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2019年高考物理黄金押题 专题06 电场与磁场
【高考考纲】
本专题主要是综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在电场和磁场中的运动问题。这部分的题目覆盖的内容多，物理过程多，且情景复杂，综合性强，常作为理综试卷的压轴题。高考对本专题考查的重点有以下几个方面：①对电场力的性质和能的性质的理解；②带电粒子在电场中的加速和偏转问题；③带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题；④带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动问题；⑤带电粒子在电场和磁场的叠加场中的运动问题；⑥带电粒子在电场和磁场中运动的临界问题。 【真题感悟】
例1．(2018·全国Ⅰ，16)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则( )
16A．a、b的电荷同号，k＝
916
B．a、b的电荷异号，k＝
964
C．a、b的电荷同号，k＝
2764
D．a、b的电荷异号，k＝ 27【答案】D
【解析】由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线，根据受力分析知， a、b的电荷异号。 根据库仑定律， a对c的库仑力为 qaqcFa＝k0①
?ac?2b对c的库仑力为 qbqcFb＝k0②
?bc?2设合力向左，如图所示，
2
1
FaFb根据相似三角形，得＝③
acbcqa??ac?64
联立①②③式得k＝??qb?＝?bc?3＝27。 【名师点睛】
1．对电场强度的三个公式的理解
F
(1)E＝是电场强度的定义式，适用于任何电场。电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷q
q无关。试探电荷q充当“测量工具”的作用。
Q
(2)E＝k2是真空中点电荷所形成的电场的决定式。E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
rU
(3)E＝是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场。
d注意：式中d为两点间沿电场方向的距离 2．电势高低的比较
(1)根据电场线方向，沿着电场线方向，电势越来越低
W
(2)根据电势的定义式φ＝，即将＋q从电场中的某点移至无穷远处电场力做功越多，则该点的电势越高。
q(3)根据电势差UAB＝φA－φB，若UAB>0，则φA>φB，反之φA<φB。 3．电势能变化的判断
(1)根据电荷电势能公式判断，Ep＝qφ，代数时注意正、负号，Ep值的正、负代表大小。 (2)根据电场力做功判断。若电场力对电荷做正功，电势能减少；反之则增加，即WAB＝－ΔEp。
(3)根据能量守恒定律判断。电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程，若只有电场力做功，电的电势能与动能相互转化，而总和应保持不变。即当动能增加时，电势能减少。
【变式探究】(2018·天津，3)如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是( )
3
2
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A．vM B．vM 【解析】因为N点的电场线密，所以场强大，受到的电场力大，加速度大，即aM 【变式探究】(2018·江苏，5)如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴( ) A．仍然保持静止 C．向左下方运动 【答案】D U【解析】开始时油滴处于静止状态，有mg＝q， dB板右端下移时，U不变，d变大， U 电场力F＝q变小，mg>F。 d 受力分析如图所示，mg与F的合力方向为右下方，故油滴向右下方运动。 B．竖直向下运动 D．向右下方运动 例2、 (多选)(2018·全国Ⅱ，21)如图， 同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为q(q＞0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2。下列说法正确的是( ) A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行 2