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1高中物理力学和电磁学系统复习——电场与磁场知识梳理一、电场的基本性质1．电场力的性质库仑定律：F=kQ1Q2/r2，电场力：F=qE。注意电场强度只与源处电荷有关，与检验电荷无关。电场线形象直观地反映电场的强弱与方向。疏密表示电场的强弱，而切线方向表示电场的方向。2．电场能的性质(1)电势与电势差：UAB=W/q，电势高低与零势点选择有关，但电势差与零势点选择无关。(2)电势的变化规律：沿着场线的方向，电势是逐渐降低的。(3)电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。电场力做功，电势能减少；外力克服电场力做功，电势能增加。3．电容(1)两个公式：C=Q/U，C=εrS/4πkd前者是定义式，后者是平行板电容器的决定式。(2)平行板内部电场是匀强电场。二、带电粒子在电场的特点1．平衡：与其它力一起参与力的合成，合力为零，则物体处于平衡状态。2．加速运动：初速度与电场平行时。3．偏转：初速度与电场垂直时。三、电流与电荷在磁场中受力及运动1．磁感应强度B=F/IL，注意磁场产生的两种方式：磁铁产生与电流产生。2．磁场方向a．用小磁针N极受力方向判定。b．用右手法则判定(电流产生的磁场)。3．磁感应线，其为闭合的曲线，比较于电场线不同。4．安培力(1)公式：F=BIL。2(2)方向：左手定则，注意将安培力比较于电场力：电荷只要放在电场中就一定受到电场力作用，而电流处于磁场中，受的安培力与放置位置有关，导线与磁场垂直时，安培力最大。5．洛仑兹力(1)公式：F=qvB，判定方向注意电荷正负。(2)特点：永不做功；电场力与洛仑兹力的大小与方向上的不同。命题预测考查电场力方向与电场方向关系，洛仑兹力的大小与速度的关系，安培力的大小与电流强度的关系，及这些力与其它力使物体平衡、作匀速直线运动，是命题热点。运用功能关系处理带电粒子在电场及磁场中速度大小问题，考查电场力做功与路径无关，及洛仑兹力不做功的特点，也是命题热点之一。地磁场是命题的一个热点，它涉及地理、生物、物理知识，还涉及学生空间想象能力。例题精析题型一电场、磁场的概念【例1】如果空间某一区域中存在有电场或磁场中的一种，则下列说法正确的是(设放人的电荷质量很小)()A．如果存在的是电场，则在某处放入电荷，该电荷不一定会运动B．如果存在的是磁场，则放人电荷时，该电荷不会做圆周运动C．如果存在磁场，则放入通电直导体后，该直导体一定受到安培力的作用D．如果存在电场，在某处放入一电荷后经过一段时间后，该电荷的电势能会增加【解析】电场对电荷作用是没有条件的，而磁场对电荷(或电流)作用是有条件的，磁场只对运动电荷作用，且电荷速度方向不与磁场平行，而磁场对通电直导体的作用也是直导体不与磁场平行。【答案】B【点评】理解概念与公式定律，要充分理解其条件。题型二电场力、电场方向与平衡条件的应用3【例2】如图7－1所示，带电量为q的小球质量为m，用一细线系在O点，整个放置在水平匀强电场中，静止时小球与竖直线的夹角为θ。下列说法正确的是()A．小球带正电荷，电场强度大小是E=mgtanθ/qB．小球带正电荷，电场强度大小是E=mgcosθ/qC．若细线断开，则小球作平抛运动D．以上说法都不对。【解析】因为小球平衡，所以球受的合力为零。小球受力分析如图7—2所示，电场力一定向右，所以小球带正电。列方程有：Tcosθ=mg，Tsinθ=qE所以E=mgtanθ/q【答案】A【点评】要会判定电场力与电场方向关系，会对物体进行受力分析，列出相应的平衡方程。题型三电场力做功与路径无关及洛仑兹力不做功，场力做功与电势能变化关系【例3】带电量为q的粒子，不计重力的作用，当它以初速度v分别自电场与磁场中的A点往宽度为L的电场与磁场中射入，最后都从相应高度的B处射出。下列说法正确的是()A．电荷从两个场中出来的速度大小一样大B．电荷在电场中出来时的速度要变大C．电荷在磁场中的运动轨迹是抛物线D．从A到B过程中，电场对电荷做功为qEL4【解析】电荷在电场与磁场中都受到力的作用，电场力对电荷做功，洛仑兹力不做功，所以A错。由力可知，电场力对电荷做正功，且W=Fscosθ中。s是在力的方向的位移，应为h，根据动能定理，电荷的速度增大，所以B对D错。电荷受洛仑兹力作用做圆周运动，不是平抛运动，C错。【答案】B【点评】掌握电场力与洛仑兹力的特点，区分粒子在其中的运动轨迹的不同。题型四电场线、电场力做功与电势及电势能的变化【例4】在固定的等量异种电荷连线上，a点是连线的中点，如图7－5所示，静止a点的点电荷在电场力作用下向b点运动。在运动过程中，以下判定正确的是（)A．点电荷的速度越来越大B．点电荷的加速度不变C．点电荷的电势能越来越大D．点电荷通过的各点电势越来越高【解析】根据电场线的特点，沿电场线电势逐渐降低，所以D不正确。由于放入a处的电荷静止时从a运动到b，说明该电荷是正电荷，且电场力一直做正功，所以电势能减少，C不正确。根据动能定理，可知速度越来越大，所以A正确。加速度的大小由合外力决定，合外力F=qE，根据等量异种电荷的电场线特点，可知E是变化的，故B不正确。【答案】A【点评】要充分利用几种常见的电场线特点进行电势的分析，要运用动能定理判定粒子的速度变化，要学会根据运动状态的动态变化判定粒子的一些性质。5摸拟操练1．如图7－6所示，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上，无穷远处电势为零。甲、乙两个带粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb。判定错误的是()A．甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等B．甲、乙两粒子带异种电荷C．甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有相同的动能2．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线()A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力3．关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是()A．磁感线就是细铁屑连成的曲线B．磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向，磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时N极所指的方向一致C．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，任何时候都是成立的D．磁感线总是从磁极的N极出发，到S极终止4．有一电场的电场线如图7—7所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则()65．两个完全相同的金属小球带有异种电荷，其电量之比是1：7，当它们互相接触后再置于原来的位置上，它们的作用力是原来的()倍6．条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图7—8中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是()A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁不受摩擦力D．磁铁受向左的摩擦力7．如图7－9所示，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强磁场中，在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是()A．小球在运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最大C．小球经过环的最低点时对轨道压力为2mg7D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3mg答案点拨1．A(根据等势线及物体作曲线运动的条件进行判定)2．A(根据地磁场方向与安培力左手法则进行判定)3．B4．D(电场线的疏密表示电场的强弱，而沿电场线的方向电势逐渐降低)5．B(根据同种物质接触，电荷先中和后平分的原则及库仑定律求解)6．A(画出磁铁磁感应线，分析电流受力．应用牛顿第三定律)7．D(根据洛仑兹力不做功及圆周运动规律)1一月二月三月产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润合计合计合计四月五月六月产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润产品名称数量金额利润8合计合计合计下午13：00—17：00B．实行不定时工作制的员工，在保证完成甲方工作任务情况下，经公司同意,可自行安排工作和休息时间。3．1．2打卡制度3.1.2.1公司实行上、下班指纹录入打卡制度。全体员工都必须自觉遵守工作时间，实行不定时工作制的员工不必打卡。3.1.2.2打卡次数：一日两次，即早上上班打卡一次，下午下班打卡一次。3.1.2.3打卡时间：打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间；3.1.2.4因公外出不能打卡：因公外出不能打卡应填写《外勤登记表》,注明外出日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请，如因特殊情况不能事先申请，应在事毕到岗当日完成申请、审批手续，否则按旷工处理。因停电、卡钟（工卡）故障未打卡的员工，上班前、下班后要及时到部门考勤员处填写《未打卡补签申请表》，由直接主管签字证明当日的出勤状况，报部门经理、人力资源部批准后，月底由部门考勤员据此上报考勤。上述情况考勤由各部门或分公司和项目文员协助人力资源部进行管理。3.1.2.5手工考勤制度3.1.2.6手工考勤制申请：由于工作性质，员工无法正常打卡（如外围人员、出差），可由各部门提出人员名单，经主管副总批准后，报人力资源部审批备案。3.1.2.7参与手工考勤的员工，需由其主管部门的部门考勤员(文员)或部门指定人员进行考勤管理，并于每月26日前向人力资源部递交考勤报表。3.1.2.8参与手工考勤的员工如有请假情况发生，应遵守相关请、休假制度，如实填报相关表单。3.1.2.9外派员工在外派工作期间的考勤,需在外派公司打卡记录;如遇中途出差,持出差证明,出差期间的考勤在出差地所在公司打卡记录;3.2加班管理3.2.1定义加班是指员工在节假日或公司规定的休息日仍照常工作的情况。A．现场管理人员和劳务人员的加班应严格控制，各部门应按月工时标准，合理安排工作班次。部门经理要严格审批员工排班表，保证员工有效工时达到要求。凡是达到月工时标准的，应扣减员工本人的存休或工资；对超出月工时标准的，应说明理由，报主管副总和人力资源部审批。B．因员工月薪工资中的补贴已包括延时工作补贴，所以延时工作在4小时（不含）以下的，不再另计加班工资。因工作需要，一般员工延时工作4小时至8小时可申报加班半天，超过8小时可申报加班1天。对主管(含)以上管理人员，一般情况下延时工作不计加班，因特殊情况经总经理以上领导批准的延时工作，可按以上标准计加班。3.2.2.2员工加班应提前申请，事先填写《加班申请表》，因无法确定加班工时的，应在本次加班完成后3个工作日内补填《加班申请表》。《加班申请表》经部门经理同意，主管副总经理审核报总经理批准后有效。《加班申请表》必须事前当月内上报有效，如遇特殊情况，也必须在一周内上报至总经理批准。如未履行上述程序，视为乙方自愿加班。3.2.2.3员工加班，也应按规定打卡，没有打卡记录的加班，公司不予承认；有打卡记录但无公司总经理批准的加班，公司不予承认加班。3.2.2.4原则上，参加公司组织的各种培训、集体活动不计加班。3.2.2.5加班工资的补偿：员工在排班休息日的加班，可以以倒休形式安排补休。原则上，员工加班以倒休形式补休的，公司将根据工作需要统一安排在春节前后补休。加班可按1：1的比例冲抵病、事假。3.2.3加班的申请、审批、确认流程93.2.3.1《加班申请表》在各部门文员处领取，加班统计周期为上月26日至本月25日。3.2.3.2员工加班也要按规定打卡，没有打卡记录的加班，公司不予承认。各部门的考勤员(文员)负责《加班申请表》的保管及加班申报。员工加班应提前申请，事先填写《加班申请表》加班前到部门考勤员(文员)处领取《加班申请表》，《加班申请表》经项目管理中心或部门经理同意，主管副总审核，总经理签字批准后有效。填写并履行完审批手续后交由部门考勤员(文员)保管。3.2.3.3部门考勤员（文员）负责检查、复核确认考勤记录的真实有效性并在每月27日汇总交人力资源部，逾期未交的加班记录公司不予承认。下午13：00—17：00度。全体员工都必须自觉遵守工作时间，实行不定时工作制的员工不必打卡。3.1.2.2打卡次数：一日两次，即早上上班打