高中物理引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导
【考点透视】
一万有引力定律
万有引力定律的数学表达式：，适用条件是：两个质点间的万有引力的计算。
在高考试题中，应用万有引力定律解题常集中于三点：①在地球外表处地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即，从而得出，它在物理量间的代换时非常有用。②天体作圆周运动需要的向心力来源于天体之间的万有引力，即；③圆周运动的有关公式：假期工资，。
二电场
库仑定律：，〔适用条件：真空中两点电荷间的相互作用力〕
电场强度的定义式：〔实用任何电场〕，其方向为正电荷受力的方向。电场强度是矢量。
真空中点电荷的场强：，匀强电场中的场强：。
电势、电势差：。
电容的定义式：，平行板电容器的决定式。
电场对带电粒子的作用：直线加速。偏转：带电粒子垂直进入平行板间的匀强电场将作类平抛运动。
提醒注意：应熟悉点电荷、等量同种、等量异种、平行金属板等几种常见电场的电场线和等势面，理解沿电场线电势降低，电场线垂直于等势面。
三磁场
磁体、电流和运动电荷的周围存在着磁场，其根本性质是对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。
熟悉几种常见的磁场磁感线的分布。
通电导线垂直于匀强磁场放置，所受安培力的大小：，方向：用左手定那么判定。
带电粒子垂直进入匀强磁场时所受洛伦兹力的大小： ，方向：用左手定那么判定。假设不计带电粒子的重力粒子将做匀速圆周运动，有，。
【例题解析】
一万有引力
例1地球〔看作质量均匀分布的球体〕上空有许多同步卫星，同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动，根据所学知识推断这些同步卫星的相关特点。
解析：同步卫星的周期与地球自转周期相同。因所需向心力由地球对它的万有引力提供，轨道平面只能在赤道上空。设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，地球半径为R，同步卫星距离地面的高度为h，由，有 ，得；又由得；再由得。由以分析可看出：地球同步卫星除质量可以不同外，其轨道平面、距地面高度、线速度、向心加速度、角速度、周期等都应是相同的。
点拨：同步卫星、近地卫星、双星问题是高考对万有引力定律中考查的落足点，对此应引起足够的重视，应注意准确理解相关概念。
例2某星球的质量为，在该星球外表某一倾角为的山坡上以初速度平抛一个物体，经lol转区系统时间该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的外表，至少应以多大的速度抛出物体〔不计一切阻力，万有引力常量为〕？
解析：由题意可知是要求该星球上的“近地卫星〞的绕行速度，也即为第一宇宙速度。设该星球外表处的重力加速度为，由平抛运动可得，故；对于该星球外表上的物体有，所以；而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星〞应有，故。
点拨：只有准确理解了第一宇宙速度的概念才能到此题的切入点。以某星球为背景，在该星球上作相关的物理实验是高考试题的一种新趋势。处理时最好把该星球理解为熟知的地球，以便“身临其境〞，这样会更容易理解、思考问题，从而出正确的解题方法。
例3如右图所示，、、是在地球大气层外的圆形轨道上运行的3颗人造卫星，以下说法正确的选项是〔〕
A．、的线速度大小相等，且大于的线速度
B．、的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度
C．加速可以追上同轨道上的，减速可以等候同一轨道上的
D．卫星由于某种原因，轨道半径缓慢变小，其线速度将变大
解析：因为、在同一轨道上运行，由知，其线速度大小、加速度大小相等，而、轨道半径大于轨道半径，由知；而因， 有；当加速时，有，离故它将偏离原轨道而做离心运动；当减速时，有，它将偏原轨道而离圆心越来越近，所以在同轨道上无论如何也追不上，也等不到；而卫星由于某种原因，轨道半径缓慢变小，由在此过程中万有引力做正功，减少的引力势能一局部转化为内能，另一局部那么转化为卫星的动能，故其线速度将变大，所以综上所述，正确选项是D。
点拨：通过万有引力与所需向心力大小的比拟，可以判定卫星是否作圆周运动，也能有助于理解天体变轨过程。
二电场
【例题解析】
例
P1
P男士香水2
a
b
4、ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如下图。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为，在P2处的场强大小为，那么以下说法正确的选项是〔〕A．两处的电场方向相同，> B．两处的电场方向相反，>
C．两处的电场方向相同，< D．两处的电场方向相反，<
解析：设均匀带电细杆带正电荷，杆P1点左边的和P1点右边的的电荷在P1处产生的场强叠加为0，细杆右边距P1的到处的电荷在P1处产生的场强为，方向水平向左，而整个杆在P2处产生的场强方向水平向右，可等效为杆的右端的局部在该点产生的场强〔大小与相等〕和杆左端的局部该点产生的场强的矢量叠加，因两者方向相同，均与的方向相反，必有，所以<，正确选项是D。
水稻种植点拨：场强是矢量，叠加遵守矢量的平行四边形定那么。对此类非点电荷场强叠加问题，在中学阶段常利用电荷分布的对称性、等效性来处理。
例5如下图的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60上火了吃什么降火最快0角，一个电荷量为q=C的正电荷从a移到b电场力做功为Wl=J，求：
〔1〕匀强电场的场强E=?
〔2〕电荷从b移到c，电场力做功W2=?
〔3〕军训生活作文a、c两点的电势差=?
解析： 〔1〕设ab两点间距离d，Wl=qUab，，所以。
〔2〕设bc两点沿场强方向距离，，，即。
〔3〕设电荷从移到c电场力做功为，那么，。
点拨：匀强电场的场强公式中的是指两点间距离在场强方向上的投影。电场力做功W=qU与路径无关，只与初末位置间的电势差有关，注意理解第三问的求解思路。
例6一束质量为、电荷量为的带电粒子以平行于两极板的速度进入匀强电场，如下图。如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为l，设粒子束不会击中极板，那么粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量是多少〔粒子的重力忽略不计〕？
解析：粒子在极板间运动的时间，垂直于极板方向的加速度，所以粒子在飞越极板间电场的过程中，在电场方向发生的侧移，电场力对粒子做的功，所以粒子电势能的变化量。
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