場強度大小比M點的大B.Q為正電荷

C.M點的電場方向沿％軸負(fù)方向D.P點與M點的電勢差為12V

19.（2022新高考江蘇卷）如圖所小，兩根固定的通電長直導(dǎo)線。、力相乜垂直，〃平嚀十

紙面，電流方向向右，力垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線。所受安培力方向（）

a

：I

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外

20.（2022高考上海）四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，Q為正

方形線框的中點。當(dāng)強度為I的電流從a點流入d點流B時，ad邊在。點產(chǎn)生的磁場方向

為（選填：“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）。已知直導(dǎo)線在

O點產(chǎn)生的磁場大小與流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小成正比，若ud邊在O點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度

為B,則整個線框在O點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度大小為。

21.（2U22高考湖北物理）在如圖所示的平面內(nèi)，分界線5P將寬度為乙的矩形區(qū)域分成兩

部分，一部分充滿方向垂宜于紙面向外的勻強磁場，另一部分充滿方向垂直于紙面向里的勻

強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為從SP與磁場左右邊界垂直。離子源從S處射入速度大小不

同的正離子，離子入射方向與磁場方向垂直且與SP成30。角。已知離子比荷為生不計重力。

若離子從P點射出，設(shè)出射方向與入射方向的夾角為仇則離子的入射速度和對應(yīng)。角的可

能組合為（）

A.-kBL,0°B.gkBL,0°

32

C.kBL,60°D.2kBL,60°

22.（2022高考湖北物理）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)。一導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌

上，棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)恒定。整個裝置置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小恒定，方向

與金屬棒垂直、弓水平向右方向的夾角?？?調(diào).導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運動，現(xiàn)給導(dǎo)體棒通以圖

示方向的恒定電流，適當(dāng)調(diào)整磁場方向，可以使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌做勻加速運動或勻減速運動。

已知導(dǎo)體棒加速時，加速度的最大值為且g；減速時，加速度的最大值為Gg,其中g(shù)為

3

重力加速度大小。下列說法正確的是（）

B.棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為且

3

C.加速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向下，6^=60°

D.減速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向上，生150。

23.（2022高考遼寧物理〕粒子物理研究中使用的?種球狀探測裝置橫截面的簡化模型如圖

所示。內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，外圓是探測器。兩個粒子先后從。點沿徑向

射入磁場，粒子1沿直線通過磁場區(qū)域后打在探測器上的M點。粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在

探測器上的N點。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài)，忽略粒子重力及粒子間相互作用力。下列說法正

確的是（）

A.粒子1可能為中子

B.粒子2可能為電子

C.若增大磁感應(yīng)強度，粒子1可能打在探測器上的。點

D.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探測器上的。點

24.（2022?仝國理綜甲卷?18）空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直「?紙面

（戈O.V平面）向里，電場的方向沿），軸正方向。一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，

從坐標(biāo)原點。由靜止開始運動。下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運動軌跡的是（）

25.（2022?全國理綜乙卷-21）一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置，由兩個同軸的半

圓柱形帶電導(dǎo)體極板（半徑分別為R和R+d）和探測器組成，其橫截面如圖（a）所示，

點。為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點的電場強度大小與其到。點的距離成反比，方向指向

。點。4個帶正電的同種粒子從極板間通過，到達探測器。不計重力。粒子I、2做圓周運

動，圓的圓心為O、半徑分別為，i、4（Rvq<G<R+d）；粒子3從距0點弓的位置入

射并從距。點4的位置出射：粒子4從距。點片的位置入射并從距O點弓的位置出射，軌

跡如圖（b）中虛線所示。則（）

A.粒子3入射時的動能比它出射時的大

B.粒了?4入射時的動能比它出射時的大

C.粒子1入射時的動能小于粒子2入射時的動能

D.粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能

26.（2022?全國理綜乙卷?18）安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量

磁感應(yīng)強度反如圖，在手機上建立直角坐標(biāo)系，手機顯示屏所在平面為xQy面。某同學(xué)在

某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根

據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號BVpTBMiT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測量地點位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50gT

C第2次測量時'軸正向指向南方

D.第3次測量時），軸正向指向東方

27.（2022?高考廣東物理）如圖7所示，磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強電場和

垂直紙面向里的勻強磁場，電子從M點由靜止釋放，沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點。

已知M、P在同一等勢面上，下列說法正確的有（?

S7

A.電子從N到P,電場力做正功

B.N點的電勢高于P點的電勢

C.電子從M到N,洛倫茲力不做功

D.電子在M點所受的合力大于在P點所受的合力

28.（2022?高考廣東物理）如圖6所示，一個立方體空間被對角平面MNPQ劃分成兩個

區(qū)域，兩區(qū)域分布有磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質(zhì)子以某

一速度從立方體左側(cè)垂直0）2平面進入磁場，并穿過兩人磁場區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)子運動軌跡

在不同坐標(biāo)平面的投影中，可能正確的是（）

P

四6

A.恒定磁場對靜置于其中的電荷有力的作用

B.小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應(yīng)強度的方向

C.正弦交流發(fā)電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流最大

D.升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率

30.（2022?全國理綜乙卷?24）如圖，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為

/=0.40m的正方形金屬框的一個頂點上。金屬框的一條對角線水平，其下方有方向垂直于

金屬框所在平面的勻強磁場。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長度的阻值為4=5.0xl（y3c/m；

在，=0到Z=3.0s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度大小隨時間，的變化關(guān)系為8a）=0.3-0.l?SI）°

求：

（1），=2.0s時金屬框所受安培力的大??；

（2）在7=0到/=2.0s時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。

31.（15分）（2022?高考廣東物理）密立根通過觀測油滴的運動熱律訐明了電荷的量子

性，因此獲得了1923年的諾貝爾獎。圖13是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、

相距為d的足夠大金屬極板，上極板中央有一小孔。通過小孔噴入一些小油滴，由于碰撞或

摩擦，部分油滴帶上了電荷。有兩個質(zhì)量均為網(wǎng)）、位于同一豎直線上的球形小油滴4和B，

在時間/內(nèi)都勻速下落了矩離用。此時給兩極板加上電玉U（上極板接正極），A繼續(xù)以原

速度下落,8經(jīng)過一段時間后向上勻速運動。B在勻速運動時間/內(nèi)上升了距離用（生W4）,

隨后與A合并，形成一個球形新油滴，繼續(xù)在兩極板間運動直至勻速。已知球形油滴受到

的空氣阻力大小為/=攵明年，其中改為比例系數(shù)，機為油滴質(zhì)量，I，為油滴運動速率。不

計空氣浮力，重力加速度為以求：

小孔

0913

（1）比例系數(shù)公

（2）油滴48的帶電量和電性；B上升距離力2電勢能的變化量;

（3）新油滴勻速運動速度的大小和方向。

32.（2020?全國卷I）圖⑶所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器。

兩端的電壓Uco如果吹隨時間/的變化如圖（b）所示，則卜列描述電阻R兩端電壓UR隨時

間/變化的圖像中，正確的是（）

334多選］（2020?全國卷II）如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分

別均勻分布著等量異種電荷。。、。為圓環(huán)水平直徑上的兩個點，c、d為豎

直直徑上的兩個點，它們與圓心的距離均相等。則（）

A.〃、〃兩點的場強相等

B.〃、。兩點的電勢相等

C.c、d兩點的場強用等

D.c、d兩點的電勢相等

344多選］（2020?全團卷HI）如圖，NM是銳知三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為g（g>0）

的點電荷固定在尸點。下列說法正確的是（）人

A.沿MN邊,從M點到N點，電場強度的大小逐漸增大/\

B.沿MN邊，從/點到N點，電勢先增大后減小

C.正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大

D.將正電荷從M點移動到N點，電場力所做的總功為負(fù)

35.（2020?浙江7月選考）特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示,

兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流八和/2,

/i>/2o〃、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，人點位于兩根導(dǎo)線間

的中點，a、C兩點與。點距離相等，4點位于〃點正下方。不考慮地

磁場的影響，則（）

A.〃點處的磁感應(yīng)強度大小為（）

B.1點處的磁感應(yīng)強度大小為0

C.。點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下

D.c點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下

36.［多選］（2020?江蘇/考）如圖所示，絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球（不

計重力）。開始時，兩小球分別靜止在A、8位置?，F(xiàn)外加一勻強電場￡,在靜電力作用下,

小球繞輕桿中點O轉(zhuǎn)到水平位置。取。點的電勢為0。下列____________說法正

確的有（）7r二

A.電場E中A點電勢低于B點一二

B.轉(zhuǎn)動中兩小球的日勢能始終相等--虬-----.

C.該過程靜電力對兩小球均做負(fù)功

D.該過程兩小球的總電勢能增加

第三部分思路歸納，內(nèi)化方法

I.特殊電場場強的四種求法

在保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的電場情境變換為簡單的或熟悉的

等效法電場情境，如將一個點電荷+夕與一個無限大薄金屬板形成的電場，可

等效為兩個異種點電荷形成的電場

利用空間上對稱分布的電荷形成的電場具有對稱性的特點，使復(fù)雜電

對稱法

場的疊加問題大為簡化

將有缺口的帶電圓環(huán)補全為圓環(huán)，或?qū)肭蛎嫜a全為完整的球面，從

補償法

而化難為易

將帶電體分成許多可看成點電荷的微小帶電體，先根據(jù)庫侖定律求出

微元法

每個微小帶電體的場強，再結(jié)合對稱性河場強置加原理求出合場強

2.電場性質(zhì)的判斷

①根據(jù)電場線的疏密判斷

判斷電場強弱②根據(jù)公式￡=虜和場強疊加原理判斷

①根據(jù)電場線的方向判斷

②由心8=來判斷

判斷電勢高低

③根據(jù)電場力做功(或電勢能)判斷

①根據(jù)Ep=q(p判斷

判斷電勢能大小

②根據(jù)AEpU-W電，由電場力做功判斷

3.電場中軌跡類問題的思維導(dǎo)圖

4.E-x圖線

(1)由圖線確定電場強度的變化情況，ao表示場強沿正方向，E<0表示場強沿負(fù)方向。

(2)E-x圖線與x軸所圍成的面積表示電勢差，如果取x=O處為電勢零點，則可由圖像

的面積分析各點電勢的高低，綜合分析粒子的運動，進一步確定粒子的電性、電場力做功及

粒子的動能變化、電勢能變化等情況。

5.(p-x圖像

(1)電場強度的大小等于°-X圖線的斜率大小，電場強度為零處，0-X圖線存在極值，

其切線的斜率為零。

(2)在夕-工圖像中可以直接判斷各點電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度

的方向。

(3)在夕-x圖像中分析電荷移動時電勢能的變化，可用WM=qU",進而分析的正

負(fù)，然后作出判斷。

6.Ep-x圖像

(1)描述電勢能隨位移變化的規(guī)律。

(2)根據(jù)電勢能的變化可以判斷電場力做功的正、負(fù)。

(3)根據(jù)W=-A￡p=&,圖像￡p-.r的斜率的絕對值表示電場力的大小。

7.電場中帶電粒子的圖像

根據(jù)。d圖像的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場力的方

向與電場力的大小變化情況，進而確定電場的方向、電勢的高低及電勢能的變化。

8.磁場疊加問題的一般解題思路

(1)確定磁場場源，如通電導(dǎo)線。木、'

(2)定位空間中需求解磁場的點，利用安培定則判定各個場源在這

一點上產(chǎn)生的磁場的大小和方向。如圖所示，/編、BN為M、N處的通、'、、］/

H

電直導(dǎo)線在c,點產(chǎn)生的磁場。

(3)應(yīng)用平行四邊形定則進行合成，如圖中的c點合滋場的磁感應(yīng)強度為8。

9.安培力

(1)直線電流的安培刀

①大?。弘娏髋c磁場立行時，安培力為零；電流與磁場垂直時，安培力最大，為F=B1L.

②方向：由左手定則判定。

(2)不規(guī)則形狀通電導(dǎo)線的安培力

①常規(guī)方法：采用分段法或微元法，先求出每段直導(dǎo)線或每個電流元受到的安培力，再

運用力的矢量合成法則求出總的安培力。

②等效長度法：如圖所示的虛線，用“導(dǎo)線兩端連線的長度”代入安培力公式F=BIL

中的L。

⑶利用結(jié)論

①同向平行電流相互吸引，異向平行電流相互排斥。

②兩個電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。

利用這兩個結(jié)論可以很容易判斷出通電導(dǎo)線的受力方向。

第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試能力

1.(2023廣州天河一模)人體的細(xì)胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之

間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位）?，F(xiàn)研究某小塊均勻的細(xì)胞膜，厚度為d,膜內(nèi)的電場可

以視為勻強電場，簡化模型如圖所示。初速度可以視為零的正一價鈉離子僅在電場力作用下,

從圖中的A點運動到B點，下列說法正確的是

I1電耳

:'幽幽

MA

A.A點電勢低于B點電勢

B.鈉離子的電勢能減小

C.鈉離子的加速度變大

D.若膜電位不變，當(dāng)d越大時，鈉離子進入細(xì)胞內(nèi)的速度越大

2.（2022年9月甘肅張掖一診）在x軸上有兩個點電荷⑺、俏，其靜電場的電勢。在x軸

上分布如圖所小。卜列說法止確的有（）

A.q\和q2帶有同種電荷

B.箱處的電場強度為零

C.負(fù)電荷從處移到X2,電勢能減小

D.負(fù)電荷從笛移到X2,受到的靜電力增大

3.（2022年9月甘肅張掖一診）如圖所示，虛線為某電場中的三條電場線I、2、3,實線

表示一帶負(fù)電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，。、。是軌跡上的兩點，則下列說法中正

確的是（）

A.粒子在a點的加速度大小大于在b點的加速度大小

B.粒子在〃點的電勢能大于在8點的電勢能

C.粒子在。點的速度大小大于在。點的速度大小

D.a點的電勢高于b點的電勢

4.（2022年9月河北示范性高中調(diào)研）如圖所示，水平面內(nèi)有一正方形區(qū)域ABCD,所在

的平面與某一勻強電場平行，在A點有一個粒子源沿各個方向發(fā)射帶負(fù)電的粒子，若與A3

成45。的方向以10Gm/s的速度射入正方形區(qū)域的粒子恰好垂直于BC打到了E點，E點是

8C的中點，已知正方形的邊長為1m,粒子的比荷為0.1C/kg,。點電勢為0,不計粒子的

重力和粒子之間的相互作用，則下列說法正確的是（）

A.該勻強電場的方向可能水平向右

B.打到E點的粒子在運動過程中動能逐漸減少，電勢能逐漸增加

C.C點電勢低于B點電勢，f/CB=-1000V/m

D.從AD方向射入的粒子可能到達。點

5.（2022江蘇南通第一次質(zhì)檢）如圖所示，A”是一根半圓形絕緣細(xì)線，。點為其圓心，

等量異種電荷均勻分布在細(xì)線上。尸、。是-?條直徑上的兩點，尸0>Q。，點N在圓心O

正下方，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則（）

C.P點的場強大于。點的場強

D.將負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移到N點，電場力做正功

6.（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）如圖，一直線上有A、B、C三點，A點處固定一個電

荷量為名的點電荷，8點處固定另一電荷量為%的點電荷，在點處由靜止釋放一個電荷量

很小的試探電荷，發(fā)現(xiàn)試探電荷在該直線上做往復(fù)運動，不計點電荷的重力，下列說法正確

的是（）

_______

ABC

A.|引＞|%|

B.剛釋放試探電荷時，它一定向右運動

C.試探電荷與固定在4處的點電荷的電性一定相同

D.將試探電荷在4點左側(cè)合適位置釋放，它也可能做往復(fù)運動

7.（2023湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)考）如圖所示，在勻強電場中，有邊長為2cm的等邊三角形

A6c和它的外接圓O（O點為圓心），三角形所在平面與勻強電場的電場線（圖中未畫出）

平行，三角形各頂點的電勢分別為8A=2V、/=47、q）c=6V,下列說法正確的是〔）

A.O點的電勢為4V

B.勻強電場的電場強度大小為200V/m,方向由C指向A

C.圓周上電勢最低點的電勢為2V

D.將電子從圓周上的一點移至另一點，電子的電勢能最多減小巡eV

3

8.（2022年9月遼寧省朝陽市凌源市質(zhì)檢）如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻不計的直流電源

與平行板電容器連接，電容器下極板接地，帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的。點，靜電計

所帶電量可被忽略。下列判斷正確的是（）

A.若開關(guān)K閉合且將下極板豎直向上移動一小段距離后，則靜電計指針張角不變，平行板

電容器的電容值將變大

B.若開關(guān)K閉合且將卜極板豎直向上移動一小段距離后，則電容器電壓不變，帶電油滴的

電勢能不變

C.若開關(guān)K閉合一段時間后斷開,再將下極板向下移動一小段距離，則電容器中場薜變小

D.若開關(guān)K閉合一段時間后斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴所受電場

力不變

9.（2022年9月甘肅張掖一診）如圖，一帶電小球用絕緣絲線懸掛在水平天花板上，整個

裝置處于垂直于紙面向里的勻強磁場中，不計空氣阻力，當(dāng)小球由靜止分別從等高的A點

和8點向最低點O運動，經(jīng)過。點時（絲線均保持伸直狀態(tài)）（）

XX

Xm不X

X&友XX

,力

XXXXX

A.小球所受的洛倫茲力相同B.絲線所受的拉力相同

C.小球的動能相同D.小球的速度相同

10.（2023湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)考）在粒子物理的研究中使用的一種球狀探測裝置的橫截面

的簡化模型如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，外圓是探測器。AB和PM

分別為內(nèi)圓的兩條相互垂直的直徑，兩個粒子先后從P點沿徑向射入磁場。粒子1經(jīng)磁場偏

轉(zhuǎn)后打在探測器上的。點，粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在探測器上的N點。裝置內(nèi)部為真空狀

態(tài)，忽略粒子所受重力及粒子間相互作用力。下列說法壬確的是（）

N

xx

B\,?

A.粒子2可能電子

B.若兩粒子的比荷相等，則粒子1的入射速度小于粒子2的入射速度

C.若兩粒子的比荷相等，則粒子1在磁場中運動的時間小于粒子2在磁場中運動的時間

D.若減小粒子2的入射速度，則粒子2可能沿0A方向離開磁場

11.（2023河南鄭州四中第一次調(diào)研）如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正

向電阻為零，可以視為短路；反向電阻無窮大，可以視為斷路）連接，電源負(fù)極接地，初始

時電容器不帶電，閉合開關(guān)穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器極板間的P點且處于靜止?fàn)顟B(tài)。

下列說法正確的是（）

?P口火一

V

A.減小極板間的正對面積，帶電油滴會向下移動，且尸點的電勢會降低

B.減小極板間的正對面積，帶電油滴會向上移動，且尸點的電勢會降低

C.斷開開關(guān)S,帶電油滴將向下運動

I）.將下極板上移，帶電汨滴將向上運動

12.（2023河南鄭州四中第一次調(diào)研）安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以

測量磁感應(yīng)強度及如圖，在手機上建立直角坐標(biāo)系，手機顯示屏所在平面為xOy面。某同

學(xué)在某地對地磁場進行「四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎國向上。

根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號Bx/gT冷/燈

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測量地點位于北半球B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50/T

C.第2次測量時），軸正向指向西方I）.第3次測量時），軸正向指向東方

13.（2023浙江舟山質(zhì)檢）如圖甲所示，高壓輸電線上便用““形剛性絕緣支架支撐

電線，防止電線相碰造成電路。示意圖如圖乙所示，4、L、、4為四根導(dǎo)線，abed

為正方形，幾何中心為。，當(dāng)四根導(dǎo)線通有等大同向電流時（）

A.。所受安培力的方向沿正方形的對角線方向

B.乙對4的安培力小于。對右的安培力

C.幾何中心。點的磁感應(yīng)強度不為零

D.夜間高壓輸電線周圍有時會出現(xiàn)一層綠色光暈，這是一種強烈的尖端放電現(xiàn)象

14.（2023浙江舟山質(zhì)檢）如圖甲所示，直線加速器由一個金屬圓板（序號為0）和多個

橫截面積相同的金屬圓筒組成，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度遵照一定的規(guī)律依次

增加。圓板和圓筒與交流電源相連，序號為奇數(shù)的圓筒和電源的?極相連，I員1板和序號為偶

數(shù)的圓筒和該電源的另一極相連，交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。若已知電

子的質(zhì)量為機、電荷量為。、電壓的絕對值為〃，電子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計。

T

在/=一時，圓板中央的一個電子在圓板和圓筒之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線

4

沖進圓筒1，電子在每個圓筒中運動的時間均小于T,且電子均在電壓變向時恰從各圓筒中

射出，則（）

A.圓筒內(nèi)存在沿軸線的電場，電子在圓筒內(nèi)向右加速運動

B.電子在各圓筒內(nèi)運動時間均為工

4

C.在/=工時奇數(shù)圓簡相對偶數(shù)圓筒的電勢差為負(fù)值

4

D.第〃個圓筒的長度為工

2m

15.（2023云南玉溪三中升學(xué)考試）loffe-Prilchard磁阱常用來約束帶電粒了?的運動。如圖

所示，在xOy平面內(nèi)，以坐標(biāo)原點。為中心，邊長為2L的正方形的四個頂點上，垂直于

平面放置四根通電長直導(dǎo)線，電流大小相等，方向已標(biāo)出，“X”表示電流方向垂直紙面向

里，“?”表示電流方向垂直紙面向外。己知電流為/的無限長通電直導(dǎo)線在距其，?處的圓

周上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為A*為比例系數(shù)。下列說法正確的是（）

r

A.直導(dǎo)線2、4相互排斥.直導(dǎo)線1、2相互吸引

B.直導(dǎo)線I、4在O點的合磁場的方向沿x軸負(fù)方向

k]

C.直導(dǎo)線1、4在。點合磁場的磁感應(yīng)強度大小為一

2L

D.直導(dǎo)線2、4對直導(dǎo)線1的作用力是直導(dǎo)線3對直導(dǎo)線1的作用力大小的2倍

16.（2023豫北名校質(zhì)檢）關(guān)于靜電的防止與利用，下列說法正確的是

A.飛機上的著地輪用絕緣橡膠做輪胎，是為了及時地把飛機在飛行過程中由于摩

擦而產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移給大地，以免發(fā)生放電現(xiàn)象，保證K機和乘客的安全

B.給病人做麻醉的醫(yī)生和護士都要穿絕緣性能良好的化纖制品，可防止麻醉藥燃

燒

C.避雷針是利用了靜電的尖端放電現(xiàn)象制作的，通常把避雷針頂端設(shè)計成球形是

為了美觀

D.高壓輸電線表面要很光滑，才能避免因尖端放電而損失電能

17.（2023安徽A10聯(lián)盟開學(xué)考試）如圖，長為L的粗細(xì)均勻的直金屬棒43沿

中點C彎折，將金屬棒用兩根輕質(zhì)細(xì)金屬線連接固定在天花板上的兩個力傳感

器上，兩點在同一水平面上，金屬棒有一半處在垂直于金屬棒所在平面向外

的勻強磁場中，靜止時NAC3=106。，兩金屬線豎直，通過金屬線給金屬棒通

電，電流強度大小為/,當(dāng)電流沿AC8方向時，兩個力傳感器的示數(shù)均為耳,

保持電流大小不變,將電流反向，兩力傳感器的示數(shù)均為鳥。已知sin53'=0.8,

則磁感應(yīng)強度大小為

5（￡-8）

A.

5（百一名）

B.

2IL

5（耳一5）

C.

3IL

5（1一尸2）

D.

4/L

18（2022年9月山西摸底）“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和

探測板組成。電子偏轉(zhuǎn)器的簡化剖面結(jié)構(gòu)如圖所示。A、B表示兩個同心半圓金屬板，

兩板間存在偏轉(zhuǎn)電場，板A、B的電勢分別為他、伽，不同初動能的電子從偏轉(zhuǎn)器左端

的中央M進入，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后到達右端的探測板N的不同位置。其中初動能為4）的

電子沿電勢為8的等勢面C（圖中虛線）做勻速圓周運動到達N的正中間，而初動能為E。、

及2的電子分別到達探測板N的左邊緣和右邊緣，忽略電場的邊緣效應(yīng)及電子之間的相互影

響。下列判定正確的是

A.偏轉(zhuǎn)電場是勻強電場

B.（pA><PB

C.EkiVEm

D.UBC<UCA

19.（2023陜西師大附中期初檢測）如圖所示，一電荷均勻分布的帶正電的圓環(huán)，半徑為上

h

在垂直于圓環(huán)且過圓心。的軸線上有。、b、c三個點，bO=cO=上R，aO=6R,不計

3

重力。則下列判斷正確的是（）

bi

A.4、C兩點的電場場強大小之比為1：J1

B.b、c兩點的電場場強相同

C.一電子由〃點靜止釋放，電子在。點的動能最大

D.一電子由c點靜止釋放，能夠運動到〃點

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.設(shè)圓環(huán)帶電荷量為。，將圓環(huán)分成〃等份，則每個等份帶電荷量為

〃-Q

q―一

n

每個等份可看成點電荷，每個點電荷在〃點處產(chǎn)生的場強大小為

E=k____w_A_

'R2+(6R『=4*

該場強方向與〃。的夾角為30。，根據(jù)電場的疊加原理可知，。點處場強大小為

口，八。CkQ

紇r=嗚cos30=—r

on

同理可得，c點處場強大小為

耳嘿

則

Ea：Ee=1：>/3

A正確；

B.由對稱性可知，〃、c兩點的電場場強大小相等，方向相反，故場強不同，B錯誤；

C.一電子由〃點靜止釋放，從。運動到。時電場力做正功，動能增加，從。向下運動時,

電場力做負(fù)功，動能減少，所以電子在。點的動能最大，C正確；

D.一電子從c點靜止釋放，從c運動到。時電場力做正功，從O運動到b點電場力做負(fù)功，

結(jié)合對稱性可知，做功的大小相等，即該電子恰好運動到力點，D錯誤。

故選AC。

7.（2023云南昆明云南師大附中質(zhì)檢）光滑絕緣水平面上有一沿水平方向的勻強電場，場

強大小為邑0時刻，一帶電量為4的小球以速度u進入電場區(qū)域（此后小球未離開電場區(qū)

域），并在電場力作用下在水平面上運動，經(jīng)過一段時間/后，小球速度達到最小值!八

2

以下說法中正確的是（）

A.在07時間內(nèi)，小球的電勢能減小

B.小球的質(zhì)量為2&百

3v

C.若場強大小變?yōu)?E、方向不變，整個運動過程中，個球最小速度為0

D.2/時刻，小球的速度大小為I，

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.在07時間內(nèi)，小球的動能減小，可知電場力做負(fù)功，電勢能增加，故A錯誤。

B.把小球初速度分解為垂直于電場方向，記為x方向，大小為!u（類斜上拋運動），則

沿電場方向，記為1y方向，大小為走口。小球在），方向上做勻減速直線運動，當(dāng)此分速度

2

大小減為零時，由動量定理，有

-Eqt=0-v

解得小球的質(zhì)量為

2&日

m=----------

3v

故B正確。

C.小球在垂直電場方向不受力，做勻速直線運動，因比速度最小值仍為x方向上的速度，

即,口，故C錯誤。

2

771

D.由對稱性可以得到2f時刻小球在），方向的速度為-方-y,x方向上的速度仍為a丫，故

合速度大小仍為也故D正確。

故選BD。

6.（2023陜西師大