高三物理专题突破电场与磁场
高三物理磁场电场知识点
高三物理磁场电场知识点磁场和电场是物理学中两个重要的概念，它们在我们日常生活中起着重要的作用。
下面我们将从磁场和电场的概念、性质以及应用方面进行介绍。
一、磁场的概念与性质磁场是指具有磁性物质周围的一种特殊空间状态。
磁场具有以下性质：1. 磁场产生：磁场是由带电粒子的运动而产生的。
当电荷在运动时，会形成一个环绕其周围的磁场。
2. 磁场的方向：磁场可以通过磁力线进行表示，磁力线的方向指向磁力的作用方向。
在磁场中，磁力线总是自北极指向南极。
3. 磁场的强度：磁场的强度与磁力的大小有关，通常用磁感应强度B来表示，单位是特斯拉(T)。
洛伦兹力。
洛伦兹力的方向垂直于磁场和带电粒子的运动方向。
二、电场的概念与性质电场是指由带电粒子周围所形成的一种空间状态。
电场具有以下性质：1. 电场的产生：电场是由静电荷或者运动的电荷引起的。
静电荷产生的电场称为静电场，运动电荷产生的电场称为动电场。
2. 电场的方向：电场可以通过电力线进行表示，电力线的方向指示电力的作用方向。
在正电荷附近，电力线指向正电荷；在负电荷附近，电力线离开负电荷。
3. 电场的强度：电场的强度与电力的大小有关，通常用电场强度E来表示，单位是牛顿/库仑(N/C)。
库仑力。
库仑力的方向与电场强度的方向相同，垂直于电场和带电粒子的运动方向。
三、磁场与电场的关系磁场和电场之间存在着密切的联系，它们之间的关系可以通过安培定律和右手定则进行描述。
1. 安培定律：安培定律是描述磁场和电流之间关系的定律。
安培定律的数学表达式为B = μ0·I/(2πr)，其中B表示磁感应强度，μ0表示真空中的磁导率，I表示电流强度，r表示离电流的距离。
2. 右手定则：右手定则是用来确定磁场和电流之间关系的方法。
右手握住导线，大拇指的指向表示电流的流动方向，其他四个手指的弯曲方向表示磁场的方向。
四、磁场和电场的应用磁场和电场在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是几个例子：1. 电流测量：通过测量电流所产生的磁场强度，我们可以确定电流的大小。
高考物理知识点总结电场与磁场
高考物理知识点总结电场与磁场高考物理知识点总结电场与磁场电磁场在电磁学里，电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。
电磁学在高考物理是一种常考题型，下面由店铺为整理有关高考物理知识点总结电场与磁场的资料，希望对大家有所帮助!高考物理知识点总结电场与磁场1.电磁场在电磁学里，电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。
处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。
电磁场与带电物体(电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述。
2.电磁场与电磁波电磁波是电磁场的一种运动形态。
电与磁可说是一体两面，变动的电场会产生磁场，变动的磁场则会产生电场。
变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。
3.电磁场理论研究电磁场中各物理量之间的关系及其空间分布和时间变化的理论。
人们注意到电磁现象首先是从它们的力学效应开始的。
库仑定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。
A.-M.安培等人又发现电流元之间的作用力也符合平方反比关系，提出了安培环路定律。
1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1)均匀变化的磁场产生稳定电场(2)非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的'电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场高考电场知识点归纳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。
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。
高三电场与磁场知识点总结
高三电场与磁场知识点总结电场与磁场是物理学中重要的概念，对于高三学生而言，掌握电场与磁场的知识点至关重要。
下面将对电场与磁场的相关知识进行总结，以便帮助同学们更好地理解和应用这一内容。
1. 电场的基础知识电场是由电荷所产生的一种物理现象，在空间中存在电场的地方，会对电荷产生力的作用。
电场强度E表示单位正电荷所受力的大小，其方向与正电荷所受力的方向相同。
电场强度与电荷量的比值成正比，与距离的平方成反比。
公式为E = k * Q / r^2，其中k为电场常量。
2. 电场力与电场之间的关系带电粒子在电场中会受到电场力的作用，而电场力的大小与电场的性质有关。
在电场中，正电荷受到的电场力方向与电场强度的方向相同，负电荷则与电场强度的方向相反。
3. 同一电荷在电场中受力规律当两个相同的点电荷之间存在电场时，它们之间会产生一个力，称为库仑力。
库仑力的大小与电荷量的乘积成正比，与两个电荷之间的距离的平方成反比。
公式为F = k * Q1 * Q2 / r^2。
4. 超导体中的电场超导体是指在低温下电阻变为零的材料。
在超导体中，电场加速度为零，电场分布只在超导体表面存在。
超导体表面的电场强度与表面电荷密度成正比。
5. 磁场的基本概念磁场是由磁性物质或电流所产生的一种物理现象。
磁场可以通过磁感线来表示，磁感线的方向是磁场力线的方向。
磁感线从南极出发，进入北极。
6. 洛伦兹力与磁场之间的关系当带电粒子在磁场中运动时，会受到一个力的作用，称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与电荷量、电荷的速度以及磁场的强度和方向有关。
洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度方向和磁感线。
7. 安培环路定理安培环路定理是描述磁场的定量规律之一。
根据安培环路定理，通过一个封闭回路的磁感应强度的总和等于回路所包围的电流的代数和的N倍。
公式为∮B· dl = μ0 * N * I，其中∮B· dl表示磁感应强度的环路积分，μ0为磁场中的磁导率。
高中物理-专题四第1课时 电场和磁场基本问题
专题四电场和磁场第1课时电场和磁场基本问题1.电场强度的三个公式(1)E＝Fq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无关，试探电荷q充当“测量工具”的作用。
(2)E＝k Qr2是真空中点电荷所形成的电场场强的决定式，E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
(3)E＝Ud是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场。
注意：式中d为两点间沿电场方向的距离。
2.电场能的性质(1)电势与电势能：φ＝E p q。
(2)电势差与电场力做功：U AB＝W ABq＝φA－φB。
(3)电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔE p。
3.等势面与电场线的关系(1)电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面。
(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密。
(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功。
4.带电粒子在磁场中的受力情况(1)磁场只对运动的电荷有力的作用，对静止的电荷无力的作用。
(2)洛伦兹力的大小和方向：F洛＝q v B sin θ。
注意：θ为v与B的夹角。
F的方向由左手定则判定，四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向。
5.洛伦兹力做功的特点由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功。
1.主要研究方法(1)理想化模型法。
如点电荷。
(2)比值定义法。
如电场强度、电势的定义方法，是定义物理量的一种重要方法。
(3)类比的方法。
如电场和重力场的类比；电场力做功与重力做功的类比；带电粒子在匀强电场中的运动和平抛运动的类比。
2.静电力做功的求解方法(1)由功的定义式W＝Fl cos α来求。
(2)利用结论“电场力做功等于电荷电势能变化量的负值”来求，即W＝－ΔE p。
(3)利用W AB＝qU AB来求。
3.电场中的曲线运动的分析采用运动合成与分解的思想方法。
4.匀强磁场中的圆周运动解题关键找圆心：若已知进场点的速度和出场点，可以作进场点速度的垂线，依据是F洛⊥v，与进出场点连线的垂直平分线的交点即为圆心；若只知道进场位置，则要利用圆周运动的对称性定性画出轨迹，找圆心，利用平面几何知识求解问题。
20 电场和磁场叠加问题—高中物理三轮复习重点题型考前突破
一、电场叠加1.(2020·江西吉水中学、崇仁一中、南城一中三校第一次联考)一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O 处产生的场强为E ，把细线分成等长的圆弧AB 、BC 、CD ，则圆弧BC 在圆心O 处产生的场强为( )A ．E B.E 2 C.E3D.E4答案：B 解析：如图所示，B 、C 两点把半圆环等分为三段．设每段在O 点产生的电场强度大小为E ′，E ′相等，AB 段和CD 段在O 处产生的场强夹角为120°，它们的合场强大小为E ′，则O 点的合场强E ＝2E ′，则E ′＝E2，故圆弧BC 在圆心O 处产生的场强为E2，B 正确．2.如图所示，在均匀带正电的无穷大薄平板右侧距离3l 处有一个带电荷量为＋q 的小球，在平板垂线上距平板为2l 的P 处，场强恰好为零。
已知无穷大平板产生的电场的电场线自正电荷发出，终止于无穷远处，静电力常量为k ，则与P 点关于薄平板对称的M 点的场强大小是( )A.26kq25l 2 B.10kq 9l2 C.4kq 3l2 D.kq l 2答案：A 解析：P 处场强恰好为零，所以平板在P 处产生的场强和小球在P 处产生的场强大小相等，方向相反，根据点电荷周围电场的场强公式，小球在P 处产生的场强大小为E＝k q l 2，根据对称关系知，平板在M 处产生的场强大小为E 2＝k q l2，方向水平向左，小球在M 处产生的场强大小为E 1＝k q 5l2，方向向左，所以M 点的场强大小为E M ＝E 1＋E 2＝k 26q25l2，故A 正确。
3.(2019·山东济宁二模)如图所示，一个绝缘圆环，当它的14均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O 处的电场强度大小为E 。
现使半圆ABC 均匀带电＋2q ，而另一半圆ADC 均匀带电－2q ，则圆心O 处电场强度的大小和方向为( )A ．22E ，方向由O 指向DB ．4E ，方向由O 指向DC ．22E ，方向由O 指向BD ．0答案：A 解析 当圆环的14均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心O 处的电场强度大小为E ，当半圆ABC 均匀带电＋2q ，由如图所示的矢量合成可得，在圆心处的电场强度大小为2E ，方向由O 到D ；当另一半圆ADC 均匀带电－2q ，同理，在圆心处的电场强度大小为2E ，方向由O 到D ；根据矢量的合成法则，圆心O 处的电场强度的大小为22E ，方向由O 到D ，A正确，B 、C 、D 错误。
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破14 带电粒子在交变电场和磁场中的运动
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题14带电粒子在交变电场和磁场中的运动专练目标专练内容目标1高考真题（1T—4T ）目标2带电粒子在交变电场中的直线运动（5T—8T ）目标3带电粒子在交变电场中的曲线运动（9T—12T ）目标4带电粒子在交变电磁场中的运动（13T—16T ）【典例专练】一、高考真题1．某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形ABCD 区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d ，电场强度大小均为E ，方向沿竖直方向交替变化，AB 边长为12d ，BC 边长为8d ，质量为m 、电荷量为q +的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为k E ，入射角为θ，在纸面内运动，不计重力及粒子间的相互作用力。
（1）当0θθ=时，若粒子能从CD 边射出，求该粒子通过电场的时间t ；（2）当k 4E qEd =时，若粒子从CD 边射出电场时与轴线OO '的距离小于d ，求入射角θ的范围；（3）当k 83E qEd =，粒子在θ为22ππ-~范围内均匀射入电场，求从CD 边出射的粒子与入射粒子的数量之比0:N N 。
2．两块面积和间距均足够大的金属板水平放置，如图1所示，金属板与可调电源相连形成电场，方向沿y 轴正方向。
在两板之间施加磁场，方向垂直xOy 平面向外。
电场强度和磁感应强度随时间的变化规律如图2所示。
板间O 点放置一粒子源，可连续释放质量为m 、电荷量为(0)q q >、初速度为零的粒子，不计重力及粒子间的相互作用，图中物理量均为已知量。
求：（1）0=t 时刻释放的粒子，在02πm t qB =时刻的位置坐标；（2）在06π0~m qB 时间内，静电力对0=t 时刻释放的粒子所做的功；（3）在20022004ππ4E m E m M qB qB ⎛⎫ ⎪⎝⎭，点放置一粒接收器，在06π0~m qB 时间内什么时刻释放的粒子在电场存在期间被捕获。
高考物理电场与磁场知识点公式
高考物理电场与磁场知识点公式高考物理是需要我们掌握的一门重要学科，在物理中，电场与磁场，作为物理学的基础概念，是我们在高考物理中必须熟悉的知识点。
因为电场和磁场是相互关联的，掌握这些知识点非常重要，对于我们的物理考试成绩，影响很大。
本文将为大家介绍高考物理中与电场与磁场相关的知识点以及公式，希望能够帮助广大考生复习和掌握这些内容。
1.电场(1)电荷密度电荷密度是描述某一区域内电荷分布情况的物理量，用ρ表示。
它的单位是库伦每立方米(C/m3)。
公式如下：ρ=q/V其中q是某一空间内的电荷量，V是该空间的体积。
(2)电场强度电场是指任何使电荷之间产生相互作用的物理场。
在一个电场中，电荷带着电场强度E受到电场力F的作用，其大小与方向均与电荷的电荷量q有关，电场强度的单位是牛/库伦(N/C)。
公式如下：E=F/q(3)电势电势是指某一点处在电场中时，沿电场方向从无穷远到该点时所需的电场对单位电荷所做的功，电势的单位是伏特(V)。
公式如下：V=W/q其中，W是单位电荷在电场中从无穷远到该点时所做的功。
(4)电势差电势差是指在电场中两点之间电势的差异，单位为伏特（V）。
公式如下：ΔV=V2-V1其中，V1和V2分别为电场中两点处的电势。
(5)电容与电容器电容是指在两个导体之间，存储了一定量的电荷后，它们之间的电势差与储存的电荷量之比，单位为法拉(F)。
电容器是存储电荷的装置，它由两个导体板组成，中间夹有介质（如空气、金属板、塑料板等）。
电容的公式如下：C=Q/V其中，Q为电容器中储存的电量，V为电容器的电压。
(6)基尔霍夫定律基尔霍夫定律是指在一个闭合电路中，热量的总和等于电势与电流之积的代数和。
公式如下：ΣV=0；ΣI=0其中，ΣV表示电路中所有电势差的和等于0，ΣI表示电路中所有电流的代数和等于0。
2.磁场(1)磁感应强度磁场是一种物理场，可以对带电粒子或磁性物体产生作用。
与电场不同，电场可以存在于任何介质中，而磁场只能存在于磁介质或导体中。
【关键问题】专题4---电场与磁场
专题4---电场与磁场福建省普通教育教学研究室物理学科编写组【材料导读】本专题包括高中物理的两个关键问题“电场的性质”与“磁场的性质”。
对于“电场的性质”问题，高考中常以选择题的形式出现，考查利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等，电场力做功与电势能的变化及带电粒子在电场中的运动与牛顿运动定律、动能定理、功能关系相结合的题目是考查的另一热点，电场知识与生产技术、生活实际、科学研究等的联系，如示波管、电容式传感器、静电分选器等，都可成为新情景题的命题素材，应引起重视。
而“磁场的性质”在高考中呈现题型主要为选择题，偶尔也为会在计算题中组成考点，要求考生重点掌握：通电直导线和通电线圈周围的磁场；安培力公式、安培定则及磁感应强度的叠加；通电直导线或线框在磁场中的平衡和运动问题。
本专题通过具体试题呈现这两个关键问题在高考中的考查特点，并以问题串形式引导学生体会用不同方法解决物理问题的异同，再从中归纳问题解决过程中的关键线索和一般方法。
材料中的例题和练习按难度从易到难分为A、B、C三个层次，使用者可根据自身情况选用。
【典例分析】【A】例1（2019年全国Ⅰ卷第15题）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则() A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷P Q D．P带负电荷，Q带正电荷【答案】D【解析】对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以P、Q 必带等量异种电荷，选项AB错误；对P进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与Q对它的库仑力平衡，所以P带负电荷，Q带正电荷，选项D正确，C错误．【A】变式1：在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示。
高三物理二轮复习专题三电场和磁场
通过场的类比(电场与重力场类比、电场与磁场的类比)，形象理解电场的性质，掌握电场力和洛伦兹力的特性；围绕两大性质，理顺电场中基本概念的相互联系；熟知两大定则(安培定则和左手定则)，准确判定磁场及磁场力的方向；认识两类偏转模型(类平抛和圆周运动)，掌握带电粒子在场中的运动性质、规律和分析处理方法．第6讲带电粒子在电场中的运动1．[2015·全国卷Ⅰ] 如图61所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则( )A．直线a位于某一等势面内，φM>φQB．直线c位于某一等势面内，φM>φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功【考题定位】难度等级：容易出题角度：本题考查了考生对电场能的性质的理解，要求考生掌握匀强电场的电场强度与电势差的关系．2．[2015·全国卷Ⅱ] 如图62所示，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( )A．保持静止状态B．向左上方做匀加速运动C．向正下方做匀加速运动D．向左下方做匀加速运动【考题定位】难度等级：容易出题角度：本题考查了力电综合的力与运动关系问题，涉及平行板电容中电场特点、牛顿运动定律的应用等考点．考点一电场的性质1 如图64所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴OO′转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一电荷量为＋q的可视为质点的小物块置于距转轴r处，空间有方向由A指向B的匀强电场．当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止．小物块转动到位置Ⅰ(虚线AB上)时受到的摩擦力为零，转动到位置Ⅱ(虚线CD上)时受到的摩擦力为f.求：(1)圆盘边缘两点间电势差的最大值；(2)小物块由位置Ⅰ转动到位置Ⅱ克服摩擦力做的功．导思①小物块分别转动到位置Ⅰ、位置Ⅱ时由哪些力提供向心力？②小物块由位置Ⅰ转动到位置Ⅱ电场力做了多少功？克服摩擦力做了多少功？归纳1．电场力：电场对放入其中的电荷有力的作用，电场力的大小和方向由电场强度和电荷共同决定，大小为F＝qE，正电荷所受的电场力方向与电场方向相同．2．电势能：电势能是标量，电场中电荷的电势能与电势的高低及电荷所带的电荷量及电性有关，即E p＝qφ，而电场力做的功等于电势能变化的相反数，即W＝qU＝－ΔE p.变式1 (多选)图65是某空间部分电场线分布图，在电场中取一点O，以O为圆心的圆周上有M、Q、N三个点，连线MON与直电场线重合，连线OQ垂直于MON.下列说法正确的是( )A．M点的场强大于N点的场强B．O点的电势等于Q点的电势C．将一负点电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加D．一静止的正点电荷只受电场力作用能从Q点沿圆周运动至N点变式2 (多选)如图66所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个半径为R＝m 的圆的四个等分点和圆心．b、c、d三点的电势如图所示．已知电场线与圆所在的平面平行，关于等分点a处和圆心O处的电势及电场强度，下列描述正确的是( )A．a点的电势为4 VB．O点的电势为5 VC．电场强度方向由O点指向b点D．电场强度的大小为10 5 V/m考点二带电粒子在电场中的加速和偏转2 图67为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m、电荷量为e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板间穿出，求：(1)电子通过B点时的速度大小；(2)右侧平行金属板的长度；(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能．导思①电子通过A、B做什么运动？怎样计算电子在B点的速度？②电子在两块水平平行金属板间做什么运动？水平位移和竖直位移分别满足什么关系？③电子在运动过程中，电场力一共做了多少功？归纳1．带电粒子在电场中的加速可以应用牛顿运动定律结合匀变速直线运动的公式求解，也可应用动能定理qU ＝12mv 22－12mv 21求解，其中U 为带电粒子初、末位置之间的电势差．2．带电粒子在电场中的偏转带电粒子在匀强电场中做匀变速曲线运动，属类平抛运动，要应用运动的合成与分解的方法求解，同时要注意：(1)明确电场力的方向，确定带电粒子到底向哪个方向偏转；(2)借助画出的运动示意图寻找几何关系或题目中的隐含关系．带电粒子在电场中的运动可从动力学、能量等多个角度来分析和求解．考点三 带电体在电场中的运动3 [2015·四川卷] 如图68所示，粗糙、绝缘的直轨道OB 固定在水平桌面上，B 端与桌面边缘对齐，A 是轨道上一点，过A 点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E ＝×106N /C 、方向水平向右的匀强电场．带负电的小物体P 电荷量是×10－6C ，质量m ＝ kg ，与轨道间动摩擦因数μ＝，P 从O 点由静止开始向右运动，经过 s 到达A 点，到达B 点时速度是5 m /s ，到达空间D 点时速度与竖直方向的夹角为α，且tan α＝，P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F 作用，F 大小与P 的速率v 的关系如下表所示．P 视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，g 取10 m /s 2.求：(1)小物体P 从开始运动至速率为2 m /s 所用的时间； (2)小物体P 从A 运动至D 的过程，电场力做的功．归纳带电体通常是指需要考虑重力的物体，如带电小球、带电液滴、带电尘埃等．带电体在电v/(m ·s －1)0≤v≤22<v<5 v≥5 F/N263场中运动的研究方法与力学综合题的分析方法相近，一般应用牛顿运动定律、运动学规律、动能定理和能量守恒定律求解．当带电体同时受重力和电场力时，可以应用等效场的观点处理．变式1 如图69所示，CD左侧存在场强大小 E＝mgq、方向水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为＋q的光滑绝缘小球从底边BC长为L、倾角为53°的直角三角形斜面顶端A 点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一竖直半圆形细圆管内(C处为一小段长度可忽略的光滑圆弧，圆管内径略大于小球直径，半圆直径CD在竖直线上)，恰能到达细圆管最高点D点，随后从D点离开后落回斜面上某点P.(重力加速度为g , sin 53°＝, cos 53°＝求：(1)小球到达C点时的速度；(2)小球从D点运动到P点的时间t.变式2 如图610所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是竖直方向的直径．一质量为m、电荷量为＋q的小球套在圆环上，并静止在P点，且OP与竖直方向的夹角θ＝37°.不计空气阻力．已知重力加速度为g，sin37°＝，cos 37°＝.(1)求电场强度E的大小；(2)要使小球从P点出发能做完整的圆周运动，求小球初速度v应满足的条件．4 如图611甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O为中轴线．当两板间加电压U MN＝U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场，某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计．(1)求带电粒子的比荷q m ；(2)若MN间加如图乙所示的交变电压，其周期T＝Lv0，从t＝0开始，前T3内U MN＝2U，后2T3内U MN＝－U，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值．图611导思①MN间加交变电压后，粒子在水平方向做什么运动？运动时间是多少？②MN间加交变电压后，粒子在竖直方向做什么运动？可以分成几个阶段？每阶段的加速度是多少？归纳交变电场中粒子的运动往往属于运动的多过程问题，关键是搞清楚电场力或加速度随时间变化的规律，进而分析速度的变化规律，通过绘制vt图像来分析运动过程比较直观简便．【真题模型再现】平行板电容器中带电粒子的运动2011 ·安徽卷交变电场中粒子的运动2012·新课标全国卷带电粒子在电容器中的匀速直线运动2013·广东卷加速偏转模型应用2014·安徽卷带电粒子在电容器中运动的功能关系2014·天津卷带电体在复合场中的功能转化2015·海南卷带电粒子在电场中加速(续表)【真题模型再现】平行板电容器中带电粒子的运动2015·山东卷带电体在变化电场中运动2015·北京卷带电粒子在电场中的功能转化2015·全国卷Ⅱ带电粒子在电场中的动力学问题【模型核心归纳】带电体在平行板电容器间的运动，实际上就是在电场力作用下的力电综合问题，依然需要根据力学解题思路求解，解题过程要遵从以下基本步骤：(1)确定研究对象(是单个研究对象还是物体组)；(2)进行受力分析(分析研究对象所受的全部外力，包括电场力．其中电子、质子、正负离子等基本微观粒子在没有明确指出或暗示时一般不计重力，而带电油滴、带电小球、带电尘埃等宏观带电体一般要考虑其重力)；(3)进行运动分析(分析研究对象所处的运动环境是否存在束缚条件，并根据研究对象的受力情况确定其运动性质和运动过程)；(4)建立物理等式(由平衡条件或牛顿第二定律结合运动学规律求解，对于涉及能量的问题，一般用动能定理或能量守恒定律列方程求解.例在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两极板间距为d，当平行板电容器的电压为U0时，油滴保持静止状态，如图612所示．当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1，油滴开始向上运动；经时间Δt后，电容器突然放电使其电压减少ΔU2，又经过时间Δt，油滴恰好回到原来位置．假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计，重力加速度为g.试求：(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比；(3)ΔU1与ΔU2之比．展如图613所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N 在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回．若保持两极板间的电压不变，则不正确的是( )图613A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落第7讲带电粒子在磁场及复合场中的运动1．(多选)[2014·新课标全国卷Ⅱ] 图71为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是( )图71A．电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小【考题定位】难度等级：中等出题角度：本题主要考查学生对左手定则、带电粒子在匀强磁场中运动规律的掌握情况．2．[2015·全国卷Ⅰ] 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小【考题定位】难度等级：容易出题角度：本题主要考查学生对带电粒子在匀强磁场中运动结论的掌握情况，属于较简单题目．3．(多选)[2015·全国卷Ⅱ] 两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ的磁感应强度是Ⅱ的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动．与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子( )A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等【考题定位】难度等级：容易出题角度：本题主要考查学生对带电粒子在匀强磁场中运动规律的掌握情况，考查了应用牛顿运动定律、圆周运动的规律解决物理问题的能力．考点一通电导体在磁场中的安培力问题1 [2015·重庆卷] 音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机．图72是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计．线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等．某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I.(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向．(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．导思①单根通电直导线垂直磁场放置，安培力的大小、方向如何？n根呢？②安培力的功率与哪些因素有关？归纳安培力与动力学综合问题已成为高考的热点，解决这类问题的关键是把电磁学问题力学化，把立体图转化为平面图，即画出平面受力分析图，其中安培力的方向切忌跟着感觉走，要用左手定则来判断，注意F安⊥B、F安⊥I.其次是选用牛顿第二定律或平衡条件建立方程解题．变式如图73所示，一劲度系数为k的轻质弹簧下面挂有匝数为n的矩形线框边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直线框平面向里．线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态，弹簧处于伸长状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡．则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是( )A．Δx＝2nIlBk，方向向上B．Δx＝2nIlBk，方向向下C．Δx＝nIlBk，方向向上D．Δx＝nIlBk，方向向下考点二带电粒子在有界磁场中的运动2 如图74所示，在xOy平面内以O为圆心、R0为半径的圆形区域Ⅰ内有垂直于纸面向外、磁感应强度为B1的匀强磁场．一质量为m、带电荷量为＋q的粒子以速度v0从A(R0，0)点沿x轴负方向射入区域Ⅰ，经过P(0，R0)点，沿y轴正方向进入同心环形区域Ⅱ，为使粒子经过区域Ⅱ后能从Q点回到区域Ⅰ，需在区域Ⅱ内加一垂直于纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场．已知OQ与x轴负方向成30°角，不计粒子重力．求：(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；(2)环形区域Ⅱ的外圆半径R的最小值；(3)粒子从A点出发到再次经过A点所用的最短时间．导思①粒子以速度v0从A到P，经过P点的速度方向如何？②粒子在区域Ⅱ从P到Q，圆心角是多少？③粒子从A点出发到再次经过A点，经过哪些圆弧？圆心角分别为多少？归纳解答带电粒子在匀强磁场中运动的关键是画粒子运动轨迹的示意图，确定圆心、半径及圆心角．此类问题的解题思路是：(1)画轨迹：即确定圆心，用几何方法求半径并画出运动轨迹.(2)找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、入射方向、出射方向相联系，在磁场中运动的时间与周期相联系．(3)用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式和半径公式．变式1 如图75所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场的磁场方向垂直纸面向里．一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场．对于从不同边界射出的电子，下列判断不正确的是( )图75A．从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等B．从c点离开的电子在磁场中运动时间最长C．电子在磁场中运动的速度偏转角最大为πD．从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度变式2 (多选)如图76所示，ab是匀强磁场的边界，质子(11H)和α粒子(42He)先后从c点射入磁场，初速度方向与ab边界的夹角均为45°，并都到达d点．不计空气阻力和粒子间的作用．关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是( )图76A．质子和α粒子运动轨迹相同B．质子和α粒子运动动能相同C．质子和α粒子运动速率相同D．质子和α粒子运动时间相同考点三带电粒子在复合场中的运动3 [2015·福建卷] 如图77所示，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C 点时离开MN做曲线运动．A、C两点间距离为h，重力加速度为g.(1)求小滑块运动到C点时的速度大小v C；(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功W f；(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点．已知小滑块在D点时的速度大小为v D，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小v P.【规范步骤】[解析] (1)小滑块沿MN运动过程，水平方向受力满足qvB ＋N＝qE小滑块在C点离开MN时，有N＝0解得v C＝E B .(2)由动能定理，有___________________________________________解得______________________________________．(3)如图78所示，小滑块速度最大时，速度方向与电场力、重力的合力方向垂直．撤去磁场后小滑块将做类平抛运动，等效加速度为g′g ′＝⎝⎛⎭⎫qE m 2＋g 2 且v 2P ＝v 2D ＋g′2t 2解得_______________________________．归纳带电粒子在复合场中常见的运动形式：①当带电粒子在复合场中所受的合力为零时，粒子处于静止或匀速直线运动状态；②当带电粒子所受的合力大小恒定且提供向心力时，粒子做匀速圆周运动；③当带电粒子所受的合力变化且与速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动．如果带电粒子做曲线运动，则需要根据功能关系求解，需要注意的是洛伦兹力始终不做功．4 如图79所示，直线MN 上方有平行于纸面且与MN 成45°角的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN 下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.今从MN 上的O 点向磁场中射入一个速度大小为v 、方向与MN 成45°角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R.若该粒子从O 点出发记为第一次经过直线MN ，而第五次经过直线MN 时恰好又通过O 点．不计粒子的重力．求：(1)电场强度的大小；(2)该粒子再次从O 点进入磁场后，运动轨道的半径； (3)该粒子从O 点出发到再次回到O 点所需的时间． 导思①粒子从O 点出发到第五次经过直线MN ，经过哪些运动过程，分别做什么运动？②粒子第四次经过直线MN ，进入电场，沿电场线和垂直电场线方向分别做什么运动？其位移分别是多少？③粒子再次从O 点进入磁场后，运动的速度是多少？归纳电场(或磁场)与磁场各位于一定的区域内并不重叠，或在同一区域电场与磁场交替出现，这种情景就是组合场．粒子在某一场中运动时，通常只受该场对粒子的作用力．其处理方法一般为：①分析带电粒子在各场中的受力情况和运动情况，一般在电场中做直线运动或类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动；②正确地画出粒子的运动轨迹图，在画图的基础上注意运用几何知识寻找关系；③注意确定粒子在组合场交界位置处的速度大小与方向，该速度是联系两种运动的桥梁．【真题模型再现】带电粒子在电磁场中运动的科技应用2013·重庆卷霍尔效应原理2014·浙江卷离子推进器2014·福建卷电磁驱动原理2015·浙江卷回旋加速器引出离子问题2015·重庆卷回旋加速器原理2015·江苏卷质谱仪(续表)【模型核心归纳】带电粒子在电场、磁场中的运动与现代科技密切相关，应重视以科学技术的具体问题为背景的考题．涉及带电粒子在复合场中运动的科技应用主要是速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、质谱仪等，对应原理如下：装置名称装置图示原理及结论速度选择器粒子经加速电场加速后得到一定的速度v0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中射出，则有qv0B＝qE，即v0＝EB，故若v＝v0＝EB，粒子必做匀速直线运动，与粒子电荷量、电性、质量均无关．若v＜EB，电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加．若v＞EB，洛伦兹力大，粒子向洛伦兹力方向偏，电场力做负功，动能减少磁流体发电机正、负离子(等离子体)高速喷入偏转磁场中，在洛伦兹力作用下，正、负离子分别向上、下极板偏转、积累，从而在板间形成一个场强向下的电场，两板间形成一定的电势差．当qvB＝qUd时，电势差达到稳定，U＝dvB，这就相当于一个可以对外供电的电源电磁流量计一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力作用下纵向偏转，a、b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，由Bqv＝Eq＝Uqd，可得v＝UBd，则流量Q＝Sv＝πUd4B质谱仪选择器中v＝EB1；偏转场中d＝2r，qvB2＝mv2r，解得比荷qm＝2EB1B2d，质量m＝B1B2dq2E.作用：主要用于测量粒子的质量、比荷，研究同位素霍尔效应在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象称为霍尔效应例[2015·浙江卷] 使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等．质量为m，速度为v的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为r的圆，圆心在O点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B.为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器．引出器原理如图710所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出)．引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从Q点射出．已知OQ 长度为L，OQ与OP的夹角为θ.(1)求离子的电荷量q并判断其正负；(2)离子从P点进入，Q点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′，求B′；(3)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度B不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应．为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小．图710。
高三电场与磁场知识点归纳
高三电场与磁场知识点归纳【一、电场的基本概念与性质】电场是指在空间中由电荷引起的一种物理现象。
它具有以下几个基本概念和性质。
1. 电场的定义电场是指单位正电荷在某一位置所受到的电力作用力。
2. 电场的表示方式电场可以用矢量形式表示，即用电场强度向量E来表示，其方向与电场力作用在正电荷上的方向相同。
3. 电场的性质①电场是矢量量，具有大小和方向。
②电场强度与距离的关系满足反比例关系，即电场强度与距离的平方成反比。
③电场线是用以表示电场分布情况的线条，它的方向与电场力的方向相同。
④电荷在电场力作用下具有势能，电势能的变化等于外力对该电荷所做的功。
【二、磁场的基本概念与性质】磁场是指存在磁体周围的一种物理场景，具有以下几个基本概念和性质。
1. 磁场的定义磁场是指磁铁或电流所产生的空间内具有磁力作用的物理现象。
2. 磁场的表示方式磁场可以用磁感应强度B来表示，其方向由磁力线定出。
3. 磁场的性质①磁场是矢量量，具有大小和方向。
②磁场强度与距离的关系满足反比例关系，即磁场强度与距离的立方成反比。
③磁力线是用以表示磁场分布情况的线条，其方向与磁力的方向相同。
④在磁场中运动的带电粒子受到磁力的作用，具有相应的运动轨迹。
【三、电场与磁场的相互作用】电场与磁场之间存在着相互作用的关系，下面介绍一些重要的知识点。
1. 洛伦兹力当电荷在电场中运动时，会受到电场力的作用；而当电荷在磁场中运动时，会受到磁场力的作用。
这两种力叠加在一起就是洛伦兹力。
2. 电磁感应当磁场发生变化时，会在磁场中产生电场。
根据法拉第电磁感应定律可知，磁场变化引起的感应电动势大小与磁场变化率成正比。
3. 安培环路定理安培环路定理描述了磁场对电路中的电流产生的力的影响。
【四、高三电场与磁场知识点的归纳】在高三物理学习中，电场与磁场是非常重要的知识点。
以下是这些知识点的归纳：1. 电场知识点的归纳电场中的重要概念包括电场强度、电场线和电势能。
电场力的方向由正电荷的运动特点决定。
高三专题复习带电粒子电场磁场运动
1一、【知识整理】解题规律总结一、电场偏转问题带电粒子在匀强电场中偏转的运动是类平抛运动，解此类题目的关键是将运动分解成两个简单的直线运动。
二、磁场偏转问题带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定方法。
1．圆心的确定一般有以下四种情况：①已知粒子运动轨迹上两点的速度方向，作这两速度的垂线，交点即为圆心。
②已知粒子入射点、入射方向及运动轨迹上的一条弦，作速度方向的垂线及弦的垂直平分线，交点即为圆心。
③已知粒子运动轨迹上的两条弦，作出两弦垂直平分线，交点即为圆心。
④已知粒子在磁场中的入射点、入射方向和出射方向（不一定在磁场中），延长（或反向延长）两速度方向所在直线使之成一夹角，作出这一夹角的角平分线，角平分线上到两直线距离等于半径的点即为圆心。
2．半径的确定和计算。
当m 、v 、q 、B 四个量中只有部分量已知，不全都是已知量时，半径的计算是利用几何知识确定，常用解直角三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识；但当m 、v 、q 、B 四个量都是已知量时，半径由公式r ＝mvqB确定。
3．在磁场中运动时间的确定。
利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360°计算出圆心角θ的大小，由公式t ＝θ360°×T 可求出运动时间。
有时也用弧长与线速度的比t ＝sv。
2二、【经典例题】题型一、带电粒子在电场中的运动【例1】如图，板间距为d 、板长为4d 的水平金属板A 和B 上下正对放置，并接在电源上。
现有一质量为m 、带电荷量为＋q 的质点沿两板中心线以某一速度水平射入，当两板间电压U ＝U 0，且A 接负时，该质点就沿两板中心线射出；A 接正时，该质点就射到B 板距左端为d 的C 处。
取重力加速度为g ，不计空气阻力。
（1）求质点射入两板时的速度；（2）当A 接负时，为使带电质点能够从两板间射出，求：两板所加恒定电压U 的范围。
【例2】如图所示，绝缘水平面上的AB 区域宽度为d ，带正电、电荷量为q 、质量为m 的小滑块以大小为v 0的初速度从A 点进入AB 区域，当滑块运动至区域的中点C 时，速度大小为v C ＝32v 0，从此刻起在AB 区域内加上一个水平向左的匀强电场，电场强度保持不变，并且区域外始终不存在电场。
高考物理精讲ppt课件【专题6】电场与磁场(49页)
正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的场强处处 为零；壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中 于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探
图1
电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出.下列关于试 探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象，可能正确的 是( )
审题突破
试探电荷的动能 Ek 与离开球心的距离 r 的关系根据
第一部分 专题复习篇
专题6
电场与磁场
本专题知识是高考的重点和难点，常考知识内容：
高
考 定
①电场强度、磁感应强度；②电场的基本性质；
③磁场的基本性质；④带电粒子在电磁场中的运
动．高考命题趋势：对电场强度、电势、电场力做
功与电势能变化的关系、磁场的基本概念、安培力
位
的应用等知识多以选择题的形式考查；带电粒子在
B.Wa≠Wb，Ea>Eb D.Wa≠Wb，Ea<Eb
解析
因 a 、 b 两点在同一等势线上，故 Uac ＝ Ubc ， Wa ＝
eUac，Wb＝eUbc，故Wa＝Wb.由题图可知a点处电场线比b 点处电场线密，故Ea>Eb.选项A正确. 答案 A
2. (多选)真空中存在一点电荷产生的电场，
其中a、b两点的电场强度方向如图3所示，
动能定理列式，分析图象斜率的意义.
突破训练
1. (单选) (2014· 重庆· 3)如图2所示为某示波管 的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和 等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点， 设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb， a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则( A.Wa＝Wb，Ea>Eb C.Wa＝Wb，Ea<Eb ) 图2
a点的电场方向与ab连线成60°，b点的电
高考物理电场与磁场知识点总结
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。
高考物理二轮总复习课后习题专题3 电场与磁场 专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动 (2)
专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动A组1.(多选)如图所示为一磁流体发电机的原理示意图,上、下两块金属板M、N水平放置且浸没在海水里,金属板面积均为S=1×103m2,板间距离d=100 m,海水的电阻率ρ=0.25 Ω·m。
在金属板之间加一匀强磁场,磁感应强度B=0.1 T,方向由南向北,海水从东向西以速度v=5 m/s流过两金属板之间,将在两板之间形成电势差。
下列说法正确的是( )A.达到稳定状态时,金属板M的电势较高B.由金属板和流动海水所构成的电源的电动势E=25 V,内阻r=0.025 ΩC.若用此发电装置给一电阻为20 Ω的航标灯供电,则在8 h内航标灯所消耗的电能约为3.6×106JD.若磁流体发电机对外供电的电流恒为I,则Δt时间内磁流体发电机内部有电荷量为IΔt的正、负离子偏转到极板2.(重庆八中模拟)质谱仪可用于分析同位素,其结构示意图如图所示。
一群质量数分别为40和46的正二价钙离子经电场加速后(初速度忽略不计),接着进入匀强磁场中,最后打在底片上,实际加速电压U通常不是恒定值,而是有一定范围,若加速电压取值范围是(U-ΔU,U+ΔU),两种离子打在底的值约为片上的区域恰好不重叠,不计离子的重力和相互作用,则ΔUU( )A.0.07B.0.10C.0.14D.0.173.在第一象限(含坐标轴)内有垂直xOy平面周期性变化的均匀磁场,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正方向,磁场变化规律如图所示,磁感应强度的大小为B0,变化周期为T0。
某一带正电的粒子质量为m、电荷量为q,在t=0时从O点沿x轴正方向射入磁场中并只在第一象限内运动,若要求粒子在t=T0时距x轴最远,则B0= 。
4.(福建龙岩一模)如图所示,在xOy平面(纸面)内,x>0区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限存在方向沿、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),以大小为v、方向与y轴正方向夹角θ=60°的速度沿纸面从坐标为(0,√3L)的P1点进入磁场中,然后从坐标为(0,-√3L)的P2点进入电场区域,最后从x轴上的P3点(图中未画出)垂直于x轴射出电场。
2022届高考物理：带电粒子在电场、磁场、复合场中的运动
2022年高考物理专题突破︰带电粒子在电场、磁场、复合场中的运动计算题1．（18分）平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅰ现象存在沿y 轴负方向的匀强电场，如图所示。
一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。
粒子从坐标原点O离开电场进入电场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。
不计粒子重力，为：（1）粒子到达O点时速度的大小和方向；（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。
2．如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等．某粒子质量为m、电荷量为+q，从O沿轴线射入磁场．当入射速度为v0时，粒子从O上方d2处射出磁场．取sin53°=0.8，cos53°=0.6．（1）求磁感应强度大小B；（2）入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t；（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到O′的时间增加Δt，求Δt的最大值．3．如图所示，竖直平面内有一直角坐标系xOy，x轴沿水平方向．第二、三象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，与x轴成θ＝30°角的绝缘细杆固定在二、三象限；第四象限同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直于坐标平面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q带电小球a穿在细杆上沿细杆匀速下滑，在N点脱离细杆恰能沿圆周轨道运动到x轴上的A点，且速度方向垂直于x轴．已知A点到坐标原点O的距离为32l，小球a与绝缘细杆的动摩擦因数μ=√3 4；B=mq√5πg6l，重力加速度为g，空气阻力忽略不计．求：（1）带电小球的电性及电场强度的大小E；（2）第二、三象限里的磁场的磁感应强度大小B1；（3）当带电小球a刚离开N点时，从y轴正半轴距原点O为ℎ=20πl3的P点（图中未画出）以某一初速度水平向右平抛一个不带电的绝缘小球b，b球刚好运动到x轴时与向上运动的a球相碰，则b球的初速度为多大？4．如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在与水平方向成45 ° 、大小为E 1的匀强电场，一质量为m 、带电荷量为＋q 的小球从 A(−L,L) 点静止释放，穿过y 轴后，在y 轴和竖直线PQ 之间的第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场B 1，整个第一象限内都有竖直向上的匀强电场E 2，且 E 2=√22E 1, B 1=m q √2g L，小球在里面恰好能做匀速圆周运动在y 轴与PQ 之间的第四象限内有一竖直向上，大小为 E 3=2mg q 的匀强电场；而在一、四象限PQ 的右侧是一大小为 B 2=2m q √2g L，方向垂直纸面向内的匀强磁场。
高考物理知识点总结电场与磁场
高考物理知识点总结电场与磁场
一、电场和磁场相关概念
1.电场、磁场都是特殊的物质。
电场对放入期中的电荷有电场力的作用，磁场对其中的磁体或电流有磁力作用。
2.丹麦物质学家奥斯特的奥斯特实验证明了电流周围存在着磁场。
3.磁感线是磁场中人为描绘的一些有方向的曲线，曲线每一点的切线方向都表示该点的磁场方向(静止的小磁针北极所指的方向、磁感强度的方向)
4.磁感线的密度表示磁场的强弱，越密的地方，磁感应强度越大。
在磁体周围，离磁极越近，磁感应强度越大，离磁极越远，磁感应强度越小。
5.磁感线是闭合的曲线，没有开始点和结束点，任何两条都不相交。
磁感线在磁体外部，总是由磁体北极(N极)指向磁体的南极(S极)，在磁体内部，总是由磁体南极指向磁体的北极。
6.磁现象的电本质：所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生的相互作用。
7.磁体吸引铁的实质：磁体在吸引铁时，先把铁磁化，然后相吸引，所以相接触部分为异名磁极，磁化后铁的另一侧与磁化它的磁极相同。
8.B=F/(Il )是磁感应强度的定义式，但磁感应强度与F、I、l 无关，其大小决定于磁场本身。
它是矢量，其方向指向磁感线(磁场)方
向的切线方向。
推导公式F=BIl
9.当电流方向与磁感线方向平行或磁感强度为零时，磁场对电流没有作用力。
二、电场和磁场考点分析。
2021届高考物理二轮复习专题三 电场与磁场(考点+习题)含解析
专题三电场与磁场一、电场1.库仑定律:F=k(真空中的点电荷)。
2.电场强度的表达式:(1)定义式:E=;(2)点电荷:E=;(3)匀强电场E=。
3.几种典型电场的电场线(如图所示)4.电势差和电势的关系:U AB=φA-φB或U BA=φB-φA。
5.电场力做功的计算:(1)普遍适用:W=qU;(2)匀强电场:W=Edq。
6.电容:(1)电容的定义式C=;(2)平行板电容器电容的决定式:C=7.电势高低及电势能大小的判断方法:(1)沿电场线的方向电势降低;(2)电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
8.带电粒子在匀强电场中偏转的处理方法。
二、磁场1.磁感应强度的定义式:B=。
2.安培力:(1)大小:F=BIL(B、I相互垂直);(2)方向:左手定则判断。
3.洛伦兹力:(1)大小:F=qvB;(2)方向:左手定则判断。
4.带电粒子在匀强磁场中的运动(1)洛伦兹力充当向心力:qvB=mrω2=m=mr=4π2mrf2=ma;(2)圆周运动的半径r=、周期T=。
5.常见模型:速度选择器、回旋加速器、质谱仪等。
高考演练1.(2017江苏单科,1,3分)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
圆形匀强磁场B的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶1答案A磁通量Φ=B·S,其中B为磁感应强度,S为与B垂直的有效面积。
因为是同一磁场,B相同,且有效面积相同,S a=S b,故Φa=Φb。
选项A正确。
2.(2017江苏单科,4,3分)如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点。
由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。
现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子()A.运动到P点返回B.运动到P和P'点之间返回C.运动到P'点返回D.穿过P'点答案A由题意知,电子在A、B板间做匀加速运动,在B、C板间做匀减速运动,到P点时速度恰好为零,设A、B板和B、C板间电压分别为U1和U2,由动能定理得eU1-eU2=0,所以U1=U2;现将C板右移至P'点,由于板上带电荷量没有变化,B、C板间电场强度E===,E不变,故电子仍运动到P点返回,选项A正确。
高中物理知识点之引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导
2
m v2 得v Rh
GM Rh
GmM
；再由
(R h)2
ma 得
a
GM (R h)2
。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。
Mm R2
mg ，从而得出 GM
gR 2 ，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
G
Mm r2
mv 2 r
；③圆周运动的有关公式：
2 T
，v
r 。
二、电场
库仑定律： F
kQ1Q2 r2
，（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： E F （实用任何电场），其方向为正电荷受力的方向。电场强度 q
高中物理知识点之引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导
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： F
G
m1m2 r2
，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在地球表面处地球对物体的万
有引力近似等于物体的重力，即 G
高中物理知识点之引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导
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，其基本性质是对放入其中的磁体、电流、运 动电荷有力的作用。
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2010届高三物理专题突破
电场与磁场
一．选择题
1．如图9-1所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一个带正电
的小球悬挂在电容器内部．闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的
夹角为θ．下列说法中正确的是（）
A．保持电键S闭合，若带正电的A板向B板靠近，则θ增大
B．保持电键S闭合，若带正电的A板向B板靠近，则θ不变
C．电键S断开，若带正电的A板向B板靠近，则θ增大
D．电键S断开，若带正电的A板向B板靠近，则θ不变
2．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q．在一次实验时，宇航员将一带负电q（q＜＜Q）的粉尘置于离该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态．宇航员又将此粉尘带至距该星球表面的2h高处，无初速释放，则此带电粉尘将（）
A．仍处于悬浮状态 B．背向该星球球心方向飞向太空
C．向该星球球心方向下落 D．沿该星球自转的线速度方向飞向太空
3．有一电量为2ξ10－6Ｃ的负电荷，从O点移动到a点，电场力做功6ξ10－4J；从a点移动到b点，电场力做功－4ξ10－4J；从b点移动到c点，电场力做功8ξ10－4J；从c点移动到d点，电场力做功－10ξ10－4J．根据以上做功情况可以判断电势最高的点是（）A．a B．b C．c D．d
4．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ．有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图9-3所示；下图是它的四个侧视图，图中已标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）
5如图9-4所示，天然放射性元素放出α、β、γ三种射线，同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向与电场强度及磁感应强度方向都垂直，进入场后，发现β、γ射线都沿原方向直线前进，则α射线将（）A．向右偏转B．向左偏转
C．沿原方向直线前进D．是否偏转，无法确定
6如图9-5所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖
直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，
轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端
最高点由静止释放，M 、N 为轨道的最低点，则（ ）
A ．两小球到达轨道最低点的速度v M ＝v N
B ．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F M ＞F N
C ．小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间
D ．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端．
二．非选择题
7半径为 r 的绝缘光滑环固定在竖直平面内，环上套有一质量为 m ，带正电的珠子，空间存在着水平向右的匀强电场，如图9-6所示，珠子所受电场力是其重力的3/4倍，将珠子从环上最低位置A 点由静止释放，则珠子所能获得的最大动能为 ．
8如图9-7所示，在虚线所示的宽度为D 的范围内，用场强为E 的匀强电场可使初速度为v 0的某种正离子偏转θ角，在同样宽度范围内，若改用匀强磁场（方向垂直纸面向外）使同样离子穿过该区域，并使它们转角也为θ．则磁感应强度B ＝ ；离子穿过电场和磁场的时间之比是 ．
9一个带电微粒在如图9-8所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动．则该带电微粒必然带 ，旋转方向为 ．若已知圆半径为r ，电场强度为E 磁感应强度为B ，则线速度为 ．
10如图9-9所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为0.9kg ，有效长度为0.5m 的金属棒放在导轨上．当金属棒中的电流为5A 时，
金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A 时金属棒能获得2m/s 2的加速度，则磁场
的磁感强度是多大?
11．汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图9-10所示，真空管内的阴极K 发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A '中心的小孔沿中心轴O 1O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P 和P '间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O 点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U 后，亮点偏离到O '点，(O '与O 点的竖直间距为d ，水平间距可忽略不计．此时，在P 和P '间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B 时，亮点重新回到O 点．已知极板水平方向的长度为L 1，极板间距为b ，极板右端到荧光屏的距离为L 2．
（1）求打在荧光屏O 点的电子速度的大小．
（2）推导出电子的比荷的表达式．
专题预测
1．如图9-11所示，一个质量为m ，电量为+q 的小物体，可以在与水平面成θ角的长绝缘斜面上运动．斜面的下端有一与斜面垂直的固定弹性绝缘挡板M ，
斜面放在一个足够大的匀强电场中，场强大小为E ，方向水平向左．小
物体在离水平面高为h 处，受到一个沿斜面向上的瞬时冲量作用，沿斜
面以初速度v 0向上运动．设小物体与斜面间的动摩擦因数为μ，小物体
与挡板碰撞时不损失机械能，小物体的带电量也不变，求：小物体停止运动前所通过的总路程．
2．真空中有一半径为r 的圆柱形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里．x 轴为过磁场边O 点的切线，如图9-12所示．从O 点在纸面内向各个方
向发射速率均为v 0的电子，设电子间相互作用忽略，且电子在
磁场中的偏转半径也为r ．已知电子的电量为e ，质量为m ．
（1）速度方向分别与Ox 方向的夹角成60°和90°的电子，在磁场中的运动时间分别为多少？
（2）所有从磁场边界出射的电子，速度方向有何特征？
（3）设在x 轴上距O 点2r 处，有个N 点，请设计一种匀强磁场分布，使由O 点向平面内各个方向发射的速率均为v 0的电子都能够汇聚至N 点．
参考答案
1．AD
2．A
3．Ｃ
4．AB
5．A
6．BD
7．mgR /4
8．B ＝E cos θ/ v 0；sin θ/θ
9负电；逆时针；v ＝Brg /E ．
10B ＝1.2T
11（1）Bb U v =；（2）)
2/(1212L L bL B Ud m e += 专题预测
1．)
sin cos (2222
0θθμθqE mg mv qEhctg mgh l -++= 2．1）T /6；T /4
（2）平行x 轴向右 （3）。