磁场专题电场与磁场在实际中的应用

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电场与磁场的相互作用

电场与磁场的相互作用

电场与磁场的相互作用电场和磁场是物理学中最基本的两种力场形式,它们在自然界中起着重要的作用。

当它们相互作用时,将会产生一系列有趣而复杂的现象。

本文将探讨电场和磁场之间的相互作用,以及在不同情况下的表现和应用。

一、电场与磁场的基本概念电场指的是周围存在电荷时所形成的力场。

电荷之间的相互作用通过电场来传递。

磁场则是由电流产生的力场,由磁荷(即磁单极子)所携带。

电场的单位为牛顿/库仑(N/C),磁场的单位为特斯拉(T)。

二、电场和磁场的相互作用电场和磁场在相互作用时,会产生一系列的力和现象。

首先,当电荷在磁场中运动时,将会受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力的方向与电荷的运动方向、磁场的方向都有关系。

洛伦兹力的大小与电荷的电量、速度以及磁场的强度有关。

此外,当电流通过一个导线时,将会在周围产生磁场。

这个磁场的大小与电流的强度成正比,方向由右手定则确定。

如果存在另一个导线,则两个导线之间将会产生相互作用的力,称为安培力。

三、电场和磁场的应用由于电场和磁场能够相互作用,因此它们在许多应用中起着重要的作用。

以下是几个常见的应用:1. 电动机:电动机是利用电场和磁场之间的相互作用来实现能量转换的装置。

当电流通过电动机中的线圈时,产生的磁场与固定磁场相互作用,从而产生力矩使电动机运转。

2. 发电机:发电机的工作原理正好与电动机相反。

通过机械转动产生的磁场与线圈中的电流相互作用,从而将机械能转化为电能。

3. 电磁感应:根据法拉第电磁感应定律,当磁场的强度或方向变化时,会在导线中产生感应电动势。

该原理广泛应用于变压器、发电机和感应炉等设备中。

4. 磁共振成像:磁共振成像(MRI)利用磁场和电场的相互作用原理,通过对人体组织内核自旋的磁共振现象进行检测,得到人体内部结构的影像。

总结:电场和磁场是物理学中两种常见的力场形式,它们在相互作用时引发了许多有趣的现象和应用。

本文介绍了电场和磁场的基本概念,以及它们相互作用时产生的力和现象,并且列举了几个常见的应用领域。

物理学中的磁场与电场

物理学中的磁场与电场

物理学中的磁场与电场磁场和电场是物理学中非常重要的概念,它们在我们的日常生活和科学研究中起着至关重要的作用。

本文将详细介绍磁场和电场的定义、性质以及它们之间的关系。

一、磁场的定义和性质磁场是指由磁体所产生的一种力场。

磁体包括磁铁、电流等,当它们存在时,周围就会出现磁场。

我们可以通过磁感线来描述磁场的分布情况。

磁感线是一种想象出来的线,它的方向表示磁场的方向,密度表示磁场的强度。

磁场有几个基本性质。

首先,磁场具有方向性,磁力线总是从南极指向北极。

其次,磁场具有磁力线闭合的特点,磁感线总是形成一个闭合的回路。

最后,磁场具有磁力的作用,它可以对带有磁性的物体产生力的作用,使其受到磁力的影响。

二、电场的定义和性质电场是由电荷所产生的力场。

电荷分为正电荷和负电荷,它们在空间中的分布就形成了电场。

与磁场类似,电场可以通过电力线来描述,电力线的方向表示电场的方向,密度表示电场的强度。

电场也有几个基本性质。

首先,电场具有方向性,正电荷产生的电场由电荷朝外的方向指向负电荷所在的位置。

其次,电场是以电力线为闭合路径的。

最后,电场具有对带电物体产生力的作用,这个力我们称为电力。

三、磁场和电场的关系在物理学中,我们知道磁场和电场之间存在一种相互作用的关系,这就是电磁感应。

当一个磁场和一个电场相互作用时,它们就会产生电磁感应现象,即磁场的变化会激发电场的变化,反之亦然。

电磁感应是指由于磁场的变化而产生的电场,或者由于电场的变化而产生的磁场。

这个现象被广泛应用在发电机、变压器等设备中。

例如,在发电机中,通过转动磁铁可以改变磁场的分布,进而在线圈中激发出电场,从而产生电流。

此外,磁场和电场还有一种重要的关系,即洛伦兹力。

洛伦兹力指的是带电粒子在电场和磁场的共同作用下所受到的力。

根据洛伦兹力的方向和大小,我们可以确定带电粒子在电场和磁场中的受力情况。

四、磁场和电场在科学研究中的应用磁场和电场在科学研究中有着广泛的应用。

在物理学研究中,我们可以利用磁场和电场来研究粒子的性质和相互作用。

电场及磁场知识点总结

电场及磁场知识点总结

电场及磁场知识点总结电场及磁场是物理学中重要的概念,它们在电磁学中起着关键作用。

本文将从电场和磁场的基本概念、场的性质、场的作用以及场的应用等方面进行详细介绍和总结。

一、电场的基本概念1. 电场的产生电场是由电荷产生的,任何带电体都会产生电场。

在物理学中,电场是描述电荷之间相互作用的力场。

当电荷发生变化时,其周围的电场也会发生变化。

2. 电场的特征电场具有方向性和大小的概念。

对于正电荷而言,电场是由正电荷指向负电荷;对于负电荷而言,则相反。

电场的大小与电荷数目成正比,与距离的平方成反比,可用库仑定律来描述。

3. 电场的表示电场可以用电场线和电场力线来表示。

电场线是从正电荷指向负电荷的线,电场线越密集,电场越强。

电场力线表示了在某个点的电场力的方向和大小。

二、电场的性质1. 电场的叠加原理当存在多个电荷产生的电场时,这些电场会相互叠加,最终形成合成电场。

根据电场的叠加原理,合成电场等于各个电场的矢量和。

2. 电场的能量电场具有能量,这种能量存储在电场中。

当电荷在电场中运动时,会产生电场能转化为动能。

电场能量可以用电势能来描述,它与电荷的电势差和电荷本身的大小成正比。

3. 电场的场强电场的场强是衡量电场强弱的物理量。

场强由电场大小和电场方向组成,可以用来计算电荷所受的电场力。

电场力等于电场的场强与电荷大小的乘积。

三、电场的作用1. 电场力电场力是电荷在电场中受到的力,它为电荷提供了加速度。

根据库仑定律,电场力与电荷大小和电场的场强成正比。

2. 电场做功电场在物体上所做的功可以用来改变物体的能量状态。

当电场力对物体做功时,物体的能量会发生相应的变化。

3. 电场对运动电荷的作用在电场中存在的运动电荷会受到电场力的作用,从而产生电流。

这通过电磁感应规律,用洛伦兹力来描述。

四、电场的应用1. 电场在生活中的应用电场在生活中有很多应用,例如:电子产品中的静电防护、电磁炉的使用等,都涉及到电场的知识。

2. 电场在技术领域的应用电场的研究和应用在技术领域有广泛的应用,如电磁学、无线通信、雷达和卫星导航等。

磁场-专题-电场与磁场在实际中的应用

磁场-专题-电场与磁场在实际中的应用

专题:电场与磁场在实际中的应用要点一 速度选择器即学即用1.如图所示,一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,有些未发生任何偏转.如果让这 些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁 场的离子,可得出结论( )A .它们的动能一定各不相同B .它们的电荷量一定各不相同C .它们的质量一定各不相同D .它们的电荷量与质量之比一定各不相同答案 D要点二 质谱仪即学即用2.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器,它的构造如图所示.设从离子 源S 产生出来的正离子初速度为零,经过加速电场加速后,进入一平行板电容器C 中,电 场强度为E 的电场和磁感应强度为B 1的磁场相互垂直,具有某一速度的离子将沿图中所示的直线穿过两板间的空间而不发生偏转,再进入磁感应强度为B 2的匀强磁场,最后打在记录它的照相底片上的P 点.若测得P 点到入口处S 1的距离为s ,证明离子的质量为m =EsB qB 221. 答案 离子被加速后进入平行板电容器,受到的水平的电场力和洛伦兹力平衡才能够竖直向上进入上面的匀强磁场,由qvB 1=qE 得v =E/B 1,在匀强磁场中22qB m s v,将v 代入,可得m =E s B qB 221. 要点三 回旋加速器即学即用3.回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D 形金属盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间的窄缝中形成匀强电场,使 粒子每次穿过狭缝都得到加速,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,离子源置于盒的圆心附近.若离子源射出的离子电荷量为q ,质量为m ,粒子最大回转半径R m ,其运动轨迹如图所示.求:(1)两个D 形盒内有无电场? (2)离子在D 形盒内做何种运动?(3)所加交流电频率是多大?(4)离子离开加速器的速度为多大?最大动能为多少? 答案 (1)无电场(2)做匀速圆周运动,每次加速之后半径变大 (3)m qB π2 (4)m qBR m mR B q 2m 222要点四 霍尔效应即学即用4.如图所示,厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中, 当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差,这种现象 称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U 、电流I 和B 的关系为U =kdIB.式中的比例系数k 称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场.横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I 是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v ,电荷量为e ,回答下列问题:(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A 的电势 下侧面A ′的电势(填“高于”“低于”或“等于”);(2)电子所受的洛伦兹力的大小为 ;(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U 时,电子所受静电力的大小为 ; (4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为k =ne1,其中n 代表导体板单位体积中电子的个数. 答案 (1)低于 (2)evB(3)ehU (4)由F =F 电得evB =ehUU =hvB 导体中通过的电流I=nev ·d ·h 由U =k d IB 得hvB =k dIB=k d v dhB ne得k =ne1题型1 带电粒子在组合场中运动【例1】如图所示,在y >0的空间中存在匀强电场,场强沿y 轴负方向;在y <0的空间中,存在 匀强磁场,磁场方向垂直xy 平面(纸面)向外.一电荷量为q 、质量为m 的带正电的运动粒子,经过y 轴上y=h 处的点P 1时速率为v 0,方向沿x 轴正方向,经过x 轴上x =2h 处的P 2点 进入磁场,并经过y 轴上y =-2h 处的P 3点.不计重力.求: (1)电场强度的大小.(2)粒子到达P 2时速度的大小和方向. (3)磁感应强度的大小.答案 (1)qhm 220v(2)02v ,与x 轴成45°角 (3)qhm 0v 题型2 带电粒子在重叠场中运动【例2】如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B =1.57 T .小球1带正电,其电荷量与质量之比11m q =4 C/kg ,所受重力与电 场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上.小球1向右以v 0=23.59 m/s 的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75 s 再次相碰.设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内.(取g =10 m/s 2) (1)电场强度E 的大小是多少? (2)两小球的质量之比12m m 是多少? 答案 (1)2.5 N/C(2)11题型3 科技物理【例3】飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的正离子,自a 板小孔进入a 、b 间的加速 电场,从b 板小孔射出,沿中线方向进入M 、N 板间的偏转控制区,到达探测器.已知元电荷电荷量为e ,a 、b 板间距为d ,极板M 、N 的长度和间距均为L .不计离子重力及进入a 板时的初速度.(1)当a 、b 间的电压为U 1时,在M 、N 间加上适当的电压U 2,使离子到达探测器.请导出离子的全部飞行时间与荷质比k (k =mne)的关系式. (2)去掉偏转电压U 2,在M 、N 间区域加上垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B ,若进入a 、b 间的所有离子质量均为m ,要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出,a 、b 间的加速电压U 1至少为多少?答案 (1)mB eL kU L d t 3225)2(22221+=1.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过 管内横截面的流体的体积).为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c .流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线).图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接,I 表示测得电流值.已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为( )A .)(acbR B I ρ+B .)(cb aR B I ρ+ C .)(bacR B I ρ+ D .)(acR B I ρ+ 答案 A2.目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能. 如图所示为它的发电原理图.将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电 的微粒,从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场中有两块面积为S ,相距为d 的平行金属板与外电阻R 相连构成一电路.设气流的速度为v ,气体的电导率(电阻率的倒数)为g ,则流过外电阻R 的电流强度I 及电流方向为( ) A .I =RBd v,A →R →B B .I =gdSR SBd +v ,B →R →AC .I =RBd v,B →R →AD .I =dgSR SgBd +v ,A →R →B答案 D3.如图所示,回旋加速器D 形盒的半径为R ,用来加速质量为m 、电荷量为q 的质子,使质子由静止加速到能量为E 后,由A 孔射出,求:(1)加速器中匀强磁场B 的方向和大小.(2)设两D 形盒间距为d ,其间电压为U ,电场视为匀强电场,质子每次经电场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数.(3)加速到上述能量所需时间. 答案 (1)qR mE2 方向垂直纸面向里 (2)qUmE R qUE 2π)3(24.(2009·平朔质检)如图所示是用来测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图,设法使某有机化合物的气态分子导入图示容器A 中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成正一价的离子.离子从狭缝S 1以很小的速度进入电压为U 的加速电场中(初速度不计),加速后再经过狭缝S 2、S 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ .最后,离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S 3的细线,若测得细线到狭缝S 3的距离为d .导出离子质量m 的表达式.答案 m =Ud qB 8221.在真空中,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.三个油滴带有等量同种电荷,其中a 静止,b 向右匀速运动,c 向左匀速运动,则它们的重力G a 、G b 、G c 的关系为( ) A .G a 最大B .G b 最大C .G c 最大D .不能确定 答案 C2.如图所示,真空中一光滑水平面上,有两个直径相同的金属小球A 、C ,质量m A =0.01 kg ,m C =0.005 kg .静止在磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场中的C 球带正电,电荷量q C =1.0×10-2C ,在磁场外的不带电的A 球以v 0=20 m/s 的速度进入磁场中与C 球发生正碰后,C 球对水平面的压力恰好为零,则碰后A 球的速度为( ) A .20 m/sB .10 m/sC .5 m/sD .15 m/s答案 B3.(2009·涿州模拟)如图所示,一粒子先后通过竖直方向的匀强电场区和竖直方向的匀 强磁场区,最后粒子打在右侧屏上第二象限上的某点.则下列说法中正确的是 ( ) A .若粒子带正电,则E 向上,B 向上 B .若粒子带正电,则E 向上,B 向下 C .若粒子带负电,则E 向下,B 向下D .若粒子带负电,则E 向下,B 向上答案 AC4.如图所示,质量为m 、电荷量为q 的微粒,在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁 场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )A .该微粒带负电,电荷量q =EmgB .若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子,分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直,它们均做匀速圆周运动C .如果分裂后,它们的荷质比相同,而速率不同,那么它们运动的轨道半径一定不同D .只要一分裂,不论它们的荷质比如何,它们都不可能再做匀速圆周运动 答案 ABC5.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图表示了它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A 、B ,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果 射入的等离子体速度均为v ,两金属板的板长为L ,板间距离为d ,板平面的面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于速度方向,负载电阻为R ,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I .那么板间电离气体的电阻率为( ) A .)(R I Bd d S -v B .)(R I BL d S -v C .)(R IBd L S -vD .)(R IBL L S -v 答案 A6.一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的瞬时作用力,使其由静止开始运动,则滑环在杆上运动情况不可能...的是()A.始终做匀速运动B.始终做减速运动,最后静止于杆上C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做减速运动,最后做匀速运动答案C7.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,下述说法中错误..的是()A.该离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点答案D8.如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场的方向垂直纸面向里,一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是()A.若撤去电场,P可能做匀加速直线运动B.若撤去磁场,P可能做匀加速直线运动C.若给P一初速度,P可能做匀速直线运动D.若给P一初速度,P可能做顺时针方向的匀速圆周运动答案CD9.如图所示,水平放置的平行金属板a、b带有等量正负电荷,a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电的液滴在两板间做直线运动.关于液滴在两板间运动的情况,可能是()A.沿竖直方向向下运动B.沿竖直方向向上运动C.沿水平方向向右运动D.沿水平方向向左运动答案C10.带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场,如图所示运动中经过b点,Oa=Ob,若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以v 0从a 点进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感应强度B 之比BE为( ) A .v 0B .1v C .2v 0D .2v 答案 C11.一个质量m =0.001 kg 、电荷量q =1×10-3C 的带正电小球和一个质量也为m 不带电的小球相距L =0.2 m ,放在绝缘光滑水平面上.当加上如图所示的匀强电场和匀强磁场后,带电小球开始运动,与不带电小球相碰,并粘在一起,合为一体.已知E =1×103N/C ,B =0.5 T .问:(取g =10 m/s 2) (1)两球碰后速度多大?(2)两球碰后到两球离开水平面,还要前进多远? 答案 (1)10 m/s(2)1.5 m12.如图所示,两块平行金属板M 、N 竖直放置,两板间的电势差U =1.5×103V .竖直边界MP的左边存在着正交的匀强电场和匀强磁场,其中电场强度E =2 500 N/C ,方向竖直向上;磁感 应强度B =103T ,方向垂直纸面向外;A 点与M 板上端点C 在同一水平线上,现将一质量m =1×10-2kg 、电荷量q =+4×10-5C 的带电小球自A 点斜向上抛出,抛出的初速度v 0=4 m/s ,方向与水平方向成45°角,之后小球恰好从C 处进入两板间,且沿直线运动到N 板上的Q 点,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.求:(1)A 点到C 点的距离s AC . (2)Q 点到N 板上端的距离L . (3)小球到达Q 点时的动能E k .答案 (1)2m (2)0.6 m (3)0.20 J13.如图所示的坐标系,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向.在x 轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y 轴正方向的匀强电场和垂直xy 平面(纸面)向里的匀强 磁场,在第四象限,存在沿y 轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场.一质量为m 、电荷量为q 的带电质点,从y 轴上y =h 处的P 1点以一定的水平初速度沿x 轴负方向进入第二象限.然后经过x 轴上x =-2h 处的P 2点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动,之后经过y 轴上y =-2h 处的P 3点进入第四象限.已知重力加速度为g . 求:(1)粒子到达P 2点时速度的大小和方向.(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小.(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小与方向. 答案 (1)2gh 方向与x 轴负方向成45°角斜向下 (2)gh hg q m q mg 2)3(2 方向沿x 轴正方向。

电场与磁场的力的方向分析

电场与磁场的力的方向分析

电场与磁场的力的方向分析引言:电场与磁场是物理学中的两个重要概念,它们分别与电荷和电流密切相关。

在实际应用中,我们常常需要了解电场和磁场对物体施加的力的方向。

本文将深入探讨这一问题,并通过具体示例来说明。

一、电场的力的方向分析电场是由电荷所产生的一种场,它可以对其他电荷施加力。

根据库仑定律,电荷之间的作用力与它们的电荷量成正比,与它们的距离的平方成反比。

根据这一定律,我们可以推导出电场力的方向。

首先,正电荷会受到电场力的作用,力的方向指向电场的方向。

例如,一个正电荷放置在一个电场中,电场的方向由正电荷指向负电荷,那么电场力将指向正电荷的方向。

相反,负电荷会受到电场力的作用,力的方向则与电场的方向相反。

如图1所示,一个负电荷放置在一个电场中,电场的方向由负电荷指向正电荷,因此电场力将指向负电荷的方向。

这是因为电场力是由电荷所受到的静电力产生的,而静电力遵循库仑定律。

二、磁场的力的方向分析磁场是由电流所产生的一种场,它可以对磁矩产生力矩。

同样地,我们可以通过分析磁场对磁矩的作用来确定磁场力的方向。

在一个磁场中,有一根通有电流的导线,如图2所示。

根据安培定律,通电导线在磁场中受到的力与电流的方向、导线和磁场之间的夹角以及导线的长度有关。

根据安培定律,在垂直于磁场的情况下,电流所受到的力的方向由右手规则决定。

当我们将右手的拇指沿着电流方向指向,四指的方向则是力的方向。

当电流方向与磁场方向垂直时,力的方向垂直于电流和磁场的平面,指向导线的一侧。

反之,当电流方向与磁场方向平行时,力的方向为零,即不受力的作用。

有一个重要的特例需要指出,即当电流方向与磁场方向相同或反向时,导线将受到斥力或吸引力的作用。

这与电流方向和磁场方向的关系有关。

三、实际应用中力的方向分析了解电场和磁场对物体施加力的方向在实际应用中具有重要意义。

例如,在电动机中,电流通过导线产生的磁场与磁场相互作用,产生一个力矩推动电机旋转。

通过分析电流的方向和磁场的方向,我们可以确定电机的转动方向。

磁场与电场的相互作用

磁场与电场的相互作用

磁场与电场的相互作用磁场与电场是两种基本的物理场,它们在自然界和人类生活中都起着重要的作用。

而当它们相互作用时,会引发一系列有趣的现象和应用。

本文将介绍磁场与电场的相互作用原理、相关理论和实际应用。

一、电场与磁场的概念及作用电场是指带电粒子周围的力场,由电荷所产生。

电场的作用是使带电粒子产生电力和受力。

而磁场则是指由电流产生的力场,它是电荷运动产生的结果。

磁场的作用是对带电粒子施加磁力以及改变电流的方向和大小。

二、洛伦兹力与电磁感应当电荷在磁场中运动时,会受到磁力的作用,这就是洛伦兹力。

洛伦兹力的大小与电荷的电量、速度以及磁场的强度和方向有关。

洛伦兹力的作用可以实现电磁感应现象,即磁场通过导线时,导线中会产生感应电流。

三、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场和电磁波的基本方程。

它由亥姆霍兹方程、安培环路定律、法拉第电磁感应定律以及库仑定律组成。

通过麦克斯韦方程组,我们可以推导出电磁场的传播速度等重要性质,深入理解电磁学的基本原理。

四、电磁辐射与电磁波当电场和磁场随时间变化时,它们会相互耦合并产生电磁辐射。

电磁辐射是一种能量以电磁波的形式传播的现象。

电磁波在广播通信、雷达、无线电、微波炉等领域有着广泛的应用。

通过改变电场和磁场的频率和振幅,我们可以实现对电磁波的调制和传输。

五、实际应用1. 电动机和发电机:电动机和发电机是利用磁场与电场相互作用产生机械能和电能转换的重要设备。

例如,交流电动机通过交变的电磁场作用于铜线产生旋转力,实现了电能转化为机械能。

2. 磁共振成像技术:磁共振成像技术利用磁场和电场的相互作用,通过对人体组织和器官的磁场响应进行检测和分析,可以生成高质量的影像,用于医学诊断和疾病治疗。

3. 电磁波通信:电磁波是无线通信的基础,通过电场和磁场的相互作用,我们可以实现无线电、手机、蓝牙等通信设备的正常工作,实现人与人之间的信息传递。

4. 磁悬浮列车:磁悬浮列车是一种利用磁场与电场相互作用实现悬浮、推进和制动的交通工具。

磁场的感应与电场的变化

磁场的感应与电场的变化

磁场的感应与电场的变化磁场和电场是物理学中重要的概念,它们与我们日常生活息息相关。

在物理学中,磁场的感应和电场的变化是两个不可忽视的现象。

本文将详细讨论磁场感应和电场变化之间的关系以及它们在实际应用中的重要性。

一、磁场感应的基本原理在讨论磁场感应之前,首先需要了解磁场。

磁场是由电流和磁铁所产生的物理现象,它具有方向和大小。

一个磁场可以通过磁感应线来表示,磁感应线标志了磁场的方向。

磁场感应是指当一个导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时,产生电动势和感应电流的现象。

磁场感应的基本原理是法拉第电磁感应定律,该定律表明磁感应强度的变化会引起感应电流的产生。

二、电场变化的描述与原理与磁场类似,电场也是由电荷所产生的物理现象。

电场存在于带电体周围,它的存在通过电场线来表示。

电场线是从正电荷流向负电荷的线条。

电场的变化指的是电场强度在空间或时间上的变化。

当电场的强度发生变化时,会引起电荷的移动,从而产生电流。

根据法拉第电磁感应定律,电场的变化也会导致感应电流的产生。

三、磁场感应与电场变化的关系磁场感应和电场变化在物理学中有着密切的联系。

它们之间的关系可以从两个方面来讨论:1. 磁场感应引起电场的变化:根据法拉第电磁感应定律,当一个导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时,会产生感应电流和感应电场。

这是因为磁场的变化会引起电场的变化,从而使导体中的电子发生移动,产生感应电流。

2. 电场变化引起磁场的感应:同样地,根据法拉第电磁感应定律,当电场的强度发生变化时,会引起磁场的感应。

这是因为电场的变化会导致电荷的移动,从而产生电流,进而产生磁场。

综上所述,磁场感应和电场变化是相互影响的过程。

它们之间的关系可以通过法拉第电磁感应定律来描述。

无论是磁场感应还是电场变化,都会导致电流的产生,从而产生各种各样的物理现象。

四、磁场感应和电场变化的应用磁场感应和电场变化在现实生活中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用示例:1. 电磁感应发电:电磁感应是发电机的基本原理之一。

电磁场在生活中的应用

电磁场在生活中的应用

电磁场在生活中的应用电与磁是大自然中一直存在的现象,例如闪电与磁石。

人类很早就知道运用电与磁来改善生活,丰富生命。

除了自然存在的电磁场外,人们为生活的便利开发了许多用电器具,如常用的手机、电视、吹风机、电磁炉、微波炉、计算机、冷气等家用电器,甚至捷运、电气火车、输变电设备等公共设施,方便了生活也增加了一些人为的电磁场。

电磁场是电场与磁场的合称。

电场和磁场的传播过程生成一个作用力场,这个作用力场叫做电磁场。

我们一般所称的「场」指的是空间中的一个区域,进入这个区域的物体都会感受到力的作用,例如我们生活在地球的重力场中,也生活在地磁的磁场中,闪电时我们更笼罩在强大的电场中。

电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波。

电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式。

电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。

电场:生活中常常会发现电场的存在,例如冬季脱毛衣发生的爆烈声,接触门的把手有触电感觉,这些都是因摩擦而产生的静电现象。

在电力使用中,只要有电压存在,电线或电器设备周围就会有电场。

电场一般是以仟伏特/米(KV/m)作单位。

磁场:将磁铁置于纸板下,撒铁粉在纸板上,就会发现磁铁两端之间产生相连的几圈条纹,这就是磁场。

在电力使用中,只要有电流通过,导线的周围也会产生磁场。

磁场的单位是以特斯拉(T)或高斯(G)或毫高斯(mG) 或微特斯拉(μT) 表示。

1特斯拉=10,000高斯1高斯=1,000毫高斯1微特斯拉=10毫高斯将磁铁置于纸板下,撒铁粉在纸板上,就会发现磁铁两端之间产生相连的几圈条纹,这就是磁场。

在电力使用中,只要有电流通过,导线的周围也会产生磁场。

磁场的单位是以特斯拉(T)或高斯(G)或毫高斯(mG) 或微特斯拉(μT) 表示。

1特斯拉=10,000高斯1高斯=1,000毫高斯1微特斯拉=10毫高斯电磁场与电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波随时间变化着的电磁场。

电磁的原理与应用

电磁的原理与应用

电磁的原理与应用一、电磁的基本概念•电磁是电场和磁场的统称。

电磁现象是物质中的电荷运动而产生的电场和磁场的相互作用的结果。

电场和磁场是密切相关的,并且它们可以相互转化。

•电场是由带电粒子周围的电荷引起的一种物理场。

一个电荷会在周围产生一个电场,而这个电场会对其他电荷施加力。

•磁场是由磁铁或电流所产生的一种物理场。

磁场可以使磁铁或其他带电粒子受到力的作用。

二、电磁的原理1.电磁感应原理:根据法拉第电磁感应定律,当一个导体的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。

这一原理被广泛应用于发电机、变压器等设备中。

2.电磁波的传播:电磁波是由振荡的电场和磁场组成的,它们以光速传播。

根据麦克斯韦方程组,电磁波的传播具有波动性和粒子性,并且可以在真空中传播。

3.电磁谐振现象:当电磁振荡电路中的电感和电容参数选择合适时,可以出现电磁谐振现象。

在谐振状态下,电路的电压和电流的振幅达到最大值,可以提高电路的效率。

三、电磁的应用1. 通信技术•无线通信:利用电磁波进行通信,包括无线电通信、卫星通信、手机通信等。

无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

•光纤通信:利用光纤传输电磁波,具有高速传输、大容量等优点,被广泛应用于互联网、电话线路、电视信号传输等领域。

2. 电力工程•发电机和变压器:利用电磁感应原理,将机械能转化为电能或者改变电压大小。

•电磁感应加热:利用电磁感应原理,产生的感应电流产生热量,用于加热。

3. 医疗设备•磁共振成像(MRI):利用磁场和高频电磁波成像,用于检查和诊断人体器官。

•心脏起搏器:利用电场和电流对心脏进行刺激,维持心脏正常的节律。

4. 物理研究•粒子加速器:利用电磁场对带电粒子进行加速,用于研究物质的结构和性质。

•同步辐射:利用高频电磁波发射出的光子,用于研究物质的电子结构和分子运动等。

四、结论电磁是物质中电荷运动产生的电场和磁场的统称。

电磁的原理包括电磁感应原理、电磁波的传播和电磁谐振现象。

电场与磁场在电化学反应中的影响研究

电场与磁场在电化学反应中的影响研究

电场与磁场在电化学反应中的影响研究电化学反应是一种将电能转化为化学能的过程,其中电场和磁场在反应过程中起到了重要的影响。

本文将探讨电场和磁场对电化学反应的影响,并分析其机理和应用。

一、电场对电化学反应的影响电场是由电荷所产生的力场,它可以对电化学反应的速率和方向产生影响。

当电场的方向与反应物的迁移方向一致时,电场可以加速反应物的迁移,从而增加反应速率。

这种现象被称为电场促进效应。

电场促进效应的机理是电场对反应物的电荷施加力,使其在电场力的作用下加速迁移。

这种迁移加速可以降低反应物之间的空间阻力,从而提高反应速率。

例如,在电解质溶液中,正负离子在电场力的作用下会迁移到电极上,从而参与电化学反应。

此外,电场还可以调控反应的方向。

当电场的方向与反应物的迁移方向相反时,电场会对反应物施加阻力,从而抑制反应的进行。

这种现象被称为电场抑制效应。

电场抑制效应的应用在电化学合成中具有重要意义,可以用于控制反应物的选择性和产物的纯度。

二、磁场对电化学反应的影响磁场是由电流所产生的力场,它可以对电化学反应的速率和产物选择性产生影响。

当磁场与电解质溶液中的离子运动方向垂直时,磁场可以抑制离子的迁移,从而降低反应速率。

这种现象被称为磁场抑制效应。

磁场抑制效应的机理是磁场对离子施加洛伦兹力,使其在磁场力的作用下受到偏转。

这种偏转会增加离子的迁移路径,从而增加了空间阻力,降低了反应速率。

磁场抑制效应的应用在电化学分析中具有重要意义,可以用于控制离子的迁移和提高分析的准确性。

另一方面,磁场还可以影响电化学反应的产物选择性。

在磁场的作用下,离子的运动轨迹会发生偏转,从而使得离子在电极上的沉积位置发生变化。

这种变化可以影响反应物的氧化还原过程,从而改变产物的选择性。

磁场对产物选择性的调控在电化学合成和电镀中具有重要意义。

三、电场和磁场在电化学反应中的应用电场和磁场在电化学反应中的影响研究不仅有助于深入理解电化学反应的机理,还具有广泛的应用前景。

电场与磁场在实际中的应用

电场与磁场在实际中的应用

电场与磁场在实际中的应用
电场与磁场是电磁学的两个基本概念,电场是电荷的分布空间描述,磁场是磁力线的
分布空间描述,两者都能引发电流与磁通,形成电磁作用,因此可以广泛地用于实际应用。

首先,电场与磁场可以用于原子核研究,通过原子核磁共振,能够影像勉强竵偿细胞,这种精确成像技术灵敏度高,可以提供更多的细节信息,用于心脏病检查、头脑病理和肝
脏分析,从而提供关键的诊断信息。

其次,电场与磁场也 from 濑訓的i 套e 用﹒E 电话器处理,由于电磁场的生理作用,人们可以利用电磁力修复和引导身体细胞分裂,减轻疼痛、促进伤口愈合,用于治疗
骨折、肌肉紧张等。

在抗肿瘤治疗领域,电磁场可以调节宿主肿瘤环境,破坏肿瘤细胞,
并能促进肿瘤抗性的形成。

另外,电场与磁场还可以用于磁行为治疗,它可以激活细胞,促进神经和精神健康,
用于治疗抑郁症、焦虑症等心理疾病,同时它还可以缓解头痛、偏头痛等躯体疼痛。

最后,电场与磁场可以应用到若干物理和化学实验中,用电场处理物质连续凝固,用
于化学分析;用磁场场催化反应,用于催化合成;以及用电磁场提取重金属离子、矿物提取、有机化合物分离等,这些实验都能大大简化化学生产流程,提高产品的附着率,从而
提高经济效益。

由此可见,电场与磁场在实际应用中起着重要作用,电磁学已经成为一项重要的基础
学科,它为医学研究、技术制造提供了宝贵的支持。

电气工程中的电磁场理论与应用

电气工程中的电磁场理论与应用

电气工程中的电磁场理论与应用电气工程是一门研究电力的产生、传输和应用的学科,电磁场理论是电气工程中的重要基础。

本文将从电磁场理论的概念、原理以及在电气工程中的应用等方面进行阐述。

一、电磁场理论概述电磁场理论是描述电荷和电流如何相互作用的物理学理论。

根据麦克斯韦方程组,电磁场的变化会产生相应的电场和磁场,并且它们之间互相耦合。

在电磁场理论中,电场和磁场是电磁波的媒介,它们通过相互作用传播能量和信息。

根据电荷的分布和运动情况,可以确定电磁场的大小和方向。

二、电磁场的基本原理1.电场电场是由电荷所产生的力场。

根据库仑定律,两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比,与电荷的大小成正比。

电场用于描述电荷对其他电荷的作用。

2.磁场磁场是由电流所产生的力场。

根据安培定律,电流元周围产生的磁场与电流元和观察点之间的位置有关,磁场的大小和方向受到电流大小和方向的影响。

磁场用于描述电流对其他电荷和电流的作用。

3.电磁波当电场和磁场发生变化时,它们会相互耦合,形成电磁波。

电磁波是一种通过电磁场传播的能量和信息,其特点是无需介质传播,可以在真空中传播。

电磁波在电信号传输、无线通信等方面有广泛的应用。

三、电磁场理论在电气工程中的应用1.电磁场计算在电气工程中,根据电路结构和工作条件,可以利用电磁场理论计算电场和磁场的分布情况。

通过计算分析,可以确定电磁场的强度和方向,为电气设备的设计和优化提供依据。

2.电磁场屏蔽电气设备中常常涉及到电磁场的屏蔽问题。

通过合理设计设备结构和选择合适的材料,可以有效地屏蔽电磁场的干扰,提高设备的工作性能和稳定性。

3.电磁兼容电气设备在工作时会产生电磁辐射,可能对其他设备和系统造成干扰。

电磁兼容技术通过合理布线、屏蔽措施和滤波器等手段,减小电磁辐射和抗干扰能力,保证不同设备之间的正常工作。

4.电磁感应根据电磁感应定律,电磁场的变化会引发电动势和电流的变化。

利用电磁感应原理,可以实现电气设备中的传感、测量和控制等功能。

物理学中的电场与磁场概念解释及应用指南

物理学中的电场与磁场概念解释及应用指南

物理学中的电场与磁场概念解释及应用指南引言物理学中的电场和磁场是两个重要的概念,它们在我们日常生活中的应用广泛。

本文将对电场和磁场的概念进行解释,并介绍它们在实际应用中的指南。

电场的概念解释电场是指由电荷所产生的力场。

当一个电荷存在时,它会在周围产生一个电场,其他电荷会受到该电场的作用力。

电场的强度用电场强度表示,它的单位是牛顿/库仑。

电场强度的大小与电荷的大小和距离的平方成反比。

电场的应用指南1. 静电除尘静电除尘是利用电场的原理去除空气中的尘埃和污染物。

通过在空气中建立一个电场,带电的粒子会受到电场力的作用,从而被吸附到带有相反电荷的电极上。

这种方法广泛应用于工业生产中的除尘设备。

2. 静电喷涂静电喷涂是一种常见的涂装技术,利用电场将涂料喷射到物体表面。

在喷涂过程中,通过给涂料带电,使其形成一个电场,涂料颗粒会受到电场力的作用,从而均匀地附着在物体表面上。

这种方法可以提高涂层的质量和均匀性。

3. 静电除湿静电除湿是一种常见的除湿方法,通过在湿度较高的环境中建立一个电场,水分子会受到电场力的作用,从而被吸附到带有相反电荷的电极上。

这种方法广泛应用于家庭和工业领域的除湿设备。

磁场的概念解释磁场是指由磁荷所产生的力场。

与电场类似,磁场也会对其他磁荷产生作用力。

磁场的强度用磁场强度表示,它的单位是特斯拉。

磁场强度的大小与磁荷的大小和距离的平方成反比。

磁场的应用指南1. 电动机电动机是利用磁场的作用原理将电能转化为机械能的装置。

电动机中的磁场由电流通过线圈产生,线圈受到磁场力的作用而旋转,从而驱动机械装置工作。

电动机广泛应用于工业生产中的各种设备和机械。

2. 磁共振成像磁共振成像(MRI)是一种常见的医学影像技术,通过利用磁场对人体组织中的原子核进行激发和检测,得到人体内部的影像。

MRI技术在医学诊断中具有重要的应用价值,可以帮助医生准确诊断疾病。

3. 磁存储器磁存储器是一种常见的数据存储设备,如硬盘和磁带。

物理中的电场与磁场

物理中的电场与磁场

物理中的电场与磁场电场与磁场是物理学中重要的概念,它们在我们日常生活和科学研究中都扮演着重要的角色。

本文将深入探讨电场和磁场的定义、性质以及它们在物理学中的应用。

一、电场的定义与性质电场是指电荷周围的一个力场,其作用是使得带电粒子受到电力的影响。

电场是由电荷产生的,并且可以通过电场线来表示。

电场强度表示单位正电荷在电场中所受到的力的大小。

根据库伦定律,我们知道电场强度与电荷的大小和距离的平方成反比。

换句话说,电场强度与电荷距离的平方成正比。

电场强度的单位是 N/C(牛/库仑)。

电场有向量和标量两种表示方式。

当考虑电场的方向时,我们使用电场向量,其箭头的方向指示了正电荷受到的力的方向。

当只考虑电场的大小时,我们使用电场标量。

电场具有叠加性,即多个电荷的电场可以相互叠加。

根据叠加原理,我们可以计算出在给定点的总电场强度。

二、磁场的定义与性质磁场是指由磁体产生的力场。

它对带电粒子和磁性物体都有影响。

磁场由磁场线来表示,磁场线的方向从南极到北极。

与电场类似,磁场也有磁场强度来表示力的大小。

磁场强度与磁体的性质和距离的平方成反比,类似于电场强度。

它的单位是 T(特斯拉)。

在磁场中,我们还要考虑磁势,它是标量,表示在某一点磁场的大小。

磁场具有指示性,即磁力线指示了在给定点带电粒子受到的力的方向。

由于磁力线永远不会穿过磁体,我们可以看到磁体的磁力线形成了一个循环。

三、电场与磁场的相互作用电场和磁场之间存在着一种相互作用现象,即洛伦兹力。

当一个带电粒子同时存在于电场和磁场中时,它将同时受到两个力的作用。

在电场中,带电粒子会受到电力的作用;在磁场中,带电粒子会受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力与带电粒子运动的速度和磁场强度有关。

当速度和磁场垂直时,洛伦兹力最大;当速度和磁场平行时,洛伦兹力为零。

这种相互作用对于许多技术应用都具有重要意义。

例如,磁共振成像(MRI)利用了电场和磁场的相互作用原理,能够生成人体内部的三维图像。

电场与磁场的辐射传播及相互作用

电场与磁场的辐射传播及相互作用

电场与磁场的辐射传播及相互作用自然界中,电场与磁场是我们生活中不可或缺的存在。

它们既有独立存在的特点,也存在着相互作用的关系。

它们的辐射传播方式以及相互作用对于我们理解和应用于现实生活中具有重要意义。

首先,让我们来探讨一下电场的辐射传播。

电场是由存在电荷的物体产生的,它是由正负电荷之间的相互作用所形成。

当一个物体带有净电荷时,它会在周围形成一个电场。

电场的辐射传播是指电场能量从一个点向外扩散的过程。

这种传播方式可以通过电磁波的形式来进行描述。

电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的,并且以光速在真空中传播。

接下来,我们来谈一下磁场的辐射传播。

磁场是由电流或磁性物质产生的,它的存在是由带电粒子周围的电流或磁性物质所形成。

磁场的产生同样会引起辐射传播现象。

类似于电场,磁场的传播也可以通过电磁波来进行描述。

不同的是,磁场的传播速度与电场的传播速度是相同的,并且它们之间存在着相互垂直的关系。

电场与磁场的辐射传播是如何相互作用的呢?实际上,电场与磁场之间存在一种密切的耦合关系,彼此之间的变化会相互影响。

这种相互作用可以通过“安培定律”来进行描述。

安培定律指出,当电流通过一个导线时,它们会产生磁场,而这个磁场的强度与电流的大小和方向有关。

换句话说,电流激发磁场的产生。

同样地,磁场对电流也会产生作用。

这种相互作用的本质是由电荷在电磁场中的相互作用所决定的。

在实际生活中,电场与磁场的相互作用带来了许多重要的应用。

以电磁感应为例,当一个导体在磁场中相对运动时,就会在导体中产生感应电流。

这种现象是由电磁感应定律所描述的。

电磁感应定律表明,当一个导体切割磁感线时,感应电流的大小与导体的速度、磁场的强度以及切割磁感线的角度有关。

通过电磁感应,我们能够实现电动机、发电机以及变压器等众多的实际应用。

综上所述,电场与磁场的辐射传播及相互作用是我们生活中的重要存在。

通过电磁波的传播,电场与磁场能够在空间中快速传播能量。

而它们之间的相互作用又能够实现一系列实际应用。

电场与磁场的电场强度和磁感应强度

电场与磁场的电场强度和磁感应强度

电场与磁场的电场强度和磁感应强度电场与磁场是物理学中两个重要的概念,在许多科学领域都起着至关重要的作用。

它们分别描述了电荷和电流产生的相应力量,电场强度和磁感应强度是用来量化这些力量的物理量。

本文将探讨电场与磁场的电场强度和磁感应强度之间的关系及其应用。

首先,我们来了解电场与磁场的基本概念。

电场是由电荷产生的力场,用来描述电荷对其他电荷产生的力的作用,其强度由电场强度来表示。

电场强度是一个矢量量,用E来表示,单位为牛顿/库仑,也可以用伏/米来表示。

磁场是由电流产生的力场,用来描述电流对磁铁或其他电流产生的力的作用,其强度由磁感应强度来表示。

磁感应强度是一个矢量量,用B来表示,单位为特斯拉。

接下来,我们将讨论电场强度和磁感应强度之间的关系。

根据麦克斯韦方程组,电场与磁场之间存在一种紧密的联系。

当电荷发生变化时,电场的变化将导致磁场的变化,磁场的变化又会影响电场的变化,两者相互耦合。

在真空中,电场和磁场满足以下关系:E = cB,其中c是光速。

这个公式表明,当电场强度和磁感应强度的比值等于光速时,电场和磁场之间的关系是相互独立的。

然而,在实际应用中,电场和磁场通常不是相互独立的。

例如,在电磁波的传播中,电场和磁场是相互作用的,彼此支持并传递能量。

在这种情况下,电场强度和磁感应强度的比值不等于光速,而是与光速成正比或反比关系。

这个比值称为电磁波的阻抗,用Z来表示,单位为欧姆。

电磁波的阻抗是一个重要的物理量,在无线通信和电磁辐射等领域具有广泛的应用。

除了电场强度和磁感应强度的关系,它们各自还有许多其他重要的性质和应用。

例如,电场强度可以用来计算电势能和电场线,可以用来描述电荷的分布情况和电场的形态。

磁感应强度可以用来计算磁场力和磁通量,可以用来描述电流的分布情况和磁场的形态。

电场和磁场的强度和分布对于电子器件的设计和电磁波传输的控制具有重要意义。

总结起来,电场强度和磁感应强度是用来描述电场和磁场的强度和分布的物理量。

物理学中的电场与磁场

物理学中的电场与磁场

物理学中的电场与磁场电场和磁场是物理学中两个重要的概念,它们在我们日常生活中无处不在,影响着我们的生活和科技的发展。

本文将从电场和磁场的概念、性质、应用等角度来探讨这两个领域。

首先,我们来了解一下电场的概念。

电场是指周围存在电荷的区域内,空间中每一点都存在一个电场强度,用以描述电荷对其他电荷的作用力。

电场是一个矢量场,其大小和方向都与电荷的性质和位置有关。

电场的强度与距离成反比,与电荷量成正比。

电场可以通过电场线来表示,电场线是一种用于描述电场分布的图像,它的方向与电场强度的方向相同。

接下来,我们来探讨一下磁场的概念。

磁场是指由磁体或电流所产生的力场,它可以通过磁感线来表示。

磁感线是一种用于描述磁场分布的图像,它的方向与磁场的方向相同。

磁场的强度与距离成反比,与磁体的性质和电流的大小有关。

磁场对磁性物质有吸引或排斥的作用,这种现象称为磁性。

电场和磁场之间存在着密切的联系,它们是通过电磁感应相互作用的。

当电流通过导线时,会产生磁场,这个现象被称为安培环路定律。

而当磁场发生变化时,会在空间中产生电场,这个现象被称为法拉第电磁感应定律。

这两个定律的发现和研究为电磁学的发展奠定了基础。

电场和磁场在科技和生活中有着广泛的应用。

在电子技术中,电场和磁场被用于电路的设计和分析。

例如,在电容器中,电场的存在使得电容器能够储存电能。

而在电感器中,磁场的存在使得电感器能够储存磁能。

这些器件在电子设备中起着至关重要的作用。

此外,电场和磁场还被应用于能源的传输和转换。

例如,变压器是利用电磁感应原理来实现电能的传输和转换。

在变压器中,交流电产生的磁场通过铁芯传递给次级线圈,从而使得电能在不同电压下进行传输。

这种技术在电力系统中被广泛应用,提高了电能的传输效率。

此外,电场和磁场还在医学领域有着重要的应用。

例如,核磁共振成像(MRI)技术利用磁场和电场的相互作用原理来获取人体内部的图像信息,为医生提供诊断和治疗的依据。

这种无创的成像技术在医学领域有着广泛的应用,为疾病的早期诊断和治疗提供了重要的手段。

电场与磁场的相互作用

电场与磁场的相互作用

电场与磁场的相互作用电场与磁场是我们生活中常见的物理现象,它们之间存在着相互作用的关系。

本文将从介绍电场和磁场的基本概念开始,然后探讨电场与磁场相互作用的现象和原理,最后总结其在科学研究和实际应用中的重要性。

一、电场和磁场的基本概念电场是由电荷所产生的一种物理场。

当一个带电体存在于空间中时,它会产生一个以该带电体为中心的电场,表现为在空间中存在电场强度的分布。

电场强度的大小和方向可以通过电荷和与之相距的距离来描述。

磁场是由磁体所产生的一种物理场。

当一个磁体存在于空间中时,它会产生一个以该磁体为中心的磁场,表现为在空间中存在磁场强度的分布。

磁场强度的大小和方向可以通过磁体和与之相距的距离来描述。

二、电场与磁场相互作用的现象和原理1. 洛伦兹力洛伦兹力是电场与磁场相互作用的重要表现形式之一。

当带电粒子在磁场中运动时,磁场会对其施加一个与速度方向垂直的力,使其产生转向现象。

这个转向力称为洛伦兹力,可以通过洛伦兹力的数学公式来计算。

2. 电磁感应电磁感应是电场与磁场相互作用的另一种现象。

当磁场发生变化时,会在磁场周围产生电场。

而当电场发生变化时,也会在电场周围产生磁场。

这种现象称为电磁感应,是电磁感应定律的基础。

3. 磁场对电流的作用磁场对电流也会产生作用。

当电流通过导线时,会在导线周围形成一个磁场,而这个磁场又会对导线所经过的区域产生力的作用,使得导线发生受力和偏转。

这种现象被广泛应用于发电机和电动机的原理中。

三、电场与磁场相互作用的重要性电场与磁场相互作用不仅在科学研究中有重要地位,而且在实际应用中也有广泛的应用。

在科学研究中,电场与磁场相互作用的研究为我们深入了解电磁现象的基本规律提供了重要的依据。

它们共同构成了电磁理论的核心内容,为我们解释电磁波、电磁感应、电磁辐射等现象提供了理论基础。

在实际应用中,电场与磁场相互作用的原理被广泛运用于各个领域。

在通信领域,电磁波通过电场与磁场的相互作用传播信息;在医学领域,磁共振成像技术利用磁场与物质中的原子核相互作用的原理;在能源领域,发电机和电动机利用电磁感应的原理进行能量转换和工作。

磁场与电场力

磁场与电场力

磁场与电场力磁场与电场力是物理学中重要的力,它们在电磁学和电动力学的研究中起着至关重要的作用。

本文将分析磁场与电场力的特性和应用,并探讨它们对自然界和人类生活的影响。

一、磁场力的特性和应用磁场力是由磁场对带电粒子或其他带磁物体施加的力。

磁场力遵循洛伦兹力定律,该定律描述了由磁场和电场相互作用产生的力。

磁场力的大小与带电粒子的电荷量、电荷的速度、磁场的强度和方向都有关。

人们常常能够观察到磁场力的应用,例如电动机、电磁铁和磁共振成像等。

电动机利用磁场力产生机械运动,将电能转化为机械能。

电磁铁则利用磁场力的吸附作用,将带磁的物体吸附在铁磁体上。

磁共振成像是一种利用磁场和电场力的技术,可以用来观察人体内部结构,并在医学诊断中起到重要的作用。

二、电场力的特性和应用电场力是由电场对带电粒子施加的力。

根据库伦定律,电场力与电荷量、电场的强度以及电荷之间的距离有关。

正电荷和负电荷之间会相互吸引,同类电荷之间则会相互排斥。

电场力在生活和工业中有广泛的应用。

例如,静电喷涂技术利用电场力将带电颗粒喷涂到物体表面,可以实现高效、均匀的喷涂效果。

静电除尘器利用电场力吸附空气中的粉尘颗粒,从而净化空气。

三、磁场力与电场力的区别和联系磁场力和电场力在物理性质上有一些显著的区别。

首先,磁场力只对带电粒子施加力,而电场力对任何带电粒子都有效。

其次,在作用范围上,磁场力的有效距离相对较小,而电场力的作用范围相对较大。

然而,磁场力和电场力也有联系。

它们都是由相互作用的磁场和电场产生的。

此外,磁场力和电场力之间还存在一种相互转换的现象,即洛伦兹力定律中的电动机效应和电磁感应。

四、磁场与电场力的应用磁场力和电场力在现代社会的许多方面都得到了应用。

1.电子设备:电脑、手机、电视等电子设备中的电路板和芯片都利用了电场力和磁场力的原理进行工作。

它们能够传输和处理信息,实现各种功能。

2.能源发电:电场力和磁场力被用于发电厂中的发电机,将机械能转化为电能。

电和磁的相互转换

电和磁的相互转换

电和磁的相互转换电和磁是两种基本的物理现象,它们之间存在着密切的相互关系。

当电流通过导线时,会在周围产生磁场;而当磁场发生变化时,也会在导线中产生电流。

这种相互转换的现象被称为电和磁的相互转换。

本文将从电场和磁场的基本概念入手,探讨电和磁的相互转换原理及其应用。

一、电场和磁场的基本概念在介绍电和磁的相互转换之前,我们首先需要了解电场和磁场的基本概念。

电场是指带电物体周围的一种物理场,它与电荷的属性和位置有关。

在电场中,电荷会受到力的作用,从而发生运动或者变形。

电场可以用电场线描述,电场强度的大小与电荷的性质和距离有关。

磁场是指磁物质或者电流产生的一种物理场,它具有磁性物质之间相互作用的特征。

磁场可以用磁力线描述,磁力线的方向表示磁场的方向,磁力线的密度表示磁场的强弱。

二、电场与磁场的相互作用根据电和磁的相互转换原理,当电流通过导线时,会在周围产生磁场,这一现象被称为安培环路定理。

安培环路定理规定了电流与磁场的相互关系,即磁场的强度与电流的大小成正比。

另一方面,当磁场发生变化时,也会在导线中产生电流,这一现象被称为法拉第电磁感应定律。

法拉第电磁感应定律规定了电磁感应现象的规律,即磁场的变化与感应电动势的产生有关。

三、电和磁的相互转换原理根据安培环路定理和法拉第电磁感应定律,可以得出电和磁的相互转换原理。

1. 电流产生磁场当电流通过导线时,会产生磁场。

磁场的强度与电流的大小成正比,与导线的形状和材料有关。

磁场可以用磁力线表示,其方向由安培右手定则确定。

2. 磁场产生电流当磁场发生变化时,会在导线中产生感应电流。

磁场的变化可以是磁场强度的改变、磁场方向的改变或者磁场区域的改变。

感应电流的大小与磁场变化的速率成正比,与导线的形状和材料有关。

四、电和磁的相互转换应用电和磁的相互转换原理在生活中得到了广泛的应用,如电动机、发电机、变压器等。

1. 电动机电动机是将电能转换为机械能的装置。

在电动机中,电流通过线圈时产生磁场,磁场与永磁体之间相互作用,从而使线圈受力旋转,将电能转换为机械能。

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专题:电场与磁场在实际中的应用要点一 速度选择器即学即用1.如图所示,一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,有些未发生任何偏转.如果让这 些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁 场的离子,可得出结论( )A .它们的动能一定各不相同B .它们的电荷量一定各不相同C .它们的质量一定各不相同D .它们的电荷量与质量之比一定各不相同答案 D要点二 质谱仪即学即用2.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器,它的构造如图所示.设从离子 源S 产生出来的正离子初速度为零,经过加速电场加速后,进入一平行板电容器C 中,电 场强度为E 的电场和磁感应强度为B 1的磁场相互垂直,具有某一速度的离子将沿图中所示的直线穿过两板间的空间而不发生偏转,再进入磁感应强度为B 2的匀强磁场,最后打在记录它的照相底片上的P 点.若测得P 点到入口处S 1的距离为s ,证明离子的质量为m =EsB qB 221. 答案 离子被加速后进入平行板电容器,受到的水平的电场力和洛伦兹力平衡才能够竖直向上进入上面的匀强磁场,由qvB 1=qE 得v =E/B 1,在匀强磁场中22qB m s v,将v 代入,可得m =Es B qB 221. 要点三 回旋加速器即学即用3.回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D 形金属盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间的窄缝中形成匀强电场,使 粒子每次穿过狭缝都得到加速,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,离子源置于盒的圆心附近.若离子源射出的离子电荷量为q ,质量为m ,粒子最大回转半径R m ,其运动轨迹如图所示.求:(1)两个D 形盒内有无电场? (2)离子在D 形盒内做何种运动?(3)所加交流电频率是多大?(4)离子离开加速器的速度为多大?最大动能为多少? 答案 (1)无电场(2)做匀速圆周运动,每次加速之后半径变大 (3)m qBπ2 (4)mqBR m m R B q 2m 222要点四 霍尔效应即学即用4.如图所示,厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中, 当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差,这种现象 称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U 、电流I 和B 的关系为U =kdIB.式中的比例系数k 称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场.横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I 是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v ,电荷量为e ,回答下列问题:(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A 的电势 下侧面A ′的电势(填“高于”“低于”或“等于”);(2)电子所受的洛伦兹力的大小为 ;(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U 时,电子所受静电力的大小为 ; (4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为k =ne1,其中n 代表导体板单位体积中电子的个数. 答案 (1)低于 (2)evB (3)ehU (4)由F =F 电得evB =ehUU =hvB 导体中通过的电流I=nev ·d ·h 由U =k d IB 得hvB =k d IB =k dv dhB ne 得k =ne1题型1 带电粒子在组合场中运动【例1】如图所示,在y >0的空间中存在匀强电场,场强沿y 轴负方向;在y <0的空间中,存在 匀强磁场,磁场方向垂直xy 平面(纸面)向外.一电荷量为q 、质量为m 的带正电的运动粒子,经过y 轴上y=h 处的点P 1时速率为v 0,方向沿x 轴正方向,经过x 轴上x =2h 处的P 2点 进入磁场,并经过y 轴上y =-2h 处的P 3点.不计重力.求: (1)电场强度的大小.(2)粒子到达P 2时速度的大小和方向. (3)磁感应强度的大小.答案 (1)qhm 22v(2)02v ,与x 轴成45°角 (3)qhm 0v 题型2 带电粒子在重叠场中运动【例2】如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B =1.57 T .小球1带正电,其电荷量与质量之比11m q =4 C/kg ,所受重力与电 场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上.小球1向右以v 0=23.59 m/s 的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75 s 再次相碰.设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内.(取g =10 m/s 2) (1)电场强度E 的大小是多少? (2)两小球的质量之比12m m 是多少? 答案 (1)2.5 N/C (2)11题型3 科技物理【例3】飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的正离子,自a 板小孔进入a 、b 间的加速 电场,从b 板小孔射出,沿中线方向进入M 、N 板间的偏转控制区,到达探测器.已知元电荷电荷量为e ,a 、b 板间距为d ,极板M 、N 的长度和间距均为L .不计离子重力及进入a 板时的初速度.(1)当a 、b 间的电压为U 1时,在M 、N 间加上适当的电压U 2,使离子到达探测器.请导出离子的全部飞行时间与荷质比k (k =mne)的关系式. (2)去掉偏转电压U 2,在M 、N 间区域加上垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B ,若进入a 、b 间的所有离子质量均为m ,要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出,a 、b 间的加速电压U 1至少为多少?答案 (1)mB eL kU L d t 3225)2(22221+=1.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过 管内横截面的流体的体积).为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c .流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线).图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接,I 表示测得电流值.已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为( )A .)(acbR B I ρ+B .)(cb aR B I ρ+ C .)(bacR B I ρ+ D .)(acR B I ρ+ 答案 A2.目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能. 如图所示为它的发电原理图.将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电 的微粒,从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场中有两块面积为S ,相距为d 的平行金属板与外电阻R 相连构成一电路.设气流的速度为v ,气体的电导率(电阻率的倒数)为g ,则流过外电阻R 的电流强度I 及电流方向为( ) A .I =RBd v,A →R →B B .I =gdSR SBd +v ,B →R →AC .I =RBd v,B →R →AD .I =dgSR SgBd +v ,A →R →B答案 D3.如图所示,回旋加速器D 形盒的半径为R ,用来加速质量为m 、电荷量为q 的质子,使质子由静止加速到能量为E 后,由A 孔射出,求:(1)加速器中匀强磁场B 的方向和大小.(2)设两D 形盒间距为d ,其间电压为U ,电场视为匀强电场,质子每次经电场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数.(3)加速到上述能量所需时间. 答案 (1)qR mE2 方向垂直纸面向里 (2)qUmE R qUE 2π)3(24.(2009·平朔质检)如图所示是用来测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图,设法使某有机化合物的气态分子导入图示容器A 中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成正一价的离子.离子从狭缝S 1以很小的速度进入电压为U 的加速电场中(初速度不计),加速后再经过狭缝S 2、S 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ .最后,离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S 3的细线,若测得细线到狭缝S 3的距离为d .导出离子质量m 的表达式.答案 m =Ud qB 8221.在真空中,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.三个油滴带有等量同种电荷,其中a 静止,b 向右匀速运动,c 向左匀速运动,则它们的重力G a 、G b 、G c 的关系为( ) A .G a 最大B .G b 最大C .G c 最大D .不能确定 答案 C2.如图所示,真空中一光滑水平面上,有两个直径相同的金属小球A 、C ,质量m A =0.01 kg ,m C =0.005 kg .静止在磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场中的C 球带正电,电荷量q C =1.0×10-2C ,在磁场外的不带电的A 球以v 0=20 m/s 的速度进入磁场中与C 球发生正碰后,C 球对水平面的压力恰好为零,则碰后A 球的速度为( ) A .20 m/sB .10 m/sC .5 m/sD .15 m/s答案 B3.(2009·涿州模拟)如图所示,一粒子先后通过竖直方向的匀强电场区和竖直方向的匀 强磁场区,最后粒子打在右侧屏上第二象限上的某点.则下列说法中正确的是 ( ) A .若粒子带正电,则E 向上,B 向上 B .若粒子带正电,则E 向上,B 向下 C .若粒子带负电,则E 向下,B 向下D .若粒子带负电,则E 向下,B 向上答案 AC4.如图所示,质量为m 、电荷量为q 的微粒,在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁 场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )A .该微粒带负电,电荷量q =EmgB .若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子,分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直,它们均做匀速圆周运动C .如果分裂后,它们的荷质比相同,而速率不同,那么它们运动的轨道半径一定不同D .只要一分裂,不论它们的荷质比如何,它们都不可能再做匀速圆周运动 答案 ABC5.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图表示了它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A 、B ,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果 射入的等离子体速度均为v ,两金属板的板长为L ,板间距离为d ,板平面的面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于速度方向,负载电阻为R ,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I .那么板间电离气体的电阻率为( ) A .)(R I Bd d S -v B .)(R I BL d S -v C .)(R IBd L S -vD .)(R IBL L S -v 答案 A6.一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的瞬时作用力,使其由静止开始运动,则滑环在杆上运动情况不可能...的是()A.始终做匀速运动B.始终做减速运动,最后静止于杆上C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做减速运动,最后做匀速运动答案C7.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,下述说法中错误..的是()A.该离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点答案D8.如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场的方向垂直纸面向里,一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是()A.若撤去电场,P可能做匀加速直线运动B.若撤去磁场,P可能做匀加速直线运动C.若给P一初速度,P可能做匀速直线运动D.若给P一初速度,P可能做顺时针方向的匀速圆周运动答案CD9.如图所示,水平放置的平行金属板a、b带有等量正负电荷,a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电的液滴在两板间做直线运动.关于液滴在两板间运动的情况,可能是()A.沿竖直方向向下运动B.沿竖直方向向上运动C.沿水平方向向右运动D.沿水平方向向左运动答案C10.带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场,如图所示运动中经过b点,Oa=Ob,若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以v 0从a 点进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感应强度B 之比BE为( ) A .v 0B .1v C .2v 0D .2v 答案 C11.一个质量m =0.001 kg 、电荷量q =1×10-3C 的带正电小球和一个质量也为m 不带电的小球相距L =0.2 m ,放在绝缘光滑水平面上.当加上如图所示的匀强电场和匀强磁场后,带电小球开始运动,与不带电小球相碰,并粘在一起,合为一体.已知E =1×103N/C ,B =0.5 T .问:(取g =10 m/s 2) (1)两球碰后速度多大?(2)两球碰后到两球离开水平面,还要前进多远? 答案 (1)10 m/s(2)1.5 m12.如图所示,两块平行金属板M 、N 竖直放置,两板间的电势差U =1.5×103V .竖直边界MP的左边存在着正交的匀强电场和匀强磁场,其中电场强度E =2 500 N/C ,方向竖直向上;磁感 应强度B =103T ,方向垂直纸面向外;A 点与M 板上端点C 在同一水平线上,现将一质量m =1×10-2kg 、电荷量q =+4×10-5C 的带电小球自A 点斜向上抛出,抛出的初速度v 0=4 m/s ,方向与水平方向成45°角,之后小球恰好从C 处进入两板间,且沿直线运动到N 板上的Q 点,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.求:(1)A 点到C 点的距离s AC . (2)Q 点到N 板上端的距离L . (3)小球到达Q 点时的动能E k .答案 (1)2m (2)0.6 m (3)0.20 J13.如图所示的坐标系,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向.在x 轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y 轴正方向的匀强电场和垂直xy 平面(纸面)向里的匀强 磁场,在第四象限,存在沿y 轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场.一质量为m 、电荷量为q 的带电质点,从y 轴上y =h 处的P 1点以一定的水平初速度沿x 轴负方向进入第二象限.然后经过x 轴上x =-2h 处的P 2点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动,之后经过y 轴上y =-2h 处的P 3点进入第四象限.已知重力加速度为g . 求:(1)粒子到达P 2点时速度的大小和方向.(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小.(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小与方向. 答案 (1)2gh 方向与x 轴负方向成45°角斜向下 (2)gh hg q m q mg 2)3(2 方向沿x 轴正方向。

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