第一部分 专题三 第1讲 电场、磁场的基本性质

专题三电场与磁场第1讲电场、磁场的基本性质1．(双选，2011年广东卷)图3－1－1为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是()图3－1－1A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大反，AC错．F＝Eq，故BD正确．答案：BD解析：电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力与电场方向相2．(2011年全国卷)如图3－1－2，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是()CA．a点B．b点C．c点D．d点解析：要合磁感应强度为零，两电流产生的磁场须等大反向，只有c点有可能．图3－1－23．(2011年海南卷)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DB．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4．(2011年天津卷)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，板间场强为E1.现将电这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是()A．U2＝U1，E2＝E1C．U2＝U1，E2＝2E1B．U2＝2U1，E2＝4E1D．U2＝2U1，E2＝2E1容器所带电荷量变为2Q，板间距变为12d，其他条件不变，这答案：C解析：考查平行板电容器的相关知识．U1＝QC＝QεS4πkd＝4πkdQεS，E1＝U1d＝4πkQεS当电荷量变为2Q时U2＝2QC′＝2QεS2πkd＝4πkdQεS＝U1E2＝U2d/2＝8πkQεS＝2E1，C选项正确．5．(双选，2010年广东卷)图3－1－3是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是()图3－1－3A．a点的电势高于b点的电势B．该点电荷带负电C．a点和b点电场强度的方向相同D．a点的电场强度大于b点的电场强度解析：不管是什么电荷产生的电场，沿电场线的方向电势降低，故A错．电场强度的方向在电场线中的描述很直观，就是沿着电场线上某点的切线方向，故C错．由电场线分布可知，该点电荷是负电荷，a点离场源近，电场线分布密，电场强度大，故BD正确．答案：BD广东省2010、2011年高考中对电场、磁场的基本性质的考查主要以选择题形式出现．电场的基本性质主要体现在电场力的性质和能的性质，而磁场与电场的描述方法有类似之处．考查重点主要在电场力的性质、电场强度和电场线、电场力做功和电势能改变、磁场的描述这几个考点．所以2012年的高考中，本部分内容必将有选择题出现，一般难度不会太大，在复习中要注重对概念和规律的理解．库仑定律、电场强度和电场线【例1】(双选)如图3－1－4所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是()图3－1－4A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能减小解析：根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，即和P点关于O点对称，A正确．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大．一般规定无穷远电势为零，过O点的中垂线电势也为零，所以试探电荷＋q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大，C正确．答案：AC1．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大仑力的大小为()小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库A.112FB.34FC.43FD．12F答案：C解析：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F＝kQ·3Qr2，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为＋Q，距离又变为原来的12，库仑力为F′＝kQ·Qr22，所以两球间库仑力的大小为43F，C项正确．电场能的性质(电势、电势差、电势能、电场力做功)【例2】(2010年全国卷Ⅰ)关于静电场，下列结论普遍成立的是()A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零解析：在负电荷产生的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A错误；电势差的大小决定于两点间距和电场强度，B错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，C正确；场强为零，电势不一定为零，电场力做功的特点：只与电荷始末位置电势差有关，与路径和场强无关，D错误．答案：C在电场中沿着电场线的方向电势在降低．带电粒子在电场中运动的电势能变化要看电场力做功的情况，如果电荷在运动的过程中，电场力做正功，则电荷的电势能减少；如果电场力做负功，则电势能增加，即W=-ΔE.2．(2011年上海卷)电场线分布如图3－1－5所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为已知Ea和Eb，电势分别为φa和φb，则()图3－1－5A．EaEb，φaφbC．EaEb，φaφbB．EaEb，φaφbD．EaEb，φaφbC安培力和洛伦兹力的判断与计算【例3】(双选，2011年上海卷)如图3－1－6所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为()图3－1－6A．z正向，mgILtanθB．y正向，mgILC．z负向，mgILtanθD．沿悬线向上，mgILsinθ解析：假设磁场方向与z轴正方向相同，由左手定则可判断安培力方向与y轴负方向相同，则与题图所示情况不符，A错误；假设磁场方向与y轴正方向相同，由左手定则可判断安培力方向故B选项是可能出现的；同理分析可得C对D错．与z轴正方向相同，当两绳的拉力T＝0时，mg＝BIL，得B＝mgIL，答案：BC磁体的相互作用可以是磁体和磁体、磁体和电流、电流和电流三种形式．可以用左手定则来判定受力方向．当电流方向垂直磁场方向时，通电导线在磁场中受安培力是F＝BIL，这里L是通电导线的有效长度．3．如图3－1－7所示，长为2l的直导线拆成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电)C流时，该V形通电导线受到的安培力大小为(图3－1－7A．0B．0.5BIlC．BIlD．2BIl4．(2011年新课标卷)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()B解析：根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B.