第1讲 电场和磁场的基本性质
网络构建
1.电场
2.磁场
[规律方法]
1.三个物理量的判断方法
①根据电场线或等势面的疏密判断 判断场强强弱 ②根据公式E＝k2和场强叠加原理判断 ①根据电场线的方向判断 判断电势的高低 ②由UAB＝QrWAB和UAB＝φA－φB判断 q③根据电场力做功(或电势能)判断 ①根据Ep＝qφ判断 判断电势能大小 ②根据ΔEp＝－W电，由电场力做功判断 2.用准“两个定则”
(1)对电流的磁场用安培定则。 (2)对安培力和洛伦兹力用左手定则。
电场的基本性质
库仑定律的应用及库仑力的合成
【典例1】 (2018·全国卷Ⅰ，16)如图1，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。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( )
图1
16
A.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
解析 如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、
b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图
所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则Fa、Fb在垂直于a、b连线
Fa14Fa?qa?r2bc的方向上的合力为零，由几何关系可知＝＝，又由库仑定律得＝??·2，联立
Fbtan α3Fb?qb?racqa64
解得k＝||＝，B错误，D正确。
qb27
答案 D
根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化
【典例2】 (2018·天津理综，3)如图2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( )
图2
A.vM B.vM 解析 由粒子的轨迹知电场力的方向偏向右，因粒子带负电，故电场线方向偏向左，由沿电场线方向电势降低，可知φN<φM，EpM Eqa＝知aM m选项D正确。 答案 D 电场线、等势面及E＝的应用 【典例3】 (多选)(2017·全国卷Ⅲ，21)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、 Udc三点的位置如图3所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是( ) 图3 A.电场强度的大小为2.5 V/cm B.坐标原点处的电势为1 V C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV ad10－177 解析 如图所示，设a、c之间的d点电势与b点电势相同，则＝＝，所以d点的 dc17－269 坐标为(3.5 cm，6 cm)，过c点作等势线bd的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势。 U26－17由几何关系可得，cf的长度为3.6 cm，电场强度的大小E＝＝ V/cm＝2.5 V/cm， d3.6