高考物理电磁场归纳汇总(经典)
电磁场公式总结
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电磁场公式总结
整理了高考物理公式大全,所有公式均按知识点分类整理,有助于帮助大家集中掌握
高中物理公式考点。
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位t),1t=1n/a m
2.安培力f=bil;(备注:l⊥b) {b:磁感应强度(t),f:安培力(f),i:电流强度(a),l:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qvb(注v⊥b);质谱仪〔见第二册p〕 {f:洛仑兹力(n),q:带电粒子电
量(c),v:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考量重力)的情况下,带电粒子步入磁场的运动情况(掌控两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动v=v0
(2)带电粒子沿横向磁场方向步入磁场:搞匀速圆周运动,规律如下a)f向=f洛
=mv2/r=mω2r=mr(2π/t)2=qvb;r=mv/qb;t=2πm/qb;(b)运动周期与圆周运动的半径和线
速度毫无关系,
洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、
圆心角(=二倍弦切角)。
备注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的`
正负;
(2)磁感线的特点及其常用磁场的磁感线原产必须掌控〔见到图及第二册p〕高中自
学方法;(3)其它有关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见到第二册p〕/转盘加速器〔见到
第二册p〕/磁性材料。
高三物理电磁场知识点总结
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高三物理电磁场知识点总结电磁场是物理学中的一个重要概念,我们身边的电器设备、通信技术、交通工具等都与电磁场息息相关。
在高三物理学习中,电磁场也是一个重要的考察内容。
本文将总结高三物理中涉及的电磁场知识点,帮助同学们更好地掌握这一内容。
1. 电磁感应电磁感应是电磁场的一项基本性质。
当一个导体在磁场中运动或磁场发生变化时,会产生感应电动势。
根据安培-奥姆定律,感应电动势等于导体内的电荷流动速率乘以电荷单位所受的电动势。
2. 洛伦兹力洛伦兹力是磁场对运动电荷所施加的力。
根据洛伦兹力公式,洛伦兹力等于电荷的速度与磁感应强度的乘积,并受到电荷的电量及该速度与磁感应强度之间夹角的影响。
3. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
它的单位是特斯拉(T)。
根据电磁感应定律,磁感应强度的大小与电流强度及导线中的匝数有关。
4. 安培力、磁力矩和力矩平衡当导线中有电流通过时,该导线在磁场中将受到安培力的作用,该力作用于导线上各个电荷载流子,导致导线发生位移。
此外,在磁场中的线圈也会发生磁力矩,力矩平衡发生在一个物体受到多个力矩时,所有力矩的和为零的情况下。
5. 切割磁力线引起的感应电动势当磁场中的磁力线被切割时,会引起感应电动势,根据法拉第电磁感应定律可以得知,感应电动势与切割磁力线的速率成正比。
6. 磁感应强度对电流产生的影响磁感应强度对电流产生的影响可以通过洛伦茨力定律来描述。
根据这个定律,当导体中存在电流时,电流元受到的磁场力与磁感应强度成正比。
7. 毕奥-萨伐尔定律毕奥-萨伐尔定律是描述电流元所产生磁场的物理定律。
根据这个定律,电流元所产生的磁感应强度的大小与该电流元的长度、电流强度及距离有关。
8. 磁化强度和磁化电流磁化强度描述了物质被磁化后所呈现的磁化程度。
磁化强度的大小与物质所受的磁场力和该物质的磁场强度之间有关。
磁化电流是产生磁化强度的电流形式,与磁化强度成正比。
9. 磁感应强度在导体内的分布磁感应强度在导体内的分布与导体内部存在的电流有关。
高考物理电磁学章节知识点总结
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高考物理电磁学章节知识点总结电磁学是高中物理课程中的重要一部分,也是高考中的一项必考内容。
下面对电磁学章节的重点知识进行总结,以帮助同学们更好地复习和应对高考。
一、电场1.电场的概念:电场是电荷在空间中产生的一种物理场。
它是一个力场,描述了电荷对其他带电粒子的作用。
2.库仑定律:库仑定律表明带电物体之间的相互作用力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离成反比。
3.电场强度:电场强度是每单位正电荷所受到的力。
在电场中,一个电荷受到的电场力等于电场强度与电荷量的乘积。
4.电场线:电场线是表示电场强度方向的曲线。
通常,电场线从正电荷指向负电荷,密集的电场线表示电场强度大,稀疏的电场线表示电场强度小。
5.高考重点:电场的叠加原理、电势能和电势差、电偶极子及其力、电场中导体的静电平衡。
二、磁场1.磁场的概念:磁场是由磁体或电流产生的一种物理场。
它可以使在其中运动的带电粒子受到磁力的作用。
2.洛伦兹力:洛伦兹力是带电粒子在磁场中受到的力。
洛伦兹力的大小与电荷量、磁感应强度和带电粒子的速度有关。
3.磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
在磁场中,一个电荷做匀速运动时所受到的磁场力等于磁感应强度与带电粒子速度的乘积。
4.右手定则:右手定则是用来确定带电粒子在磁场中所受到的力的方向的规则。
5.高考重点:安培定律、环电流、匀强磁场中带电粒子的运动。
三、电磁感应1.电磁感应的现象:当磁感线与一个电路的导线相交时,会在导线中感应出电动势,产生感应电流。
2.法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律表明,感应电动势的大小与导线与磁感应强度的夹角以及导线的长度有关。
3.楞次定律:楞次定律表明,感应电流的方向总是使产生它的磁通量发生变化的原因。
4.高考重点:磁通量的概念、感应电动势和感应电流、互感和自感。
四、交变电流1.交变电流的特点:交变电流的方向和大小随时间发生变化。
2.交变电流的表达:交变电流可以用正弦函数描述,具有周期性和周期。
高考物理压轴题电磁场大全
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1、在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场,磁场的方向垂直于纸面,磁感应强度为B 。
一质量为m ,带有电量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点(AP =d )射入磁场(不计重力影响)。
⑴如果粒子恰好从A 点射出磁场,求入射粒子的速度。
⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出,出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ(如图)。
求入射粒子的速度。
解:qB mv =v由平抛规律,质点进入电场时v 0=v cos φ,在电场中经历时间t=d /v 0,在电场中竖直位移221tan 2t mqE d h ⋅⋅==φ,由以上各式可得3、如图所示,在第一象限有一均强电场,场强大小为E ,方向与y 轴平行;在x 轴下方有一均强磁场,磁场方向与纸面垂直。
一质量为m 、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x 轴的速度从y 轴上的P 点处射入电场,在x 轴上的Q 点处进入磁场,并从坐标原点O 离开磁场。
粒子在磁场中的运动轨迹与y 轴交于M 点。
已知OP=l ,l OQ 32=。
不计重力。
求(1)M 点与坐标原点O 间的距离;(2)粒子从P 点运动到M 点所用的时间。
【解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在y 轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为a ;在x 轴正方向上做匀速直线运动,设速度为0v ,粒子从P 点运动到Q 点所用的时间为1t ,进入磁场时速度方向与x 轴正方向的夹角为θ,则qEa m=① 012y t a=② 001x v t =③ 其中0023,x l y l ==。
又有1tan at v θ= ④ 联立②③④式,得30θ=︒因为M O Q 、、点在圆周上,=90MOQ ∠︒,所以MQ 为直径。
从图中的几何关系可知。
23R l = ⑥ 6MO l = ⑦(2)设粒子在磁场中运动的速度为v ,从Q 到M 点运动的时间为2t , 则有0 cos v v θ=⑧ 2Rt vπ= ⑨ 带电粒子自P 点出发到M 点所用的时间为t 为12+ t t t = ⑩联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式,并代入数据得32+ 1mlt qE π⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⑾4、如图所示,在0≤x≤a 、o≤y≤2a 2a范围内有垂直手xy 平面向外φOyEB A φC φd h xxy OP QMv 0的匀强磁场,磁感应强度大小为B 。
高三物理知识点总结电磁场
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高三物理知识点总结电磁场电磁场是高三物理课程中一个重要的知识点,在学习电磁场的过程中,我们需要了解电场和磁场的基本概念、计算电磁场的数学方法以及电磁感应等相关内容。
本文将对高三物理学习中的电磁场知识点进行总结和归纳。
1、电场和磁场的基本概念电场和磁场是物质固有的性质,它们是相互联系、相互转化的。
电场是指电荷周围的区域,具有电场的物体能够对其他带电物体产生力的作用。
磁场是指有磁性的物质周围的区域,具有磁场的物体能够对其他具有磁性的物体产生力的作用。
2、电磁场的数学描述在电磁场的研究中,我们使用电场强度和磁感应强度这两个物理量来描述电场和磁场。
电场强度是指单位正电荷受到电场力的大小,通常用E表示,单位是牛顿/库仑。
磁感应强度是指单位面积内通过的磁通量的大小,通常用B表示,单位是特斯拉。
3、电场和磁场的数学计算方法在计算电磁场的过程中,我们需要掌握库仑定律和安培定律。
库仑定律描述了点电荷间的电场力的计算方法,安培定律描述了电流元间的磁场力的计算方法。
4、电磁感应现象电磁感应是指导体中的电动势和感应电流的产生。
当磁场与导体相互作用时,导体中会产生感应电动势,同时在导体中会产生感应电流。
电磁感应现象是电磁场的重要应用之一,广泛应用于发电机、电动机等电器设备中。
5、电磁波的传播和特性电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的。
电磁波具有传播性、反射性和折射性等特点。
电磁波的传播速度是光速,它们可以分为多个频率范围,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
总结:通过对高三物理中电磁场的学习,我们了解了电场和磁场的基本概念,学习了电磁场的数学描述和计算方法,并了解了电磁感应现象和电磁波的传播特性。
电磁场是物理学中一个重要的研究领域,它不仅有着重要的理论意义,也有着广泛的应用价值。
深入理解和掌握电磁场的知识,对于我们进一步学习和应用物理学都具有重要意义。
高考物理电磁学部分知识总结
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高考物理电磁学部分知识总结一、高考物理电磁学知识梳理1.基本概念电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速2、基本规律电量平分原理(电荷守恒)库伦定律(留意条件、比拟-两个近距离的带电球体间的电场力)电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场)电场力做功的特点及与电势能变化的关系电容的定义式及平行板电容器的决议式局部电路欧姆定律(适用条件)电阻定律串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系)焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围闭合电路欧姆定律基本电路的静态剖析(串反并同)电场线(磁感线)的特点等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的散布特点罕见电场(磁场)的电场线(磁感线)外形(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管)电源的三个功率(总功率、损耗功率、输入功率;电源输入功率的最大值、效率)电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输入功率)电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其运用;留意点、线、面、斜率、截距的物理意义)安培定那么、左手定那么、楞次定律(三条表述)、右手定那么电磁感应想象的判定条件感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线通电自感现象和断电自感现象正弦交流电的发生原理电阻、感抗、容抗对交变电流的作用变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈效果、原线圈串、并联用电器效果)3、罕见仪器:示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的任务原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、盘旋减速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
高中物理电磁公式大全总结
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高中物理电磁公式大全总结一、电场部分。
1. 库仑定律。
- 公式:F = k(q_1q_2)/(r^2),其中k = 9.0×10^9N· m^2/C^2,F是两个点电荷之间的静电力,q_1、q_2是两个点电荷的电荷量,r是两个点电荷之间的距离。
2. 电场强度。
- 定义式:E=(F)/(q),其中F是电荷q在电场中受到的电场力,E表示电场强度。
- 点电荷的电场强度公式:E = k(Q)/(r^2),Q为场源电荷的电荷量,r为到场源电荷的距离。
- 匀强电场电场强度与电势差的关系:E=(U)/(d),U是沿电场方向两点间的电势差,d是这两点沿电场方向的距离。
3. 电势与电势差。
- 电势的定义式:φ=(E_p)/(q),E_p是电荷q在电场中具有的电势能。
- 电势差的定义式:U_AB=φ_A - φ_B=frac{W_AB}{q},W_AB是电荷q从A 点移动到B点电场力做的功。
4. 电势能。
- E_p = qφ,q为电荷量,φ为该点电势。
5. 电容器的电容。
- 定义式:C=(Q)/(U),Q是电容器所带的电荷量,U是电容器两极板间的电势差。
- 平行板电容器的电容公式:C=(varepsilon_rS)/(4π kd),其中varepsilon_r是相对介电常数,S是极板的正对面积,d是极板间的距离。
二、磁场部分。
1. 磁感应强度。
- 定义式:B=(F)/(ILsinθ)(当I与B垂直时,θ = 90^∘,B=(F)/(IL)),F是通电导线在磁场中受到的安培力,I是导线中的电流,L是导线的长度。
2. 安培力。
- 公式:F = BILsinθ,θ为电流方向与磁场方向的夹角。
当θ = 0^∘(电流与磁场方向平行)时,F = 0;当θ = 90^∘(电流与磁场方向垂直)时,F=BIL。
3. 洛伦兹力。
- 公式:f = qvBsinθ,q为带电粒子的电荷量,v为带电粒子的速度,θ为速度方向与磁场方向的夹角。
高三物理电磁学知识点
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高三物理电磁学知识点电磁学是物理学的重要分支,研究电荷的运动和相互作用。
在高三物理学习中,电磁学是必须掌握的一部分内容。
下面将详细介绍高三物理电磁学的主要知识点。
一、电场和电势1. 电场:电场是指电荷在周围空间中产生的一种力场。
电场的强度用电场强度表示,符号为 E。
电场中某一点的电场强度大小等于该点单位正电荷所受到的电场力的大小。
2. 电势:电势是指单位正电荷从无穷远处移到某一点所做的功。
电势的单位是伏特(V)。
电势差等于两点间的电势之差。
3. 库仑定律:库仑定律是描述两个点电荷间电场强度和电荷之间距离的关系。
库仑定律公式为 F = k * |q1 * q2| / r^2,其中 F 为电荷相互作用力,k 为库仑常量,q1 和 q2 分别为两个电荷的大小,r 为电荷之间的距离。
二、磁场和磁感线1. 磁场:磁场是物质中存在的一种特殊力场,由磁荷或电流产生。
磁感应强度 B 是磁场的物理量,表示磁力对单位试验磁荷的作用。
2. 磁感线:磁感线是表示磁场线的一种方式。
磁感线是从北极指向南极,并形成闭合曲线。
3. 磁通量:磁通量是磁感线穿过某个面积的数量。
磁通量的单位是韦伯(Wb)。
三、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起感应电流的现象。
它的数学表达式为ε = -dφ/dt,其中ε 是感应电动势,dφ/dt 是磁通量关于时间的变化率。
2. 楞次定律:楞次定律规定感应电流的方向。
根据楞次定律,感应电流的方向总是阻碍产生它的磁场变化。
四、电磁振荡和电磁波1. 电磁振荡:电磁振荡是指电磁场的能量以波动形式传播的过程。
经典的电磁振荡就是电磁波。
2. 电磁波:电磁波是以电磁场作为媒介,传播电磁能量的波动现象。
根据波长的不同,电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同波长的区域。
五、电磁场中的能量传播和辐射1. Poynting矢量:Poynting矢量描述了电磁场的能量传播方向和能量传播速率。
(完整版)高二物理电场磁场总结(超全)
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电磁场总结知识要点:1.电荷 电荷守恒定律 点电荷⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷e =⨯-161019.C。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne )⑵使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
2.库仑定律(1)公式 F K Q Q r=122 (真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Q r=122,其中比例常数K 叫静电力常量,K =⨯90109.N m C22·。
(F:点电荷间的作用力(N), Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)(2)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
3.静电场 电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。
电场线的特点:(1)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。
带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
4.电场强度 点电荷的电场⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。
高考物理电磁学的知识总结
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高考物理电磁学的知识总结高中物理中的电磁学部分是重点也是难点,在高考中占有较大的比重。
下面我们就来对这部分知识进行一个全面的总结。
一、电场1、库仑定律真空中两个静止的点电荷之间的作用力,与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
其表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为静电力常量,$k = 90×10^9 N·m^2/C^2$。
2、电场强度用来描述电场强弱和方向的物理量。
定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$跟它的电荷量$q$的比值,即$E =\frac{F}{q}$。
其单位是牛/库(N/C)。
3、电场线为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线从正电荷或无穷远出发,终止于负电荷或无穷远。
电场线的疏密表示电场的强弱,电场线上某点的切线方向表示该点的电场方向。
4、电势和电势能电势是描述电场能的性质的物理量,定义为电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值,即$\varphi =\frac{E_p}{q}$。
电势能是电荷在电场中具有的势能,与电荷的电荷量和所在位置的电势有关,即$E_p = q\varphi$。
5、匀强电场电场强度大小和方向都相同的电场。
在匀强电场中,电场强度与电势差的关系为$E =\frac{U}{d}$,其中$d$为沿电场方向两点间的距离。
二、电容1、电容器两个彼此绝缘又相距很近的导体就组成一个电容器。
电容器的作用是储存电荷。
2、电容电容器所带电荷量$Q$与电容器两极板间的电势差$U$的比值,叫做电容器的电容,即$C =\frac{Q}{U}$。
电容的单位是法拉(F)。
3、平行板电容器的电容平行板电容器的电容与极板的正对面积$S$成正比,与极板间的距离$d$成反比,与极板间介质的介电常数$\varepsilon$成正比,即$C=\frac{\varepsilon S}{4\pi kd}$。
高三电磁场知识点总结详细
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高三电磁场知识点总结详细电磁场是物理学中的一个重要概念,对于高三学生来说,电磁场是必修课程中的一个重点内容。
本文将详细总结高三电磁场的知识点,帮助学生们复习和理解相关知识。
第一部分:电磁场基础知识1. 电磁场的概念- 电磁场是由电荷体系形成的以电场和磁场为基本特征的力场。
2. 静电场与静磁场- 静电场:由静止的电荷所产生的电场。
- 静磁场:由静止的电荷所产生的磁场。
3. 电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律:导体中的磁通量变化会产生感应电动势。
- 感应电动势的大小与导体中磁通量变化率成正比。
第二部分:电磁场的基本定律1. 库仑定律- 库仑定律描述了两个点电荷间相互作用力的大小与距离的关系。
- 库仑定律公式:F = k * (q1 * q2) / r^22. 电场的叠加原理- 多个电荷同时存在时,它们产生的电场可以通过叠加原理求和得到。
3. 磁场的基本性质- 磁场是由带电粒子运动或者电流产生的。
- 磁场具有方向性,用磁力线表示。
第三部分:电场与电势1. 电势能- 电荷在电场中具有电势能,电势能与电荷的大小、电势差和电场强度有关。
- 电势能的计算公式:Ep = q * V2. 电位- 电位是指某一点的电势能与单位正电荷之比。
- 电位的计算公式:V = U / q3. 静电平衡- 静电平衡要求电场内的电势能相等,即电荷处于平衡状态。
第四部分:电流与磁场1. 安培环路定理- 安培环路定理描述了电流通过闭合回路所产生的磁场的性质。
- 安培环路定理公式:∮B·dl = μ0 * I2. 磁场的磁感应强度- 磁感应强度描述了磁场中的力场作用强度。
- 磁感应强度的计算公式:B = F / (q * v * sinθ)第五部分:电磁感应与电磁波1. 电磁感应现象- 电磁感应现象是指磁场变化时在导体中感应出电流的现象。
2. 法拉第电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化导致感应电动势的产生。
- 法拉第电磁感应定律公式:ε = -ΔΦ / Δt3. 麦克斯韦方程组- 麦克斯韦方程组总结了电场和磁场的关系以及它们对物质的作用。
高中物理电磁学知识点归纳大全
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高中物理电磁学知识点归纳大全一、电场。
1. 电荷与库仑定律。
- 电荷:自然界存在两种电荷,正电荷和负电荷。
电荷的多少叫电荷量,单位是库仑(C)。
- 库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
表达式为F = k(q_1q_2)/(r^2),其中k = 9.0×10^9N· m^2/C^2。
2. 电场强度。
- 定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值,叫该点的电场强度,E=(F)/(q)。
单位是N/C或V/m。
- 点电荷的电场强度:E = k(Q)/(r^2)(Q为场源电荷电荷量)。
- 电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
3. 电场线。
- 电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线从正电荷或无穷远出发,终止于负电荷或无穷远;电场线越密的地方电场强度越大。
4. 电势与电势差。
- 电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,φ=(E_p)/(q)。
单位是伏特(V)。
- 电势差:电场中两点间电势的差值,U_AB=φ_A - φ_B,也等于把单位正电荷从A点移到B点电场力所做的功,U_AB=frac{W_AB}{q}。
5. 等势面。
- 电场中电势相等的点构成的面叫等势面。
等势面与电场线垂直;电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
6. 电容器与电容。
- 电容器:两个彼此绝缘又相距很近的导体可组成一个电容器。
- 电容:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值,C=(Q)/(U),单位是法拉(F),1F = 1C/V。
平行板电容器的电容C=(varepsilon S)/(4πkd)(varepsilon为介电常数,S为极板正对面积,d为极板间距)。
二、电路。
1. 电流。
- 定义:电荷的定向移动形成电流,I=(Q)/(t),单位是安培(A)。
电磁场知识点总结
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电磁场知识点总结电磁场知识点总结电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点,多以选择题的形式出现,题目难度较低,属于必得分题目,重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。
下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。
电磁场知识点总结一、电磁场麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
理解:*均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场*均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场*电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在)二、电磁波1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。
(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速)2、性质:*电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播*电磁波是横波*电磁波在真空中的传播速度为光速*电磁波的波长=波速*周期3、电磁振荡LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B均随时间周期性变化振荡周期:T=2πsqrt[LC]4、电磁波的发射*条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的'空间*调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。
调制分两类:调幅与调频#调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变#调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变(电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”)5、电磁波的接收*电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。
*调谐:改变LC振荡电路中的可变电容,是接收电路产生电谐振的过程*解调:从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程,是调制的逆过程,解调又叫做检波(收音机是如何接收广播的?收音机的天线接收所有电磁波,经调谐选择需要的电磁波(选台),经过解调取出携带的信号,放大后再还原为声音)5、电磁波的应用电视、手机、雷达、互联网6、电磁波普无线电波:通信红外线:加热物体(热效应)、红外遥感、夜视仪可见光:照明、摄影紫外线:感光、杀菌消毒、荧光防伪X射线:医用透视、检查、探测r射线:工业探伤、放疗。
高中物理电磁学知识点总结
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高中物理电磁学知识点总结一、静电场1. 电荷与库仑定律- 基本电荷(元电荷)的概念- 电荷守恒定律- 库仑定律:两个点电荷之间的相互作用力2. 电场- 电场强度的定义和计算- 电场线的性质- 电场的叠加原理3. 电势能与电势- 电势能和电势的定义- 电势差的计算- 等势面的概念4. 电容与电容器- 电容的定义和计算- 平行板电容器的电容公式- 电容器的串联和并联5. 静电场中的导体- 导体的静电平衡状态- 电荷在导体表面的分布- 尖端放电现象二、直流电路1. 电流与电压- 电流的定义和单位- 电压的概念和测量- 欧姆定律2. 串联和并联电路- 串联电路的电流和电压规律 - 并联电路的电流和电压规律3. 电阻- 电阻的定义和单位- 电阻的计算- 电阻的串联和并联4. 基尔霍夫定律- 基尔霍夫电流定律- 基尔霍夫电压定律- 基尔霍夫定律的应用5. 电源与电动势- 电源的概念- 电动势的定义和计算- 电池组的电动势和电压三、磁场1. 磁场的基本概念- 磁极和磁力线- 磁通量和磁通量密度2. 磁场的产生- 电流产生磁场的原理- 磁矩的概念3. 磁场对电流的作用- 安培力的计算- 洛伦兹力公式4. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律- 楞次定律- 感应电动势的计算5. 电磁铁与变压器- 电磁铁的工作原理- 变压器的基本原理- 变压器的效率和功率传输四、交流电路1. 交流电的基本概念- 交流电的周期和频率- 瞬时值、最大值和有效值2. 交流电路中的电阻、电容和电感 - 交流电路中的电阻特性- 电容和电感对交流电的影响 - 阻抗的概念3. 交流电路的分析- 串联和并联交流电路的分析 - 相量法的应用- 功率因数的计算4. 谐振电路- 串联谐振和并联谐振的条件- 谐振频率的计算- 谐振电路的应用五、电磁波1. 电磁波的产生- 振荡电路产生电磁波的原理- 电磁波的传播特性2. 电磁波的性质- 电磁波的速度和波长- 电磁谱的概念3. 电磁波的应用- 无线电通信- 微波技术- 光波和光通信以上是高中物理电磁学的主要知识点总结。
高三物理电磁场知识点
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高三物理电磁场知识点电磁场是物理学中一个重要的概念,它描述了电荷和电流周围空间的物理特性。
在高三物理学习中,电磁场是一个重要的知识点,本文将介绍高三物理电磁场的相关知识。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本规律。
它表明,当闭合回路中的磁通发生变化时,会在闭合回路中诱导出电动势和电流。
公式表示为ε = -dΦ/dt,其中ε为感应电动势,Φ代表磁通量,dt表示时间的微分。
2. 纳日尔定律纳日尔定律是描述磁场中感应电流方向的规律。
根据纳日尔定律,感应电流的方向总是使得产生它的磁场发生变化的方式。
二、电磁波1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场理论的基本方程组,它由麦克斯韦提出并总结了电磁场的基本规律。
麦克斯韦方程组包括四个方程:电场高斯定律、电场环路定律、磁场高斯定律和磁场环路定律。
2. 电磁辐射电磁辐射是电磁波的传播方式。
电磁波具有电场和磁场的相互作用,它们垂直传播,并以光速传播。
电磁波可以根据频率分为不同的波段,包括射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
三、电磁场的应用1. 电动机和发电机电动机和发电机是利用电磁场相互作用的原理来实现能量转换的设备。
电动机将电能转换为机械能,而发电机则将机械能转换为电能。
2. 电磁炉和感应加热电磁炉和感应加热利用电磁感应的原理来实现加热功能。
通过产生交变磁场来激发物体内部的感应电流,从而产生热量。
3. 电磁波的应用电磁波在通信、雷达、医学诊断等领域有着广泛的应用。
无线通信利用电磁波的传播特性来进行信息传输,而医学诊断则利用电磁波的穿透能力来观察人体内部的结构和组织。
四、电磁场的符号表示和单位1. 电场强度和磁感应强度的符号表示电场强度用E表示,磁感应强度用B表示。
2. 电场强度和磁感应强度的单位电场强度的国际单位是N/C,磁感应强度的国际单位是T(特斯拉)。
五、电磁场的性质1. 电场和磁场的荷质量参量电荷是电磁场相互作用的物理量,它具有电量和质量。
高考物理电场与磁场知识点总结
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高考物理电场与磁场知识点总结一、电场1、库仑定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$ 是静电力常量,约为$90×10^9 N·m^2/C^2$ 。
要理解库仑定律,需要注意以下几点:(1)库仑定律适用于真空中的点电荷。
如果电荷分布在一个带电体上,当带电体的大小远小于它们之间的距离时,可以将带电体视为点电荷。
(2)库仑力是一种“超距作用”,即电荷之间不需要接触就能产生相互作用力。
2、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$ 跟它的电荷量$q$ 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
表达式为:$E =\frac{F}{q}$。
电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
常见的电场强度的计算方法:(1)真空中点电荷产生的电场:$E = k\frac{Q}{r^2}$,其中$Q$ 是产生电场的点电荷的电荷量,$r$ 是该点到点电荷的距离。
(2)匀强电场:电场强度处处相等的电场叫匀强电场。
其电场强度大小为:$E =\frac{U}{d}$,其中$U$ 是两点间的电势差,$d$ 是沿电场线方向两点间的距离。
3、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,电场线的疏密表示电场的强弱。
常见的电场线形状:(1)正点电荷的电场线:从正电荷出发,终止于无穷远。
(2)负点电荷的电场线:从无穷远出发,终止于负电荷。
(3)等量同种电荷的电场线:分布不均匀,越靠近电荷,电场线越密集。
(4)等量异种电荷的电场线:从正电荷出发,终止于负电荷,两电荷连线的中垂线上电场强度的方向始终与中垂线垂直。
4、电势能与电势(1)电势能:电荷在电场中具有的势能叫电势能。
高三物理电磁学知识点归纳
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高三物理电磁学知识点归纳电磁学是物理学的一个重要分支,研究电学和磁学之间的相互关系。
在高三物理学习中,电磁学是一个关键的知识点。
下面是对高三物理电磁学知识点的归纳总结。
1. 静电场静电场是指宏观空间中带电粒子对周围空间产生的电场分布。
静电场的特点是电场中的电荷保持不动,电势能转化为电场能量。
静电场的性质包括库仑定律、电势差和电势能的计算等。
2. 电场中的运动电荷在电场中,带电粒子会受到电场力的作用而产生运动。
电场力的大小与电荷量、电场强度和电荷类型有关。
带电粒子在电场中的运动可以分为匀速直线运动、匀强磁场中的圆周运动等。
3. 磁场与磁力磁场是指物体周围存在的磁力线。
磁场的特性包括磁感应强度、磁场力线和磁通量等。
磁场中存在的磁力是由带电粒子的运动产生的。
带电粒子在磁场中会受到洛伦兹力的作用,产生力的大小与电荷量、磁感应强度、速度和磁场方向有关。
4. 电磁感应电磁感应是指磁场或电场的变化引起电场或磁场的变化。
电磁感应的重要性体现在发电机和变压器等电磁设备中。
电磁感应的基本原理包括法拉第电磁感应定律、楞次定律和互感等。
电磁感应的应用还包括电磁铁、感应加热、电动机等。
5. 电磁波电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的能量传播现象。
电磁波的特点是能够在真空中传播,速度等于光速。
电磁波的分类有射线、无线电波、微波、紫外线、可见光和X射线等。
电磁波的传播遵循麦克斯韦方程组和光的折射、反射等定律。
6. 光的性质光是一种特殊的电磁波,具有粒子性和波动性。
光的性质包括光的传播直线传播、光的反射、折射、干涉和衍射等。
光的颜色与频率和波长有关,可见光的颜色分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种。
7. 光的光学仪器光的光学仪器是利用光的性质制作的各种物理实验装置。
常见的光学仪器包括光栅、棱镜、透镜、望远镜和显微镜等。
这些仪器利用光的干涉、衍射、折射等原理进行物理、化学等实验。
以上是高三物理电磁学知识点的归纳总结。
通过对这些知识点的学习和理解,我们可以更好地理解电磁学的原理和应用,为今后的学习和研究打下坚实的基础。
高考电磁场知识点总结
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磁场磁场的主要概念磁场对直线电流的作用磁场对运动电荷的作用力知识要点:1、磁场磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质。
(1)磁场的基本特性——磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
(2)磁现象的电本质——磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动,并通过磁场而相互作用。
(3)最早揭示磁现象的电本质的假说和实验——安培分子环流假说和罗兰实验。
2、磁感应强度为了定量描述磁场的大小和方向,引入磁感应强度的概念,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值,叫通电导线所在处的磁感应强度。
用公式表示是BF IL磁感应强度是矢量。
它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场力的方向。
公式是定义式,磁场中某点的磁感应强度与产生磁场的磁极或电流有关,和该点在磁场中的位置有关。
与该点是否存在通电导线无关。
3、磁感线磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感应强度情况而假想出来的曲线,在磁场中画出一组有方向的曲线。
在这些曲线上每一点的切线方向,都和该点的磁场方向相同,这组曲线就叫磁感线。
磁感线的特点是:磁感线上每点的切线方向,都表示该点磁感应强度的方向。
磁感线密的地方磁场强,疏的地方磁场弱。
在磁体外部,磁感线由N 极到S 极,在磁体内部磁感线从S 极到N 极,形成闭合曲线。
磁感线不能相交。
对于条形、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线画法必须掌握。
4、磁通量(φ)和磁通密度(B )(1)磁通量(φ)——穿过某一面积(S )的磁感线的条数。
(2)磁通密度——垂直穿过单位面积的磁感线条数,也即磁感应强度的大小。
B S =φ (3)φ与B 的关系 φ = BS cos θ式中S cos θ为面积S 在中性面上投影的大小。
5、公式φ = BS cos θ及其应用磁通量的定义式φ = BS cos θ,是一个重要的公式。
它不仅定义了φ的物理意义,而且还表明改变磁通量有三种基本方法,即改变B 、S 或θ。
(完整版)高中物理电磁学知识点
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二、电磁学(一)电场 1、库仑力:221r q q kF = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。
定义式: qFE =单位: N / C 点电荷电场场强 rQ k E = 匀强电场场强 dU E =3、电势,电势能:qEA 电=ϕ,A q E ϕ=电 顺着电场线方向,电势越来越低。
4、电势差U ,又称电压 qWU =U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 221mv qU =7、粒子通过偏转电场的偏转量:2022022212121V L md qU V L m qE at y === 粒子通过偏转电场的偏转角 20mdv qULv v tg xy ==θ 8、电容器的电容:c Q U=电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kdS c πε4= 电压不变 电量不变(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,)2、电阻定律:电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。
单位:Ω·m 3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3电压分配2121R R U U =,U R R R U 2111+=功率分配 2121R R P P =,P R R R P 2111+=4、并联电路总电阻: 3211111R R R R++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小)两个电阻并联 2121R R R R R +=并联电路电流分配 1221I R I R =,I 1=I R R R 212+ 并联电路功率分配 1221R R P P =,P R R R P 2121+=5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR(2)闭合电路欧姆定律:I =rR E+ Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR输出功率:= IE -I r =(R = r 输出功率最大) R电源热功率:电源效率:=EU= R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt焦耳定律(电热)Q=电功率 P=IU纯电阻电路:W=IUt=P=IU非纯电阻电路:W=IUt >P=IU >Sl R ρ=(三)磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: IlFB =(条件:B ⊥L )单位:T 2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手)定则决定。
高考物理电磁场归纳总结(经典)
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电场知识点总结电荷 库仑定律 一、库仑定律:2212112==rQ Q K F F ①适用于真空中点电荷间相互作用的电力②K 为静电力常量229/10×9=C m NK ③计算过程中电荷量取绝对值④无论两电荷是否相等:2112=F F.电场 电场强度 二、电场强度:qF E =(单位:N/C ,V/m ) ①电场力qE F =; 点电荷产生的电场2r Q kE =(Q 为产生电场的电荷); 对于匀强电场:dU E =; ②电场强度的方向: 与正电荷在该点所受电场力方向相同(试探电荷用正电荷)与负电荷在该点所受电场力方向相反③电场强度是电场本身的性质,与试探电荷无关④电场的叠加原理:按平行四边形定则⑤等量同种(异种)电荷连线的中垂线上的电场分布三、电场线1.电场线的作用:①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场,电场线的方向就是场强的方向 ③电场线的疏密程度表示场强的大小2.电场线的特点:起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处),不相交,不闭合.电势差 电势知识点:1.电势差B A AB AB qW U ϕϕ-== 2.电场力做功:)(B A AB AB q qU W ϕϕ-==3.电势:qW U AO AO A ==ϕ4. 电势能:ϕεq =(1)对于正电荷,电势越高,电势能越大(2)对于负电荷,电势越低,电势能越大5.电场力做功与电势能变化的关系:ε∆-=电W(1)电场力做正功时,电势能减小(2)电场力做负功时,电势能增加静电平衡 等势面知识点:1.等势面(1)同一等势面上移动电荷的时候,电场力不做功.(2)等势面跟电场线(电场强度方向)垂直(3)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面(4)等差等势面越密的地方,场强越大2.处于静电平衡的导体的特点:(1)内部场强处处为零(2)净电荷只分布在导体外表面(3)电场线跟导体表面垂直电场强度与电势差的关系知识点:1. 公式:dU E = 说明:(1)只适用于匀强电场(2)d 为电场中两点沿电场线方向的距离(3)电场线(电场强度)的方向是电势降低最快的方向2.在匀强电场中:如果CD AB //且CD AB =则有CD AB U U =3.由于电场线与等势面垂直,而在匀强电场中,电场线相互平行,所以等势面也相互平行一、磁现象和磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感应强度1、 表示磁场强弱的物理量.是矢量.2、 大小:B=F/Il (电流方向与磁感线垂直时的公式).3、 方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N 极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.4、 单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T .5、 点定B 定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.6、 匀强磁场的磁感应强度处处相等.7、 磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.三、几种常见的磁场(一)、 磁感线⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
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高考物理电磁场归纳汇总(经典)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电场知识点总结电荷 库仑定律 一、库仑定律:2212112==rQ Q K F F ①适用于真空中点电荷间相互作用的电力②K 为静电力常量229/10×9=C m NK ③计算过程中电荷量取绝对值④无论两电荷是否相等:2112=F F.电场 电场强度 二、电场强度:qF E =(单位:N/C ,V/m ) ①电场力qE F =; 点电荷产生的电场2r Q kE =(Q 为产生电场的电荷); 对于匀强电场:dU E =; ②电场强度的方向: 与正电荷在该点所受电场力方向相同(试探电荷用正电荷)与负电荷在该点所受电场力方向相反③电场强度是电场本身的性质,与试探电荷无关④电场的叠加原理:按平行四边形定则⑤等量同种(异种)电荷连线的中垂线上的电场分布三、电场线1.电场线的作用:①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场,电场线的方向就是场强的方向③电场线的疏密程度表示场强的大小2.电场线的特点:起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处),不相交,不闭合.电势差 电势知识点:1.电势差B A AB AB qW U ϕϕ-== 2.电场力做功:)(B A AB AB q qU W ϕϕ-=={(匀强电场)正功)(负功)电(qEd qEd W -=3.电势:qW U AO AO A ==ϕ 4. 电势能:ϕεq = (1)对于正电荷,电势越高,电势能越大(2)对于负电荷,电势越低,电势能越大5.电场力做功与电势能变化的关系:ε∆-=电W(1)电场力做正功时,电势能减小(2)电场力做负功时,电势能增加静电平衡 等势面知识点:1.等势面(1)同一等势面上移动电荷的时候,电场力不做功.(2)等势面跟电场线(电场强度方向)垂直(3)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面(4)等差等势面越密的地方,场强越大2.处于静电平衡的导体的特点:(1)内部场强处处为零(2)净电荷只分布在导体外表面(3)电场线跟导体表面垂直电场强度与电势差的关系知识点:1. 公式:dU E =Ed U = 说明:(1)只适用于匀强电场(2)d 为电场中两点沿电场线方向的距离(3)电场线(电场强度)的方向是电势降低最快的方向2.在匀强电场中:如果CD AB //且CD AB =则有CD AB U U =3.由于电场线与等势面垂直,而在匀强电场中,电场线相互平行,所以等势面也相互平行一、磁现象和磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感应强度1、 表示磁场强弱的物理量.是矢量.2、 大小:B=F/Il (电流方向与磁感线垂直时的公式).3、 方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N 极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.4、 单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T .5、 点定B 定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.6、 匀强磁场的磁感应强度处处相等.7、 磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.三、几种常见的磁场(一)、 磁感线⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线⎩⎨⎧→→极极磁体的内部极极磁体的外部N S S N⒊磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切。
5.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场.6.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·7、 *熟记常用的几种磁场的磁感线:(二)、匀强磁场1、 磁感线的方向反映了磁感强度的方向,磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。
2、 磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场。
其磁感线平行且等距。
例:长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。
3、 如用B=F/(I ·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位置的磁场为匀强。
(三)、磁通量(Φ)1.磁通量Φ:穿过某一面积磁力线条数,是标量.2.磁通密度B :垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数,即磁感应强度,是矢量.3.二者关系:B =Φ/S (当B 与面垂直时),Φ=BScos θ,Scos θ为面积垂直于B 方向上的投影,θ是B 与S 法线的夹角.四、磁场对通电导线的作用力(一)、安培力:1、通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力.说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力.2、 安培力的计算公式:F =BILsin θ(θ是I 与B 的夹角);通电导线与磁场方向垂直时,即θ=900,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,即θ=00,此时安培力有最小值,F=0N;00<B <900时,安培力F 介于0和最大值之间.3、 安培力公式的适用条件:①公式F =BIL 一般适用于匀强磁场中I ⊥B 的情况,对于非匀强磁场只是近似适用(如对电流元),但对某些特殊情况仍适用.如图所示,电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B ,则I1对I2的安培力F =BI2L ,方向向左,同理I2对I1,安培力向右,即同向电流相吸,异向电流相斥.②根据力的相互作用原理,如果是磁体对通电导体有力的作用,则通电导体对磁体有反作用力.两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律. (二)、左手定则1.用左手定则判定安培力方向的方法:伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.2.安培力F 的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线垂直,即F 跟BI 所在的面垂直.但B 与I 的方向不一定垂直.3.安培力F 、磁感应强度B 、电流1三者的关系①已知I,B 的方向,可惟一确定F 的方向;②已知F 、B 的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I 的方向;③已知F,1的方向时,磁感应强度B 的方向不能惟一确定.4.由于B,I,F 的方向关系常是在三维的立体空间,所以求解本部分问题时,应具有较好的空间想象力,要善于把立体图画变成易于分析的平面图,即画成俯视图,剖视图,侧视图等.(三)、安培力的性质和规律;1、 公式F=BIL 中L 为导线的有效长度,即导线两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L 由始端流向末端.如图示,甲中:/2l l ,乙中:L/=d(直径)=2R (半圆环且半径为R)2、 安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心;(四)、分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤1、 画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况2、 用左手定则确定各段通电导线所受安培力3、 据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况五、磁场对运动电荷的作用力(一)、洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力1、 洛伦兹力的公式: f=qvB sin θ,θ是V 、B 之间的夹角.2、 当电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小F=qvB3、 当v=0时,F=0,即磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力,这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。
4、 当电荷运动方向与磁场方向相同或相反,即v 与B 平行时,F=0。
5、 当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,洛伦兹力的大小F=qvBsin θI I6、 只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用,静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0.(二)、洛伦兹力的方向1.洛伦兹力F 的方向既垂直于磁场B 的方向,又垂直于运动电荷的速度v 的方向,即F 总是垂直于B 和v 所在的平面.2.使用左手定则判定洛伦兹力方向时,伸出左手,让姆指跟四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动方向(当是负电荷时,四指指向与电荷运动方向相反)则姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向.(三)、洛伦兹力与安培力的关系1.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向称动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现.2.洛伦兹力一定不做功,它不改变运动电荷的速度大小;但安培力却可以做功.六、带电粒子在匀强磁场中的运动1、 不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情况:一是匀速直线运动;二是匀速圆周运动;三是螺旋运动.2、 不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=mv/qB ;其运动周期T=2πm/qB (与速度大小无关).3、 不计重力的带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动,但有区别:带电粒子垂直进入匀强电场,在电场中做匀变速曲线运动(类平抛运动);垂直进入匀强磁场,则做变加速曲线运动(匀速圆周运动).4、 带电粒子在匀强磁场中的运动当υ∥B 时,所受洛仑兹力为零,做匀速直线运动;当υ⊥B 时,所受洛仑力充分向心力,做半径和周期分别为 R=qB m υ,T=qBm π2 的匀速圆周运动;当υ与B 夹一般角度时,由于可以将υ正交分解为υ∥和υ⊥(分别平行于和垂直于)B ,此时,电荷的合运动在中学阶段一般不要求定量掌握。
(二)、带电粒子在磁场中运动的圆心、半径及时间的确定(1)用几何知识确定圆心并求半径.因为F 方向指向圆心,根据F 一定垂直v ,画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入点和出射点)的F 或半径方向,其延长线的交点即为圆心,再用几何知识求其半径与弦长的关系.(2)确定轨迹所对应的圆心角,求运动时间.先利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于3600(或2π)计算出圆心角θ的大小,再由公式t=θT/3600(或θT/2π)可求出运动时间.(3)注意圆周运动中有关对称的规律.如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出.。