高考物理电场专题

2024-11-26

高考物理电场专题（精选8篇）

1.高考物理电场专题篇一

电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力。电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。

[考点方向]

1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。

2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较，运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。 [联系实际与综合] ①直线加速器②示波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印机⑥静电屏蔽⑦带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原子的核外电子运行

2.高考物理电场专题篇二

1.安全:保证不损坏实验器材;

2.精确:尽可能减小实验误差;

3.节能:在同时满足以上两个原则的前提下, 应使电源的功率尽可能小, 以减小电能损耗;

4.方便:在保证实验正常进行的前提下, 选用的电路和器材应便于操作, 读取的实验数据便于处理.

二、电路的选择

(一) 用伏安法测电阻电路电流表外、内接的选择, 外、内接如图1所示

1. 当给定Rx的大约值及RA、RV的阻值时, 有两种方法:

(1) Rx RA时, 用内接;Rx RV时, 用外接.

(2) 当不能判定是Rx RA还是Rx RV时, 比较两个比值:

2. 当Rx、RA、RV的阻值未给定时, 有试触法:电流表变化大时, 内接;

电压表变化大时, 外接. (原则:谁变化大让谁准确)

(二) 滑动变阻器的两种接法

1. 电路结构

图2为滑动变阻器限流接法 (限流电路) ;

图3为滑动变阻器分压接法 (分压电路) .

2. 两种电路的比较 (如表1)

结论:

(1) 一般而言, 限流电路滑动变阻器阻值较大分压电路滑动变阻器阻值较小

(2) 两种电路对用电器的调节范围不同:分压电路调节范围大且可从零调节;限流电路调节范围小不能从零调节

(3) 相同条件下在限流电路中消耗的电能小于在分压电路中消耗的电能, 即限流节能.

3. 两种电路的选择:

(1) 当滑动变阻器全值电阻远小于用电器电阻, 必须选分压电路.此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用;

(2) 实验要求电流 (或电压) 从零开始连续变化, 或实验要求的电流 (或电压) 变化范围尽量大时, 必须选用分压电路;

(3) 若采用限流电路, 电路中的最小电流 (或电压) 仍超过用电器的额定电流 (或电压) 时, 必须选择分压电路;

(4) 当用电器电阻比滑动变阻器全值电阻小或差不多, 且实验要求的电压范围不太大时, 一般选限流电路;

(5) 当两种电路都能满足实验要求时, 从减小电能消耗考虑, 应优先选用限流电路.

三、实验器材的选择要求

1.电路中的实际最大电流不能大于电源的允许最大电流;

2.用电器的实际最大电流不能大于通过该用电器的额定电流;

3.电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值;

4.滑动变阻器的最大允许电流不能小于电路中的最大电流;

5.在限流电路中, 滑动变阻器尽可能选全阻值大的 (但不是滑动变阻器阻值越大越好) ;在分压电路中, 尽可能选全阻值小的, 这样便于调节;

6.对于电源电动势大小的选择, 应视情况而定;对于半偏法测电阻 (限流半偏和分压半偏) 时电源电动势大小的选择, 一般宜选电动势大的.

四、解答器材选择问题的思维途径

1.先选出唯一性器材, 唯一性器材对其他器材的选取提供了帮助或根据;

2.根据配套原则选取电源、电压表和电流表电压表和电源相配套一般而言电压表量程应小于电源电动势或相差不大;电压表和电流表相配套, 当电压表接近满量程时, 电流表也应接近满量程;

3.根据过半原则选取电压表、电流表或滑动变阻器.实验过程中应使电压表、电流表的指针尽可能偏转大些, 一般最大偏角应能达到满刻度一半;对滑动变阻器在滑动过程中可调节部分 (或有效阻值部分) 应能达到一半.当然对滑动变阻器的选择还须根据限流或分压电路而作出不同选择;

4.估算电流和电压最大值, 结合已知实验器材的规格, 确定实验电路和其他实验器材.

五、例题精析

例1用伏安法较准确地测定一个阻值约100Ψ的电阻, 所给的器材规格如下, 画出电路图.

(A) 电流表 (0～0.6A, 内阻0.1Ψ)

(B) 电压表 (0～6V, 内阻5kΨ)

(D) 滑动变阻器 (0～20Ψ, 1A)

(E) 电键一个, 导线若干.

解析:此题重点要考虑的是电流表的内、外接及滑动变阻器的用法.待测阻值约为电流表内阻的1000倍, 可认为远大于电流表内阻, 故电流表用内接法 (此结论用比值法同样可判) .因滑动变阻器全阻值仅为待测阻值的五分之一, 若用限流接法, 滑动变阻器在较大范围内滑动时电流表、电压表变化均不明显, 不便于调节, 也不便于多次测量求平均值或作图象, 故滑动变阻器应用分压接法.电路如图4所示.

例2用伏安法测电阻, 电阻值约为5Ψ, 现在有下列器材:

(A) 电压表V1, 量程15V, 内阻20kΨ

(B) 电压表V2, 量程3V, 内阻15kΨ

(D) 电流表A2, 量程3A, 内阻3Ψ

(E) 滑动变阻器总阻值1500Ψ

(F) 滑动变阻器总阻值20Ψ

(G) 电源3V

(H) 导线、电键若干

(1) 伏特表应选用, 安培表应选用, 滑动变阻器应选用.

(2) 请在图5中的虚线框内画出电路原理图 (其中电源、电键和滑动变阻器已画好, 不要改动)

(3) 按 (2) 中电路原理图, 将图6中的实物用导线连接起来 (其中一条线已连好)

解析:此题重点要解决的有两个问题:器材的选择和电路的选择.

1.器材选择:先选唯一性器材 (G) 、 (H) , 根据电源和电压表配套原则, 电压表应选 (B) 、而排除 (A) , 根据电压表的过半原则, 也可以排除 (A) .再根据电压表和电流表的配套原则, 当电压表 (B) 接近满量程3V时, 电流表应接近满量程, 而根据待测电阻的大约阻值, 可以计算出电流约为0.6A, 故电流表应选 (C) , 选 (D) 则不过半.

滑动变阻器的选择:滑动变阻器已确定为限流接法, 若滑动变阻器选 (E) 则其有效部分将会非常小, 否则电流表的示数将会非常小, 不便于调节, 故滑动变阻器应选 (F) .

2.电路选择:滑动变阻器已确定为限流, 须考虑电流表的内、外接选择.因待测电阻值和电流表内阻接近, 而远小于电压表内阻, 故电流表应为外接法.

本文重点讨论电路选择和器材选择, 本题的实验原理图及实物连图从略, 请读者自行画出.

六、配套练习题

1.为测某电阻R的阻值, 分别接成图7所示的甲、乙两电路, 在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA, 乙电路中两表示数分别为2.9V和4mA, 则待测电阻的值应为 ()

(A) 比1000Ψ略大一些

(B) 比1000Ψ略小一些

(D) 比725Ψ略小一些

2.用伏安法测电阻时, 为了较正确地测定一个大约为100Ψ的电阻, 应选用下列器材中哪一些来测量?

(A) 电流表 (内阻约100Ψ, 量程30mA)

(B) 电流表 (内阻约0.2Ψ, 量程1A)

(D) 电压表 (内阻约4kΨ, 量程3V)

(E) 变阻器, 规格为200Ψ, 1A

(F) 电源, 直流3V

应选用的器材为:___________ (填字母代号) 电流表应用 (填“内接法”或“外接法”) , 变阻器应用___________ (填“限流”或“分压”) 接法.

3.在“测定电阻丝的电阻”实验中, 电阻丝的电阻约为4～6Ψ, 可供选择的主要器材如下:

(A) 电压表 (量程0～3V, 内阻约15kΨ)

(B) 电压表 (量程0～15V, 内阻约30kΨ)

C) 电流表 (量程0～0.6A, 内阻约2Ψ)

(D) 电流表 (量程0～1A, 内阻约0.5Ψ)

(E) 滑动变阻器 (额定电流1A, 阻值为20Ψ)

(F) 滑动变阻器 (额定电流0.5A, 阻值为100Ψ)

(G) 电池组 (电动势为4V, 内阻为0.5Ψ)

要求测量时误差小, 电压从0开始调节.

(1) 应选用的器材为: (填字母代号) .

(2) 在方框中画出电路图, 并把图8所示的器件, 连接成测量电路.

4.金属的电阻率会随着温度的升高而增大.某同学做实验研究一个小灯泡灯丝的伏安特性.表2是他在实验时获得的通过灯泡的电流I和灯泡两端电压U的一系列数据.

(1) 这位同学在实验过程中选用的是下列器材中的 (填字母) ___________.

(A) 直流电源

(B) 0～30Ψ的滑动变阻器

(D) 电压表 (0～3V, 内阻约3kΨ)

(E) 电流表 (0～0.6A, 内阻约0.1Ψ)

(F) 电流表 (0～3A, 内阻约0.01Ψ)

(G) 电键、导线

(2) 实验时他应选用图9电路图的___________.

参考答案

1. (B) 2.ADEF, 外接法, 限流

3. (1) ACEG (2) 分压外接, 电路图及实物连图从略

3.浅谈高考物理复习专题设计的探讨篇三

【关键词】高考物理复习特点设计原则

中国高考素有“一考定终身”的说法，为了能跻身于一流学府，莘莘学子们可谓“十年磨一剑”。随着近年各地高考制度改革，考生们看到了新的曙光，但是这不意味着学生们可以放松学习，反而要把握这样的机遇，认真准备，迎接高考。面对各科铺天盖地的专题训练和各式各样的复习资料，如此繁重的学习任务让很多学生有点招架不住，不知如何应对。对于理科生来讲更是如此，其中尤其让很多学生头疼的就是物理。如何让学生在时间紧任务重的情况下，复习好物理，这不仅需要学生的认真刻苦，还需要老师的帮助。

一、物理复习专题的特点

专题就是针对物理学学科知识丰富、体系复杂庞大、逻辑思维型强的特点，拟出针对性强的内容和题型。在以往的高中物理教学中，教学内容都是根据课本设计的章节进行的，虽然前后的知识存在一定的相关性，但联系的紧密程度不够，逻辑关系也不是很强，最终造成学生学习物理断断续续，知识不能很好地串联起来。物理课程在高二都已经学习完毕，到高三就是系统强化复习。为了使学生在高考中自信满满地应对考试，就需要对整个高中阶段所学的物理知识进行系统全面地总结和归纳，设置出适合学生复习的专题，帮助学生构建出完整系统的知识框架结构，有重点、难点地分门别类地学习，提高物理复习的学习效率，迎战高考。

专题具有针对性和特殊性的特点。第一个特点就是较强的针对性。以物理学中的力学为例，制定一个力学的专题，需要涵盖的内容包括力学的基本概念、力学的计算公式、经典案例的解题方法、解题思路及技巧等。知识不是孤立的，在进行专题性知识学习的同时也要学会延伸复习。在力学的学习中就会涉及到磁场力和电场力的运动以及能量的转化问题，发散性思维可以帮助学生重点地多方面的掌握知识，还可以提高学生举一反三的能力。第二个特点就是专题的特殊性。不同的题目类型虽然涉及了相同的知识点，但是侧重点会有所区别，解题思路技巧也会随之变化，这就需要学生针对不同的考试重点进行有区分地把握。

二、物理复习专题设计所遵循的原则

物理复习专题设计应该遵循以下原则：设计的专题应该具有可行性，科学合理；设计的专题应该具有连续性，内容协调；课程的内容应该具有最优化性，清晰明朗。

（一）设计的专题应该具有可行性，科学合理

专题的设计科学合理有利于帮助学生查缺补漏，强化记忆，掌握重点知识，修补学生物理知识体系中存在的漏洞。专题设计的最终目的就是实现最后的操作，因此一套科学合理的复习专题设计必须具有可行性。

（二）设计的专题应该具有连续性，内容协调

在专题内容的设计上要注意知识内在逻辑性和知识之间的联系性。前后专题的设计应保证其知识内容有很强的衔接性，在学习新的专题的时候还应兼顾以前的专题重点知识回顾，采用这样的方式更利于学生接受。

（三）课程的内容应该具有最优化性，清晰明朗

其实物理学很多是对自然事物的规律进行研究，对自然界中的事物的内在联系进行分析研究。比如力学中的直线运动、曲线运动、力与磁场、加速度等问题都有内在联系，这些物理现象既有趣，同时也加大了学生对知识范围的把握。针对这种庞杂的知识体系的特点，就可以如庖丁解牛般把各个问题划分成很多小项进行分析，使得整体的结构清晰明朗，降低学生学习难度。

三、物理复习专题设计中需要注意的问题

在物理复习专题的设计中要着重把握专题复习的侧重点，让学生做到有的放矢以及加大训练强度，培养学生独立思考学习的能力。

高三的物理学习是对之前学过的知识的复习，这时依然以教材为主，但考试并不是对所有的知识点事无巨细地考察，会有侧重点。这就需要老师在设计专题时把握复习重点，让学生掌握考点。

虽然最后的知识掌控都会以题目的形式考察，但是并不意味着要进行题海战术。即便是做了大量的题目，没有掌握方法技巧，不会灵活变通，也不会有很好的效果。而所谓的强度训练就是让学生多练习经典题型，掌握解题技巧，提高做题质量，不断变化题目，加强对学生的引导，培养学生独立思考的能力。

结语

无论是日常生活中的学习还是为应对考试而进行的专题复习，都应该本着有益于学生的继续学习和终身发展而进行。考试所考察的知识不会改变，学习的重点难点不会改变，但是考试的目的会进一步修正。因此，归根结底，同学们在物理复习中要端正心态，认真复习，夯实基础，以本为本，辅助专题训练。相信通过学生和老师的不懈努力，同学们一定会在高考中取得优异的成绩，金榜题名，马到功成。

【参考文献】

[1]涂后胜.高考物理复习专题设计的探讨[J].中学物理（高中版），2013（31）：26.

[2]宋成福.《“轨道—导体棒”模型多角度探究》专题案例设计——谈高考物理“一型多问，一型多变”的专题复习策略[J].考试周刊，2013（61）：7-8.

[3]黄国龙.高考复习中推理方法的专题教学[J].物理通报，2012（1）：46-49.

4.高考物理电场专题篇四

磁场磁场

磁感应强度

【课标要求】

1．知道电流的磁效应，知道磁场的基本特性，了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。

2．认识磁感应强度的定义，用磁感应强度的定义式进行有关计算。

3．知道磁感线。知道几种常见磁场磁感线的分布情况，判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。了解安培分子电流假说。

【知识精要】

1．磁体周围存在磁场。奥斯特实验表明，通电导体周围也存在磁场。磁场是一种物质。2．安培分子电流假说认为，在原子、分子等物质微粒内部存在着分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体。分子电流实际上是由运动的电荷形成的。

3．磁感线

（1）磁感线上各点的切线方向与该点的磁感应强度的方向相同。磁感线是假想曲线。（2）磁感线的疏密大致表示各处磁感应强度的强弱。（3）磁感线都是闭合曲线，且不能相交。

（4）电流（包括直线电流、环形电流、通电螺线管）周围的磁感线方向与电流的方向的关系，可由安培定则来判定。

4．磁感应强度（1）磁感应强度B关。

（2）B是矢量，方向为小磁针静止时N极的指向，也即磁场的方向。单位是特斯拉（T）。

（3）地面附近的磁场的磁感应强度大约是3×10-5T～7×10-5T,永磁铁附近的磁感应强度大约是10-3～1T，在电机和变压器的铁芯中，B可达0.8T～1.4T。

（4）磁感应强度的方向同该点的磁场方向一致，而磁场的方向与小磁针静止时N极所指的方向一致。

F，式中电流元IL与磁场方向垂直，B与IL的大小、有无均无IL

【名师点拨】

例1：如图所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方应该是

A．沿x轴的正向轴的负向

C．沿z轴的正向

D．沿z轴的负向

B．沿x解析：电子沿y轴正方向移动，相当于电流方向沿y轴负方向，根据安培定则可判断在z轴上的A点的磁场方向应该沿x轴负方向。故选B。

点拨：合理建立空间概念，运用安培定则判断，注意带负电的物体运动方向与电流方向间的关系。

例2：关于磁感强度B，下列说法中正确的是

A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感强度越大

解析：磁感强度是磁场本身属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由B=F计算，IL但与试探电流元的F、I、L的情况无关；B的方向规定为小磁针N极受磁场力的方向，与放在该处电流元受力方向并不一致；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感强度不为零，但电流元受磁场力却为零；据磁感强度大小即磁通密度Bφ可知，在磁场中磁感S线越密集的地方，磁感强度越大。由以上分析可知，正确选项为D．

点拨：磁场的磁感强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样，是场的本身属性．类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等，凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然关系．

例3：十九世纪二十年代, 以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到: 温度差会引起电流, 安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差, 从而提出如下假设: 地球磁场是由绕地球的环形电流引起的, 则该假设中的电流方向是

A.由西向东垂直磁子午线

B.由东向西垂直磁子午线 C.由南向北沿磁子午线

D.由赤道向两极沿磁子午线方向(注: 磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)

解析: 本题考查地球磁场磁感线分布及安培定则.学生易将地球内部地磁场方向弄错.在地球内部地磁场磁感线由地理北极指向地理南极, 再根据安培定则得出环形电流方向为由东向西垂直磁子午线。答案:B 例4：如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极。

解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线由a→b，根据安培定则可判断电流由电源的c端流出，由d端流入。故c端为正极，d端为负极。

点评：不要错误认为螺线管b端吸引小磁针的N极就相当于条形磁铁的南极，关键要搞清楚螺线管内、外部磁感线分布。

例5：如图所示，图（甲）（乙）是两种结构不同的环状螺线管的示意图．其中（乙）图是由两个匝数相同、互相对称的、半圆环形螺线管串联而成的．给它们按图示方向通以电流．试画出磁感线的分布情况示意图．

解析：画电流产生的磁场的磁感线分布图应注意掌握三条原则：①电流的磁场方向，由右手螺旋定则（安培定则）决定；②磁感线是闭合曲线；③磁感强度大的地方磁感线密，磁感强度小的地方，磁感线疏．

（甲）图所示的通电螺线管中的磁场，只能存在于环形螺线管的空腔中，磁感线都是圆形；根据右手螺旋定则，磁感线方向是顺时针方向．如图中的虚线所示．

（乙）图为两个对称的半圆环形的螺线管组合而成．左边的通电半圆环形螺线管中的磁场是顺时针方向的；右边的通电半圆环形螺线管中的磁场是逆时针方向的；由于磁感线都是闭合曲线，两个半圆环形螺线管磁场的磁感线在环顶相遇都转弯竖直向下，各自闭合，环面中间部分的磁场方向向下．

点评：磁感线是闭合曲线，图（甲）中比较容易判断磁感线方向是顺时针的．图（乙）中要注意导线的绕向．由于左、右两半圆形螺线管中电流方向不同，应先判断环内磁感线的方向，然后根据磁感线闭合的特点来判断磁感线的形状．

【当堂反馈】

1．有关磁感应强度的下列说法中, 不正确的是

A．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用, 则该点的磁感应强度一定为零

B．若一小段长为L、通过电流为I的导体, 在磁场中某处受到的磁场力为F, 则该处磁感应强度的大小一定是F/IL C．由定义式B=F/IL可知, 电流强度I越大, 导线L越长, 某点的磁感应强度B就越小 D．一小段通电导体受到的磁场力的方向即为该处磁感应强度的方向

2．在图中,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是

A.向右飞行的正离子

B.向左飞行的正离子

C.向右飞行的负离子

D.向左飞行的负离子

3．(2011大连模拟)如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流．在纸面上距A、C等远处有一点P．若P点磁感应强度的方向水平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法？

A． A中向纸里，C中向纸外

B． A中向纸外，C中向纸里 C． A、C中均向纸外

D． A、C中均向纸里

4．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是 A．分子电流消失

B．分子电流的取向变得大致相同

C．分子电流的取向变得大致无序

D．分子电流的强度减弱

5．(2011辽阳模拟)指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是 A．导线南北放置，通有向北的电流

B．导线南北放置，通有向南的电流 C．导线东西放置，通有向西的电流 D．导线东西放置，通有向东的电流 6．按要求完成下列各图

(1)根据图(a)中小磁针静止时指向，标出电源极性．

(2)根据图(b)中蹄形磁铁通电后的磁感线方向，画出线圈绕法．(3)要求两线圈通电后互相吸引，画出图(c)中导线的连接方法．

(4)根据图(d)中合上电键S后小磁针A向右摆动的现象，画出小磁针B的转动方向．

1．ABCD

2．BC

3．A 4．C

5．B

5.高考物理电场专题篇五

重点难点

1．动量守恒的条件：可以归纳为以下几种情况：①物体系统不受外力或所受合外力为零；②物体系统受到的外力远小于内力；③系统在某方向上不受外力、合外力为零或外力远小于外力，此时在该方向上动量守恒．

在碰撞和爆炸现象中，由于物体间相互作用持续时间很短，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理．

2．运用动量守恒定律应注意：

①矢量性：动量守恒定律的方程是一个矢量关系式

对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，按正方向确定各矢量的正负②瞬时性：动量是一个状态量，对应着一个瞬时一瞬时的动量恒定不同时刻的动量不能相加

动量守恒是指该相互作用过程中的任③相对性：动量的具体数值与参考系的选取有关，动量计算时的速度必须是相对同一惯性系的速度，一般以地面为参考系

3．反冲运动中移动距离问题的分析：

一个原来静止的系统，由于某一部分的运动而对另一部分有冲量，使另一部分也跟着运动，若现象中满足动量守恒，则有m1υ1-m2υ2 = 0，υ1 =

m2υ2．物体在这一方向上的速度m1经过时间的累积使物体在这一方向上运动一段距离，则距离同样满足s1 = s2，它们的相对距离s相 = s1+s2．规律方法

【例1】如图所示，大小相同质量不一定相等的A、B、C三个小球沿一直线排列在光滑水平面上，未碰前A、B、C三个球的动量分别为8kg·m/s、-13kg·m/s、-5kg·m/s，在三个球沿一直线相互碰撞的过程中，A、B两球受到的冲量分别为-9N·s、1N·s，则C球受到的冲量及C球碰后的动量分别为（B）

A．1N·s，3kg·m/s

B．8N·s，C．-8N·s，5kg·m/s

D．10N·s，训练题A、B两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，当A船上质量为的人以水平速度υ从A船跳到B船，再从B船跳回A船．经多次跳跃后，人最终跳到B船上，设水对船的阻力不计，则（ABC）

A．A、B两船最终的速度大小之比为3∶2

B．A、B（包括人）最终的动量大小之比为1∶1 C．A、B（包括人）最终的动量之和为零

D．因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定

【例2】假定航天飞机的喷气发动机每次喷出质量为m = 200g的气体，气体离开发动机喷气孔时，相对于喷气孔的速度υ = 1000m/s，假定发动机在1min内喷气20次，那么在第1min末，航天飞机的速度的表达式是怎样的？如果这20次喷出的气体改为一次喷出，第1min末航天飞机的速度为多大？航天飞机最初质量为M = 3000kg，初速度为零，运动中所受阻力不计．

【解析】设第一次喷气后航天飞机速度为υ1，第二次喷气后航天飞机速度为υ2，……依次类推，取航天飞机速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：

第一次喷气后：（M-m）υ1-m（υ-υ1）= 0；得υ1 =

mM

m

Mmm第三次喷气后：（M-2m）υ2 =（M-3m）υ3-m（υ-υ3），得υ3-υ2 =

M2m第二次喷气后：（M-m）υ1 =（M-2m）υ2-m（υ-υ2），得υ2-υ1 =

mM19mmmmm综合以上可得1min末飞船的速度为 υ20 = +++……+

MMmM2mM19m第20次喷气后：（M-19m）υ19 =（M-20m）υ20-m（υ-υ20），得υ20-υ19 = 若20次喷出的气体一次喷出，则：0 =（M-20m）υ′-20m（υ-υ′）得υ′ =

20mv200.210004 = = M30003

比较可知υ20＞υ′，即当喷气质量一定时，分次喷出比一次喷出，航天飞机获得的速度大且分的次数越多，获得的速度越大，这也是火箭连续喷气的原因

训练题甲、乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，车与水平面摩擦不计，甲与车的总质量为M = 100kg，另有一质量为m = 2kg的球乙固定站在车对面的地面上，身旁有若干质量不等的球开始车静止，甲将球以速率υ水平抛给乙，乙接球后马上将另一质量m1 = 2m的球以相同的速度υ水平抛给甲；甲接住后再以相同速率将此球抛回给乙，乙接住后马上将另一质量m2 = 2m1 = 4m的球以速率υ水平抛给甲……这样往复抛球．乙每次抛给甲的球质量都是接到甲抛给他的球的质量的2倍，而抛球速率始终为υ（相对于地面水平方向）不变．求：

（1）甲第二次抛出（质量为2m）球后，后退速率多大？

（2）从第1次算起，甲抛多少次后，将再不能接到乙抛来的球？答案：（1）v2=v/10（2）甲抛5次后，将再不能接到乙抛来的球

【例3】如图所示，三个质量为m的弹性小球用两根长为L的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上，现给中间的小球B一个水平初速度υ0，方向与绳垂直小球相互碰撞时无机械能损失，轻绳不可伸长，求：

（1）当小球A、C第一次相碰时，小球B的速度．（2）当三个小球再次处在同一直线上时，小球B的速度．（3）运动过程中小球A的最大动能EKA和此时两根绳的夹角θ．（4）当三个小球处在同一直线上时，绳中的拉力F的大小．

【解析】由于绳子不可伸长，且A、C两球在运动过程中具有对称性，当A、C两球第一次相碰时，三球具有相同的速度；小球发生相互作用时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．

（1）设小球A、C第一次相碰时，小球B的速度为υB，此时A、C小球沿B球初速度方向的速度也为υB．

由动量守恒定律，得：mυ0 = 3mυB，由此得υB =

1υ30

（2）当三个小球再次在同一直线上时，此时B球的速度为υB1，A、C球的速度为υA，υA的方向为B球的初速度方向，由动量守恒定律、机械能守恒定律得：

mυ0 = mυB1+2mυA

11mυB+2×mυ2 A2212解得：υB1 =-υ0，υA = υ0（或υB1 = υ0，υA = 0，此为初状态，舍去）

331所以，当三球再次处在同一直线上时，小球B的速度为υB1 =-υ0，负号表示与初速

3201mυ2 = 度反向．

（3）从（2）的解可知，B球速度由最初的υ0变化（减小）为零，然后反向运动，可见当B球速度为零时，动能EKBI也为零，而机械能守恒，故此时A球动能最大

设此时A球（C球）的速度为υ，两根绳的关角为θ，如图，则仍由动量守恒定律和机械能守恒定律，得：

mυ0 = 2mυsin22112mυ0 = 2×mυ22

可得此时A球的最大动能为EKA =

11mυ2 = mυ，两根绳间夹角为θ = 90°． 24（4）当三球处于同一直线上时，B球受力平衡，B球加速度为零，选B球为参考系时，A、C两球做圆周运动，绳子拉力为其提供向心力．

A球相对B球的速度为υAB = υA-υB1 = υ

2AB由牛顿第二定律，此时绳中拉力为F，则F = mL = m02L．

训练题长为2b的轻绳，两端各系一质量为m的小球，中央系一质量为M的小球，三球均静止于光滑的水平面上，绳处于拉直状态今给小球M以一种冲击，使它获得一水平初速度υ0，υ0的方向与绳垂直，如图所示，求在两端的小球发生相互碰撞前的瞬间，球m在垂直于绳方向的分速度多大？（绳不可伸长）

答案：v2=｛Mv/（M+2m）｝

【例4】如图所示，甲、乙两人分别站在A、B两辆冰车上，一木箱静止于水平光滑的冰面上，甲与A车的总质量为M1，乙和B车的总质量为M2，甲将质量为m的木箱以速率υ（对地）推向乙，乙接住后又以相等大小的速度将木箱推向甲，甲接住木箱后又以速率υ将木箱推向乙，然后乙接住后再次将木箱以速度υ推向甲，木箱就这样被推来推去，求最终甲、乙两人（连同冰车）的速度各为多少？（已知M1 = 2M2，M1 = 30m）

【解析】设甲第1次推出木箱后获得的速度为υ1，第2次推出木箱后甲的速度为υ2，……第n次推出木箱后速度为υn，对木箱与甲（包括车）构成的系统应用动量守恒，第1次推出过程：0 = M1υ1-mυ，得υ1 =

2mυ．从接住到第2M1次推出：M1υ1+mυ = M1υ2-mυ，得υ2 = υ1+

2m3m = M1M12m5m = M1M1n-1从接住到第3次推出：M1υ2+mυ = M1υ3-mυ，得υ3 = υ2+

……从接住到第n次推出：M1υ

1+mυ = M1υn-mυ，得υn = υ+

2m(2n1)m = M1M1

当甲不再接住木箱时，有：υn≥υ，即

(2n1)m≥υ 解得n≥15.M1设乙第1次、第2次、第3次、……，第k次推出木箱的速度依次为υ′

1、υ′

2、υ′3……υ′k，根据动量守恒定律得：第1次推出：mυ = M2υ′1-mυ，得υ′1 =

2mM2

第2次推出：mυ+M2υ′1 = M2υ′2-mυ，得υ′2 = υ′1+

2m4m = M2M22m6m = M2M2

第3次推出：mυ+M2υ′2 = M2υ′3-mυ，得υ′3 = υ′2+……第k次推出：mυ+M2υ′k-1 = Mυ′k-mυ，得υ′k = υ′k-1+欲使乙不再接住木箱，必满足υ′k≥υ，即≥υ，解得k≥7.2m2km = M2M2

比较n≥15．5和k≥7．5可知，当乙第8次推出木箱后，就不再接住木箱，因此甲第9次推出木箱后，速度也不再发生变化，故甲和乙的最终速度分别为：

υ甲 =

171629128mυ = υ，c乙 = mυ = υ

3015M1M2

训练题如图一块足够长的木板，放在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1、2、3、……、n的木板，所有木块的质量均为m，与木板间的动摩擦因数都相同开始时，木板静止不动，第1、2、3、……、n号木块的初速度分别是υ0、2υ0、3υ0、……nυ0，方向都向右，木板的质量与所有木块的总质量相等，最终所有木块与木板以共同速度匀速运动．设木块之间均无相互碰撞，求：

（1）所有木块与木板一起匀速运动的速度υn．（2）第1号木块与木板刚好相对静止时的速度υ1．答案：（1）vn=（n+1）v0/4（2）v1=v0/2 能力训练

1．如图所示，光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽，槽两端固定有两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把槽、小球和弹簧视为一个系统，则在运动过程中（B）

A．系统的动量守恒，机械能不守恒 B．系统的动量守恒，机械能守恒 C．系统的动量不守恒，机械能守恒 D．系统的动量守恒，机械能不守恒

2．在一定条件下，让质子获得足够大的速度，当两个质子P以相等的速率对心正碰，特发生下列反应：P+P→P+P+p+p，其中p是反质子（反质子与质子质量相等，均为mP，且带一个单位正电荷），则以下关于该反应的说法正确的是（ABC）

A．反应前后系统总动量皆为零 B．反应过程系统能量守恒

C．根据爱因斯坦质能方程可知，反应前两个质子的能量最小为2mpc

22D．根据爱因斯坦质能方程可知，反应后单个质子的能量可能小于mpc

3．一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生衰变而形成了如图3-11-8所示的两个圆形轨迹，两圆半径之比为1∶16，下列说法正确的是（A）

A．该原子核发生了α衰变

B．反冲核沿大圆做逆时针方向的圆周运动 C．原来静止的原子核的序数为

D．沿大圆和沿小圆运动的柆子周期相同

4．如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以υ

1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为υ2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度υ0为

（B）

m(12)m2M(12)B．

mmm(12)2m2m(12)m（12)C． D．

mmA．

υ0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示，某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（ACD）

A．滑块与木板间始终存在相对运动 B．滑块始终未离开木板 C．滑块的质量大于木板的质量 D．在t1时刻滑块从木板上滑出

5．如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的小滑块以初速度

6．质量为m的木板和质量为M的金属块用细绳系在一起，处于深水中静止，剪断细绳，木块上浮h时（还没有出水面），则铁沉下沉的深度为多大？（水的阻力不计）

答案：x=mh/M

7．人和冰车的总质量为M，另有一木球质量为m，且M∶m = 10∶1，人坐在静止于水平冰面的冰车上，以速度υ（相对地面）将原来静止的木球沿冰面推向前方的固定挡板，球与冰面、车与冰面的摩擦可不计，空气阻力也忽略不计，设球与挡板碰撞后，球被原速率反向弹回，人接住球后再以同样的速率υ将球沿冰面向正前方推向挡板．问人推球多少次后不能再接到球？

答案：人推球六次后不能再接到球

8．如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为µ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动．最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．

（1）求在整个过程中因碰撞而损失的总动能．

（2）求第i次（i≤n－1）碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比．

（3）若n＝４，l＝0.10m，v0＝3.0m/s，重力加速度g＝10m/s，求µ的数值．

答案：（1）整个过程中系统克服摩擦力做的总功为

2Wf＝µmgl（1＋2＋3＋…＋n）＝

n(n1)mgl 2整个过程中因碰撞而损失的总动能为

Ek1212n(n1)mv0Wfmv0mgl 2221imvi2 2（2）设第i次（i≤n－1）碰撞前瞬间，前i个木块粘合在一起的速度为vi，动能为 EKi与第i＋１个（i≤n－1）木块碰撞粘合在一起后瞬间的速度为vi＇，由动量守恒定律 imvi(i1)mvi 则viivi i1111i221i2 imvi2(i1)mvim[ivi2(i1)()vi]mvi2222i12i1第i次（i≤n－1）碰撞中损失的动能为 EKi则第i次（i≤n－1）碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比为 Eki1

Ekii1（i≤n－1）

（3）n＝４时，共发生了i＝3次碰撞．

2 第1次碰前瞬间的速度为v12v02gl，碰撞中动量守恒：mv12mv11v1第1次碰后瞬间的速度为v122222v02gl2

22v02glv010gl2gl第2次碰前瞬间的速度为vv1 2gl44 碰撞中动量守恒：2mv23mv22v2第2次碰后瞬间的速度为v232322v010gl3

22v010glv028gl2gl2gl第3次碰前瞬间的速度为vv2

99 碰撞中动量守恒：3mv34mv33v3第3次碰后瞬间的速度为v342v028gl42

2gl0 最后滑行到桌边，速度恰好为零，则v32v028gl即2gl0

6.高考物理电场专题篇六

1.(2016浙江选考10月,6)某探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约5 s后听到石头直接落到崖底的声音,探险者离崖底的高度最接近的是（）A.25 m B.50 m C.110 m D.150 m 2.(2015浙江选考10月,4)小李乘坐高铁,当他所在的车厢刚要进隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为216 km/h,他立即观察手表秒针走动,经过20 s车厢出了隧道,则该隧道的长度约为()

A.600 m B.1 200 m C.2 160 m D.4 320 m 3.(2016浙江模拟4月,7)某同学在实验室做了如图所示的实验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,已知小球的直径为0.5 cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10-3 s,g取10 m/s2,则小球开始下落的位置距光电门的距离约为()

A.1 m C.0.4 m B.1.25 m D.1.5 m 4.在平直公路上以一定速率(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重力的,则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)()

A.0.1 kW B.1×103 kW C.1 kW D.10 kW 5.2014年9月22日,林清峰代表中国举重队出战韩国仁川亚运会男子举重项目男子69公斤级的比赛,并且拿到了金牌。比赛中,林清峰第二次试举,他成功举起187公斤杠铃,历时约3 s,则林清峰在举起杠铃过程中的平均功率是（）A.一百瓦左右 B.一千瓦左右 C.几千瓦 D.几十千瓦

6.建筑工人正在高楼上砌砖(如图),手滑不慎使砖块掉落,发现2 s后砖块落到地上断成两块,则估计此楼高度约为(不计空气阻力)()

A.5 m B.10 m C.20 m D.40 m 7.(2016—2017学年浙江杭州五县高三上期中,3)用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方,乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住尺子的准备,但手没有碰到尺子。当乙同学看到甲同学放开尺子时,立即捏住尺子,乙同学发现捏住尺子的位置刻度为b。已知重力加速度为g,a、b的单位为国际单位制中的单位,则乙同学的反应时间t约等于()

A.B.C.D.8.我国新一代高速列车牵引功率达9 000 kW,运行的平均速度约为300 km/h,则新一代高速列车沿全长约1 300 km的京沪线从北京到上海,在动力上耗电约为()

A.3.9×104 kW·h B.2.7×106 kW·h C.2.7×104 kW·h D.3.9×106 kW·h 9.学校为创建绿色校园改装了一批太阳能路灯(如图所示),太阳能路灯技术参数如下:太阳能电池组件(太阳能单晶硅光电转换效率为18%,得到的电池功率为100 W);免维护蓄电池(60~250 Ah/12 V,充电效率为80%);照明时间(4~12 h,可根据需要任意调节,阴雨天可连续工作5~7 d);光控时LED照明恒流输出功率(15~60 W);其他辅助系统组成部分。结合上述数据,下列说法不正确的是（）A.太阳照射2小时,光电系统可吸收太阳能为4.0×106 J B.LED照明5小时,照明时恒流最多输出电能为1.08×106 J C.利用太阳能电池给蓄电池充电,充满需要的最长时间为30小时 D.利用免维护蓄电池给60 W的LED供电,最长时间约为50小时

10.(2017浙江湖州高三上期末,19)某小区的物业公司为了让业主有更好的居住环境,在小区电梯里张贴了禁止高空抛物的宣传海报,如图所示。

(1)请从物理学角度指出该海报表述中的错误;

(2)求一块质量为0.3 kg的西瓜皮从离地20 m的八楼窗台做自由落体运动的落地速度(空气阻力不计);

(3)若某次高空坠物事故中,从监控视频中用软件测出坠物在落地前最后40 cm竖直下落的时间是0.01 s,请估算坠物大约从多高处自由下落(空气阻力不计,g取10 m/s2)。答案：

1.C 解析用估算法,由于声音在空气中传播的速度比自由落体下落5 s的速度大得多,可以忽略声音在空气中的传播时间,由自由落体规律得h=gt2=×10×52 m=125 m,则选C。

2.B 解析高铁在隧道内运动时,可以看做是匀速直线运动,故该隧道长x=vt=×20 m=1 200 m,选项B正确,A、C、D错误。

3.B 解析小球通过光电门的时间很短,这段时间内的平均速度可看成瞬时速度,为v==5 m/s,由自由落体运动规律可知h==1.25 m,B正确。

4.A 解析自行车的运动可看作匀速直线运动,骑车的动力F与阻力Ff是一对平衡力,则F=Ff=mg=20 N,骑车功率约为P=Fv=100 W=0.1 kW,所以选A。

5.B 解析举重时,杠铃上升高度约为h=1.6 m,举杠铃看作匀速举起,上举的力约等于杠铃重力,即F=mg=1 870 N,举起杠铃过程中所做的功约为W=Fh=2 992 J,平均功率约为P=≈1.0×103 W,所以选B。

6.C 解析砖块的运动可近似看作自由落体运动,根据公式h=gt2,得h=×10×22 m=20 m,故选C。

7.C 解析第一位同学松手时木尺做自由落体运动,由题知道木尺下落的高度为h=a-b,设下落时间为t,则由h=gt2得t=,故选C。

8.A 解析列车从北京到上海的时间为 t= h 在动力上耗电约为

W=Pt=9 000 kW× h=39 000 kW·h=3.9×104 kW·h,选项A正确,B、C、D错误。

9.C 解析光电转换电池功率为100 W,2小时可吸收的太阳能为100×2×3 600÷18% J=4.0×106 J;LED照明5小时,恒流最多输出电能为60×5×3 600 J=1.08×106 J;利用太阳能电池给蓄电池充电,充满需要的最长时间t=12×250÷100÷80%=37.5小时;利用免维护蓄电池给60 W的LED供电,最长时间约为250×12÷60=50小时。故选C。

7.高考物理电场专题篇七

一、两个定律

两个定律是指库仑定律和电荷守恒定律,这两个定律是电学最基本的定律,在应用过程中要注意定律的适用范围和基本含义,高考试题中通常把这两个定律一起综合命题.

例1 (2011年海南卷)三个相同的金属小球1、2、3.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变.由此可知()

(A) n-3 (B) n=4

解析:设1、2距离为R,根据库仑定律有:,3与2接触后,又由电荷守恒定律,它们带的电的电量均为:,再3与1接触后,它们带的电的电量均为,最后,有上两式得:n=6.

点评:从上面例题看出,掌握基本规律和概念的同时,还要注意到两个定律的命题是相互联系的,特别要在注意电荷守恒先中和后平分的原则,只要把握好两个定律内涵,解答此类问题是不难的.

二、两个物理量

两个物理量就是电场强度(E)和电势(φ),电场强度是描述电场性质的基本物理量,是矢量,简称场强.电场中某点相对零电势参考点的差,叫该点的电势,电势也是只有大小,没有方向,是标量.

例2 (2011年海南省)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

解析:本题考查的是电场和电势基本概念,要求掌握电场强度和电势之间的基本关系,电势是相对量,与物体的电场强度和物体的带电无关,因此,选项(A)(B)错误;同一电场线上的各点,沿电场线电势越来越低,选项(C)错误;负电荷沿电场线方向移动时,电场力做负功,电势能一定增加,因此正确答案是选项(D).

例3 (201 1年重庆卷理综)如图1所示,电量为+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

解析:本题考查的是电场强度的基本概念,考虑到电场强度是矢量,可以叠加,因此在正方体的各表面的中心合场强都为零,排除(A)(B)(C)选项,因此答案为(D)选项.

点评:电场强度和电势是电场中重要的物理量,是高考常考得基本物理量,在考查电场强度时,通常要求运用数学处理物理能力,特别是要分析矢量的叠加.

三、两个模型

两个模型是指等量同种电荷和等量异种电荷模型,两种模型的涉及内容很多,联系的知识点广,必须熟练掌握电场线、等势面、静电力做功、电势能、电势、电场强度与电势差的关系等基本概念和规律,才能顺利解题.

例4 (2011年上海市)如图2,两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ随位置x变化规律的是图()

解析:本题考查的是等量异种电荷模型的电势图象分析,根据模型特点,等量异种电荷的中点电势为零,正电荷电势最高,负电荷电势最低,满足对称关系,根据图象,因此答案为(A)选项.

例5 (2011年山东卷理综)如图3所示,在两等量异种点电荷电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是()

(A) b点场强大于d点场强

(B) b点场强小于d点场强

(D)试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

解析:根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知(A)错误,(B)正确;因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,(C)正确;根据等量异种点电荷的电场的分布特点,a点的电势高于c点的电势,所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能,(D)错误.答案:(B)(C).

点评:以上两个例题都是等量电荷模型的应用,等量同种电荷连线上中点的场强最小等于零,因无限远处场强为零,则沿中垂线从中点到无限远处,场强先增大后减小,中间某位置场强必有最大值.等量正(负)电荷连线中垂线上,连线的中点电势最高(低),且中垂线上关于该点的对称点等势.

四、两种线

两种线是指电场线和等势线,高考考查这两种线的分析也经常出现,考查的主要是理解和分析能力,理解和分析这两种线是解决电场问题的关键.

例6 (2011年全国新课标卷理综)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,图4中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()

解析:本题主要考查电场线和运动轨迹线的关系.带点质点在电场力作用下做曲线运动,电场力方向沿电场强度的反方向,又要指向曲线的凹测(相当于圆的圆心),又由于速率递减,合力方向与速度方向(轨道切线)的夹角要大于90°.只有(D)选项图示符合条件,正确答案是(D)选项.

例7 (2011年上海卷物理)电场线分布如图5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()

解析:本题考查的是静电场中的电场线、等势线(面)分布的知识和规律.沿着电场线的方向电势降落,故φa>φb;由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EA

点评:两线的考查既是基本规律和基本概念的理解,又是高考考查能力的体现,在各个省份的高考试题中都有出现.此类问题要在平时教学中注重对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的掌握,熟练理解常见电场线和等势面的分布规律.

五、两种运动

两种运动是指带电粒子在电场中作直线运动和周期性运动,这两种运动一直是高考命题热点.除此之外,把两种运动结合考查或者与曲线运动相关知识结合也是一种命题方向.

例8 (2011年安徽卷理综)如图6所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图7所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t。时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上.则t0可能属于的时间段是()

解析:若,带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B板上,所以(A)错误.若,带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离大于向右运动的距离,最终打在A板上,所以(B)正确.若

例9 (2011年福建卷理综)反射式调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图8所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103 N/C和E2=4.0×103 N/C,方向如图8所示,带电微粒质量m=1.0×10-20kg,带电量q=-1.0×10-9 C,A点距虚线MN的距离d1=1.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:

(1)B点到虚线MN的距离d2;

(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.

解析:(1)带电微粒由A运动到B的过程中,由动能定理有:|q∣E1d1-∣q∣E2d2=0,由上式解得.

(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1,a2,由牛顿第二定律有:∣q∣E1=ma1,∣q∣E2=ma2.

设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2,由运动学公式有:,,又t=t1+t2,由上式联立解得:t=1.5×10-8 s.

点评:带电粒子在电场中作直线运动可以是减速也可以是加速,带电粒子做周期性运动则可以是简单的运动合成,带电粒子作曲线运动也是由简单的运动合成.例如,若作类平抛运动则可以分解为两个方向相互垂直的直线运动,运动规律和平抛运动相似.

8.高考物理电场专题篇八

【关键词】高中物理电场教学类比

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2015）12-050-010

类比在物理学发展史上的作用举足轻重。卢瑟福用行星系统类比原子的核式结构模型，否定了汤姆生的“枣糕”模型；德布罗意用机械波的波动性类比提出了一切实物粒子都具有波动性；狄拉克根据对称性，类比提出了“正电子”的假说。相关的例子不胜枚举。

既然类比这么重要，究竟什么是类比呢？麦克斯韦对类比的理解比较深入，“所谓物理类比，我指的是一种科学定律与另一种科学定律之间的部分相似性。它使得这两种科学可以相互说明。”在物理概念的形成，物理理论的构建，推理方法的应用以及规律的表现形式等诸多方面都体现了物理类比。在电场教学中，合理应用类比可以将抽象的理论生动化，能培养学生兴趣，提高学习效率，下面和大家分享几个教学实践中的案例。

1.用降雨强度类比电场强度

电场强度的定义是E=F/q，很多学生由于数学思维的惯性，认为E与F成正比，与q成反比。无论老师如何强调E与F和q无关，有些同学还是难以接受。如果用降雨强度的概念类比，有些理解上的障碍可能会化解。

教室外面在下雨，学生和老师都想知道外面的雨下的到底有多大，于是一个共同的问题呈现出来，如何衡量降雨强度？有一种方案，让一个同学去外面试试，看他淋湿程度来判断降雨的强度。如果衣服湿透了说明雨下的大，衣服湿一层，说明雨下的小。这一点和电场强度的描述类似，如果不知道空间某处电场的强弱，于是放入一个试探电荷，看试探电荷的受力，如果受力大说明电场强度大，受力小，说明电场强度小。

细心的学生会提出异议，“不能单纯的用学生衣服淋湿的程度说明降雨的强度，因为没有考虑在雨中淋了多长时间。降雨量小，淋的时间长，衣服也能淋湿透了。”如何才能更准确的描述降雨的强弱呢？“单位面积，单位时间内降雨量的多少可以衡量降雨强度。”学生很容易达成共识。和电场强度的描述类似，不能用电荷受力的大小来描述电场的强弱，因为受力大也可能是电荷量大的缘故。如果用单位电荷的受力来衡量电场强度就比较科学，从而引入E=F/q来定义电场强度。

还可以类比的是，探测降雨强度，让男生出去，还是让女生出去都可以，但是老师一般会让男生出去。在电场强度的探测中，要选择试探电荷，用正电荷和负电荷都可以，一般选择用正电荷。如果没有同学出去探测降雨强度，外面的雨还会不会下？如果没有用试探电荷探测电场强度，空间的电场还会不会存在？相信同学们能得出正确的答案。

2.用素描类比电场线

为了能形象生动的描述场强这个抽象的物理概念，引入了电场线，用电场线的疏密描述场强的大小，用箭头描述场强的方向。电场线形象的描述电场的主要特征，但是电场线不存在。这又给学生带来了理解上的难题。电场强度看不见，但是真实存在；电场线看得见，但是又不存在。用学生的话说“电场，你到底还要不要人活了”？

用素描类比电场线，可以为学生的理解搭建一个平台。会场上，如果我们想介绍一位不在现场的朋友的外貌特征，我们可以用文字描述：长头发、大眼睛、瓜子脸、柳叶眉、高鼻梁。听完之后，可能还会有人想象不清楚到底是什么样。如果我们将这位朋友的素描拿给大家看，相信所有人在第一时间就能清晰的呈现他的样子。尽管素描不是人本身，但是，素描形象的反映了人的特征。同理，尽管电场线是假想的，是不存在的，但是用电场线也可以形象的描述电场的特征。

3.用水容器类比电容器

电容器是静电场教学中的难点，而它又是我们日常生活中最常见的电子元件之一，冰箱、彩电、洗衣机中都有，每个人手机里的电池就是一个电容器。因此，电容器的教学既难又重要！学生对电容器的电容C=Q/U的理解经常出现偏差，学生会习惯性的认为C与Q成正比，与U成反比，在教学中我们常常苦恼，而又没有可行的办法。

用几个不同材质和形状的杯子放在一起，很容易发现它们有一个共同的功能——盛水，因此，它们可以按照功能命名——水容器。用水容器的容积类比电容器的电容。水容器的容积只是说明它盛水的能力，不能说明现在水容器中有多少水；相类似，电容是说明电容器盛电的能力，也不能说明现在电容器中有多少电。水容器的容积是由容器本身的构造决定的，比如，方形杯子的容积是由长、宽、高决定。相类似，电容器的电容也是由电容器本身的构造决定，比如，平行板电容器的电容是由极板正对面积，极板间距，电解质的介电常数决定。水容器可以有塑料的，金属的，陶瓷的；类似，电容器也可以有不同材质和形状。

4.用肉夹馍类比电解质电容器

肉夹馍，其实是馍夹肉，它是中国的一道传统美食，学生在日常生活中都尝试过或见过。肉夹馍没有具体的标准，要求在馍中间夹肉，但是没有要求夹什么肉，夹猪肉是传统的肉夹馍，夹驴肉就成了驴肉火烧，夹火腿和奶油就成了三明治。也可以根据不同要求加入不同种类的肉，开发出不同的美食。

5.类比的局限性

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