发布时间 : 星期一 文章（通用版）2020版高考物理复习专题五电场和磁场第1课时电场和磁场基本问题讲义更新完毕开始阅读4fcba4efa9956bec0975f46527d3240c8447a1b1
B．若电场强度E＝，则电场强度方向一定竖直向上
C．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大 D．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大 答案 C
解析 如图所示，电场力与支持力垂直时，所加的电场强度最小，此时场强方向沿斜面向上，
mgqmgsinθ
mgsinθ＝qEmin，解得电场强度的最小值为Emin＝，选项A错误；
q
若电场强度E＝，则电场力与重力大小相等，由图可知，电场力方向可能竖直向上，也可以斜向下，选项B错误；
由图可知，若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场力逐渐变大，电场强度逐渐增大，选项C正确，D错误．
拓展训练1 (2019·四川攀枝花市第二次统考)如图2所示，真空中三个质量相等的小球A、
mgqB、C，带电荷量大小分别为QA＝6q，QB＝3q，QC＝8q.现用适当大小的恒力F拉C，可使A、B、C沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中A、B、C保持相对静止，且A、B间距离与B、C间距离相等．不计电荷运动产生磁场的影响，小球可视为点电荷，则此过程中B、C之间的
作用力大小为( )
图2
421A.FB．FC.FD.F 333答案 A
解析 设小球的质量为m，以三个球为整体：F＝3ma； 2以A、B为整体：F1＝2ma，解得F1＝F；
3
2
由牛顿第三定律知A、B对C的库仑力的合力大小为F.
3
因三个小球以相同的速度同向运动，则B、C及A、B之间为库仑引力，大小为FBC，知A、C间为库仑斥力，大小为FAC
又因FBC3q·8q6q·8q224＝k∶k＝，分析库仑力的方向后可知F－F＝F，解得F＝F. BCACBC2FACL24L133
拓展训练2 (2019·四川成都市第二次诊断)如图3所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒．每根细棒均匀带上正电．现将电荷量为＋Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零．若移走＋Q及AB边上的细棒，则O点电场强度大小为(k为静电力常量，不考虑绝缘棒及＋Q之间的相互影响)( )
图3
kQ4kQ23kQ43kQA.2B.2C.2D.2 L3L3L3L答案 D
解析 根据对称性，AF与CD边上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零，AB与ED边上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零．BC中点的点电荷在O点产生的电场强度大小为E1＝
kQ?Lsin60°?
2
＝
4kQ因EF边上的细棒与BC中点的点电荷在O点产生的电场强度叠加为零，则2，3L4kQ2，故每根细棒在O点产生的电场强3LEF边上的细棒在O点产生的电场强度大小为E2＝E1＝
4kQ度大小均为2，移走＋Q及AB边上的细棒，O点的电场强度即为EF与ED边上的细棒在O3L点产生的合场强，这两个场强夹角为60°，所以叠加后电场强度大小为E0＝2×＝
43kQ2，故选D. 3L4kQ2cos30°3L类型2 电场能的性质的理解
例2 (多选)(2019·全国卷Ⅲ·21)如图4，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点．则( )
图4
A．a点和b点的电势相等 B．a点和b点的电场强度大小相等 C．a点和b点的电场强度方向相同
D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加 答案 BC
解析 a、b两点到两点电荷连线的距离相等，且关于两点电荷连线中点对称，可知a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，选项B、C正确；电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷(等量异种点电荷)固定在正方体的两个顶点上，正方体的另外两个顶点a、b在两点电荷q和－q连线的垂直平分面两侧，故a点和b点电势不相等，且φb>φa，将负电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减少，选项A、D错误．
拓展训练3 (多选)(2019·全国卷Ⅱ·20)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则( ) A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 答案 AC
解析 在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M点(非两点电荷连线的中点)由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到N点的动能为零，则带电粒子在N、M两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到N点时动能不为零，则粒子在N点的电势能小于其在M点的电势能，故粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，选项C正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项B错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D错误． 拓展训练4 (多选)(2019·湖南衡阳市第二次联考)如图5所示，水平线a、b、c、d为匀强电场中的等差等势线，一个质量为m，电荷量绝对值为q的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点，已知该粒子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，且方向与等势线平行．A、B连线长为L，连线与竖直方向的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则( )
图5
A．该粒子一定带正电
m?v12－v22?B．匀强电场的电场强度大小为
2qLcosθ
C．粒子在B点的电势能一定大于在A点的电势能 D．等势线b的电势比等势线d的电势高 答案 BC
解析 做曲线运动的物体受的合力指向曲线的内侧，可知粒子所受电场力方向竖直向上，沿电场线方向的位移为：y＝Lcosθ
由A到B，电场力做负功，由动能定理得： 1212
－qEy＝mv2－mv1，
22
m?v12－v22?
所以E＝，故B正确；
2qLcosθ
由B项分析知，A到B过程中电势能增大，故C正确；
根据题意可确定粒子受到的电场力方向，但无法确定电场线的方向，所以无法确定等势面的电势高低及粒子的电性，故A、D错误．
1．电流产生的磁场的合成
对于多个电流在空间某点的合磁场方向，首先应用安培定则判断出各电流在该点的磁场方向(磁场方向与该点和电流连线垂直)，然后应用平行四边形定则合成． 2．磁场力做的功
磁场力包括洛伦兹力和安培力，由于洛伦兹力的方向始终和带电粒子的运动方向垂直，洛伦兹力不做功，但是安培力可以做功． 3．电流与电流的相互作用
通常画出一个电流的磁场方向，分析另一电流在该磁场中的受力，来判断电流的受力情况． 例3 (2019·全国卷Ⅰ·17)如图6，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为( )
图6
A．2FB．1.5FC．0.5FD．0 答案 B
解析 设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为，如图所示，依题意有F＝BlI，则导体棒ML和LN所受安培
2
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