高中物理知识点总结:电场_磁场
高中物理电场与磁场
知识梳理一、电场的基本性质1.电场力的性质库仑定律:F=kQ1Q2/r2;电场力:F=qE..注意电场强度只与源处电荷有关;与检验电荷无关..电场线形象直观地反映电场的强弱与方向..疏密表示电场的强弱;而切线方向表示电场的方向..2.电场能的性质1电势与电势差:UAB=W/q;电势高低与零势点选择有关;但电势差与零势点选择无关..2电势的变化规律:沿着场线的方向;电势是逐渐降低的..3电场力做功特点:电场力做功与路径无关;只与初末位置有关..电场力做功;电势能减少;外力克服电场力做功;电势能增加..3.电容1两个公式:C=Q/U ;C= εrS/4πkd前者是定义式;后者是平行板电容器的决定式..2平行板内部电场是匀强电场..二、带电粒子在电场的特点1.平衡:与其它力一起参与力的合成;合力为零;则物体处于平衡状态..2.加速运动:初速度与电场平行时..3.偏转:初速度与电场垂直时..三、电流与电荷在磁场中受力及运动1.磁感应强度B=F/IL ;注意磁场产生的两种方式:磁铁产生与电流产生..2.磁场方向a.用小磁针N极受力方向判定..b.用右手法则判定电流产生的磁场..3.磁感应线;其为闭合的曲线;比较于电场线不同..4.安培力1公式:F=BIL..2方向:左手定则;注意将安培力比较于电场力:电荷只要放在电场中就一定受到电场力作用;而电流处于磁场中;受的安培力与放置位置有关;导线与磁场垂直时;安培力最大..5.洛仑兹力1公式:F=qvB;判定方向注意电荷正负..2特点:永不做功;电场力与洛仑兹力的大小与方向上的不同..命题预测考查电场力方向与电场方向关系;洛仑兹力的大小与速度的关系;安培力的大小与电流强度的关系;及这些力与其它力使物体平衡、作匀速直线运动;是命题热点..运用功能关系处理带电粒子在电场及磁场中速度大小问题;考查电场力做功与路径无关;及洛仑兹力不做功的特点;也是命题热点之一..地磁场是命题的一个热点;它涉及地理、生物、物理知识;还涉及学生空间想象能力..例题精析题型一电场、磁场的概念例1如果空间某一区域中存在有电场或磁场中的一种;则下列说法正确的是设放人的电荷质量很小A.如果存在的是电场;则在某处放入电荷;该电荷不一定会运动B.如果存在的是磁场;则放人电荷时;该电荷不会做圆周运动C.如果存在磁场;则放入通电直导体后;该直导体一定受到安培力的作用D.如果存在电场;在某处放入一电荷后经过一段时间后;该电荷的电势能会增加解析电场对电荷作用是没有条件的;而磁场对电荷或电流作用是有条件的;磁场只对运动电荷作用;且电荷速度方向不与磁场平行;而磁场对通电直导体的作用也是直导体不与磁场平行..答案B点评理解概念与公式定律;要充分理解其条件..题型二电场力、电场方向与平衡条件的应用例2如图7-1所示;带电量为q的小球质量为m;用一细线系在O点;整个放置在水平匀强电场中;静止时小球与竖直线的夹角为θ..下列说法正确的是A.小球带正电荷;电场强度大小是E=mgtanθ/qB.小球带正电荷;电场强度大小是 E=mgcosθ/qC.若细线断开;则小球作平抛运动D.以上说法都不对..解析因为小球平衡;所以球受的合力为零..小球受力分析如图7—2所示;电场力一定向右;所以小球带正电..列方程有:Tcosθ=mg;Tsinθ=qE所以E=mgtanθ/q答案A点评要会判定电场力与电场方向关系;会对物体进行受力分析;列出相应的平衡方程..题型三电场力做功与路径无关及洛仑兹力不做功;场力做功与电势能变化关系例3带电量为q的粒子;不计重力的作用;当它以初速度v分别自电场与磁场中的A点往宽度为L的电场与磁场中射入;最后都从相应高度的B 处射出..下列说法正确的是A.电荷从两个场中出来的速度大小一样大B.电荷在电场中出来时的速度要变大C.电荷在磁场中的运动轨迹是抛物线D.从A到B过程中;电场对电荷做功为qEL解析电荷在电场与磁场中都受到力的作用;电场力对电荷做功;洛仑兹力不做功;所以A错..由力可知;电场力对电荷做正功;且W=Fscosθ中..s是在力的方向的位移;应为h;根据动能定理;电荷的速度增大;所以B对D 错..电荷受洛仑兹力作用做圆周运动;不是平抛运动;C错..答案B点评掌握电场力与洛仑兹力的特点; 区分粒子在其中的运动轨迹的不同..题型四电场线、电场力做功与电势及电势能的变化例4在固定的等量异种电荷连线上;a点是连线的中点;如图7-5所示;静止a点的点电荷在电场力作用下向b点运动..在运动过程中;以下判定正确的是A.点电荷的速度越来越大B.点电荷的加速度不变C.点电荷的电势能越来越大D.点电荷通过的各点电势越来越高解析根据电场线的特点;沿电场线电势逐渐降低;所以D不正确..由于放入a处的电荷静止时从a运动到b;说明该电荷是正电荷;且电场力一直做正功;所以电势能减少;C不正确..根据动能定理;可知速度越来越大;所以A正确..加速度的大小由合外力决定;合外力F=qE;根据等量异种电荷的电场线特点;可知E是变化的;故B不正确..答案A点评要充分利用几种常见的电场线特点进行电势的分析;要运用动能定理判定粒子的速度变化;要学会根据运动状态的动态变化判定粒子的一些性质..摸拟操练1.如图7-6所示;在点电荷Q的电场中;已知a、b两点在同一等势面上;c、d两点在同一等势面上;无穷远处电势为零..甲、乙两个带粒子经过a点时动能相同; 甲粒子的运动轨迹为acb;乙粒子的运动轨迹为adb..判定错误的是A.甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等B.甲、乙两粒子带异种电荷C.甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D.两粒子经过b点时具有相同的动能2.在赤道上空;水平放置一根通以由西向东的电流的直导线;则此导线A.受到竖直向上的安培力B.受到竖直向下的安培力C.受到由南向北的安培力D.受到由西向东的安培力3.关于磁场和磁感线的描述;下列说法正确的是A.磁感线就是细铁屑连成的曲线B.磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向;磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时N极所指的方向一致C.异名磁极相互吸引;同名磁极相互排斥;任何时候都是成立的D.磁感线总是从磁极的N极出发;到S极终止4.有一电场的电场线如图7—7 所示;场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA 、EB和UA、UB表示;则5.两个完全相同的金属小球带有异种电荷;其电量之比是1:7;当它们互相接触后再置于原来的位置上;它们的作用力是原来的倍6.条形磁铁放在水平桌面上;它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒;图7—8中只画出此棒的截面图;并标出此棒中的电流是流向纸内的;在通电的一瞬间可能产生的情况是A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁不受摩擦力D.磁铁受向左的摩擦力7.如图7-9所示;绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强磁场中;在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球;由静止开始沿轨道运动;下述说法正确的是A.小球在运动过程中机械能守恒B.小球经过环的最低点时速度最大C.小球经过环的最低点时对轨道压力为2mgD.小球经过环的最低点时对轨道压力为3mg答案点拨1.A 根据等势线及物体作曲线运动的条件进行判定2.A 根据地磁场方向与安培力左手法则进行判定3.B4.D 电场线的疏密表示电场的强弱;而沿电场线的方向电势逐渐降低5.B根据同种物质接触;电荷先中和后平分的原则及库仑定律求解6.A 画出磁铁磁感应线;分析电流受力.应用牛顿第三定律7.D 根据洛仑兹力不做功及圆周运动规律。
高中物理电场磁场的重要知识点
高中物理电场磁场的重要知识点高中物理中,电场和磁场是非常重要的两个主题。
理解电场和磁场的基本概念,以及它们在物理学中的应用是学生掌握高中物理的关键之一。
在这篇文章中,我们将为您介绍电场和磁场的重要知识点,包括数学公式和物理概念。
一、电场1. 电场力电场力是指电荷在电场中所受到的力。
电荷在电场中的受力方向与电场方向相反。
$$\vec{F}=q\vec{E}$$其中,$\vec{F}$ 表示电场力,$q$ 表示电荷,$\vec{E}$ 表示电场矢量。
2. 电场强度电场强度是电场力作用于单位电荷所产生的效应。
电场强度的大小与电场力成正比,与电荷的大小无关。
$$E=\frac{F}{q}$$其中,$E$ 表示电场强度,$F$ 表示电场力,$q$ 表示电荷。
3. 电势差电势差是指单位电荷在电场中移动时所具有的势能变化。
电势差可以用电场强度来表示。
$$V=\frac{W}{q}$$其中,$V$ 表示电势差,$W$ 表示电荷所受的做功,$q$ 表示电荷。
4. 电势能电势能是指电荷在电场中所具有的势能。
电势能可以用电势差来表示。
$$U=qV$$其中,$U$ 表示电势能,$q$ 表示电荷,$V$ 表示电势差。
5. 高斯定理高斯定理是电场中电荷与电场之间的关系。
高斯定理表明,电场强度在空间中的分布与电荷的分布有关。
$$\oiint\vec{E}\cdot \vec{n}\mathrm{d} S=\frac{Q}{\epsilon_{0}}$$其中,$\oiint$ 表示对某一闭合曲面上的积分,$\vec{E}$ 表示电场矢量,$\vec{n}$ 表示垂直于曲面的单位矢量,$\mathrm{d} S$ 表示曲面元素的微小面积,$Q$ 表示被积电荷,$\epsilon _{0}$ 表示真空中的介电常数。
二、磁场1. 磁场力磁场力是指磁场中带电粒子受到的力。
磁场力的作用方向垂直于带电粒子的速度和磁场方向。
$$\vec{F}=q\vec{v}\times \vec{B}$$其中,$\vec{F}$ 表示磁场力,$q$ 表示电荷,$\vec{v}$ 表示速度,$\vec{B}$ 表示磁感应强度。
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。
电场 磁场 知识点归纳
静电和静电场(一)电荷、电荷守恒定律1、电荷(1)两种电荷:自然界存在两种电荷,正电荷和负电荷。
(2)电荷量:电荷量指物体所带电荷的多少,单位是库仑,简称库,符号C。
(3)元电荷:电子所带电荷量e=1.60×10-19c,所以带电体的电荷量等于e或是e的整数倍,因此e称元电荷。
2、电荷守恒定律: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,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷总量不变。
(二)库仑定律(1)内容:真空中两个点电荷间的作用力跟它们所带电量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。
(2)公式:,式中K=9×109N·m2/c2叫静电常数。
(3)适用条件:①真空;②点电荷。
(三)电场、电场强度1、电场(1)电场:带电体周围存在一种物质,是电荷间相互作用的媒体。
(2)电场的最基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度(1)定义:放于电场中某点的电荷所受电场力与此电荷的电荷量的比值,叫电场强度,用E表示。
(2)定义式:。
单位:N/c或V/m 方向:矢量,其方向为正电荷在电场中的受力方向(3)电场强度只与电场有关,与电场中是否有试探电荷无关,与试探电荷的电量无关。
(4)点电荷场强的计算式:(四)电场线及其性质1、电场线:在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,此曲线叫电场线。
2、电场线的特点:(1)电场线是起源于正电荷或无穷远处,终止于负电荷或无穷远处的有源线。
(2)电场线不闭合,不相交相切,不间断的曲线。
(3)电场线的疏密反映电场的强弱,电场线密的地方场强大,电场线稀的地方场强小。
(4)电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹,也不是客观存在的曲线,而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。
(5)在满足下列三个条件的情况下,电荷才可以沿电场线运动。
高中物理磁场和电场的知识点
高中物理磁场和电场的知识点1.磁场1磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场.2磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.3磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷或电流之间通过磁场而发生的相互作用.4安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体.5磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向或者小磁针静止时N极的指向就是那一点的磁场方向.2.磁感线1在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线.2磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交.3几种典型磁场的磁感线的分布:①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场.③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱.④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.3.磁感应强度1定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL.单位T,1T=1N/A?m.2磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向.3磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比.4磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向.4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:1地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近.2地磁场B的水平分量Bx总是从地球南极指向北极,而竖直分量By则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.3在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北.5.安培力1安培力大小F=BIL.式中F、B、I要两两垂直,L是有效长度.若载流导体是弯曲导线,且导线所在平面与磁感强度方向垂直,则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.2安培力的方向由左手定则判定.3安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.6.洛伦兹力1洛伦兹力的大小f=qvB,条件:v⊥B.当v∥B时,f=0.2洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功.3洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质,安培力是洛伦兹力的宏观表现.所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定.4在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用.7.带电粒子在磁场中的运动规律在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计,1若带电粒子的速度方向与磁场方向平行相同或相反,带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.2若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速率v做匀速圆周运动.①轨道半径公式:r=mv/qB②周期公式:T=2πm/qB8.带电粒子在复合场中运动1带电粒子在复合场中做直线运动①带电粒子所受合外力为零时,做匀速直线运动,处理这类问题,应根据受力平衡列方程求解.②带电粒子所受合外力恒定,且与初速度在一条直线上,粒子将作匀变速直线运动,处理这类问题,根据洛伦兹力不做功的特点,选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解.2带电粒子在复合场中做曲线运动①当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.处理这类问题,往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解.②当带电粒子所受的合外力是变力,与初速度方向不在同一直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,一般处理这类问题,选用动能定理或能量守恒列方程求解.③由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变,往往出现临界问题,这时应以题目中“最大”、“最高”“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据临界条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解.1.两种电荷1自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷.2电荷守恒定律2.库仑定律1内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2适用条件:真空中的点电荷.点电荷是一种理想化的模型.如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少.3.电场强度、电场线1电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.电场是客观存在的,电场具有力的特性和能的特性.2电场强度:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度.定义式:E=F/q方向:正电荷在该点受力方向.3电场线:在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫做电场线.电场线的性质:①电场线是起始于正电荷或无穷远处,终止于负电荷或无穷远处;②电场线的疏密反映电场的强弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不一定是电荷运动轨迹.4匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线.5电场强度的叠加:电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.4.电势差U:电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差.公式:UAB=WAB/q电势差有正负:UAB=-UBA,一般常取绝对值,写成U.5.电势φ:电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差.1电势是个相对的量,某点的电势与零电势点的选取有关通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势.因此电势有正、负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低.2沿着电场线的方向,电势越来越低.6.电势能:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电势为零处电场力所做的功ε=qU7.等势面:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面.1等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功.2等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.3画等势面线时,一般相邻两等势面或线间的电势差相等.这样,在等势面线密处场强大,等势面线疏处场强小.8.电场中的功能关系1电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关.计算方法有:由公式W=qEcosθ计算此公式只适合于匀强电场中,或由动能定理计算.2只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变.3只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变.9.静电屏蔽:处于电场中的空腔导体或金属网罩,其空腔部分的场强处处为零,即能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响,这就是静电屏蔽.10.带电粒子在电场中的运动1带电粒子在电场中加速带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量.2带电粒子在电场中的偏转带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动.垂直于场强方向做匀速直线运动3是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定.一般说来:①基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力但不能忽略质量.②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.4带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.11.示波管的原理:示波管由电子枪,偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空.如果在偏转电极XX′上加扫描电压,同时加在偏转电极YY′上所要研究的信号电压,其周期与扫描电压的周期相同,在荧光屏上就显示出信号电压随时间变化的图线.12.电容定义:电容器的带电荷量跟它的两板间的电势差的比值[注意]电容器的电容是反映电容本身贮电特性的物理量,由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定,与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关。
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。
高中物理电磁学知识点总结
高中物理电磁学知识点总结电磁学是高中物理课程中的重要内容,涉及到电场、磁场和电磁感应等多个知识点。
下面将对高中物理电磁学知识点进行总结。
1. 电荷和电场在物理学中,电荷是物质固有的一种属性,可以分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互之间斥力,异种电荷相互之间吸引力。
电场是由电荷形成的,描述了电荷在空间中产生的力场。
电场受力的大小与电荷量、距离和介质的性质有关。
2. 静电场静电场是在没有电荷在运动的条件下形成的,描述了电荷周围的场。
根据库伦定律,两个点电荷之间的电场力与它们之间的距离平方成反比。
3. 磁场和磁感应强度磁场是由磁荷产生的,描述了磁荷周围的场。
磁场中的小磁铁或电流元受力的大小与外磁场、物质的特性和电流元的位置有关。
磁感应强度是磁场的一个重要参数,是描述单位面积内磁感线穿过的数量。
4. 洛伦兹力和磁场力洛伦兹力是电荷在电场和磁场中受到的力,是电磁学中的重要概念。
磁场力使带电粒子受到力的作用,根据“左手定则”可以确定力的方向。
5. 费伦法则和安培环路定理费伦法则描述了电流元在磁场中受到的力。
安培环路定理描述了闭合导线圈中磁感应强度的变化规律,可以应用于解决磁场问题。
6. 磁感应线和法拉第感应定律磁感应线是描述磁场的图像,表现磁场的方向和强度。
法拉第感应定律描述了磁场中磁感应强度随时间变化时,感生的电动势大小与变化率成正比。
7. 感应电动势和自感感应电动势是由磁感应强度变化导致的电动势,是电磁学中的重要现象。
自感描述了电流元自身感应磁场产生的现象,可以用于调节电路中的电流变化。
通过以上知识点的总结,可以更清晰地理解高中物理电磁学的内容,为学生掌握相关知识提供了一定的参考。
希望同学们在学习过程中能够认真总结,加深对电磁学知识的理解,提高解决问题的能力。
祝学习进步!。
高中物理知识重点总结-电磁学部分
高中物理知识重点总结-电磁学部分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(注意条件、比较-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定式部分电路欧姆定律(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动态分析(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分布特点常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(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、输出功率;电源输出功率的最大值、效率)电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率)电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义)安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则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产生原理电阻、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、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题)3、常见仪器:示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、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、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
高考物理知识点电磁
高考物理知识点电磁高考物理知识点:电磁电磁是高中物理中的重要知识点,也是高考考试中经常涉及的内容。
电磁包括电场和磁场两个部分,两者相互作用,共同构成了电磁现象。
本文将重点讨论电场和磁场的基本概念、性质和应用。
一、电场电场是指周围存在电荷的空间中,任一点处所受到的电力作用的性质描述。
电场由带电粒子产生,具有方向和大小。
具体而言,我们可以通过电场强度和电势来描述电场的性质。
1. 电场强度电场强度是指单位正电荷所受到的电力作用力。
它的公式为E = F/q,其中E表示电场强度,F表示电力,q表示单位正电荷。
电场强度的方向与电力的方向相同,在电荷周围呈径向分布。
2. 电势电势是指单位正电荷在电场中所具有的势能。
电势与电场强度的关系可以通过电势差来描述。
电势差是指从一点到另一点的电势值之差,它可以表示为ΔV = W/q,其中ΔV表示电势差,W表示电场力所做的功,q表示单位正电荷。
二、磁场磁场是指周围存在磁性物质或运动电荷所产生的空间中的磁力场。
磁场具有方向性和大小。
磁场的描述可以通过磁感应强度和磁通量来进行。
1. 磁感应强度磁感应强度是指单位电流在磁场中所受到的力。
它的公式为B = F/i,其中B表示磁感应强度,F表示力,i表示电流。
磁感应强度的方向由右手定则确定。
2. 磁通量磁通量是指磁感线在磁场中通过一个曲面的数量。
它可以通过磁感应强度和曲面法向量的夹角以及曲面面积来描述。
具体而言,磁通量的公式为Φ = B·S·cosθ,其中Φ表示磁通量,B表示磁感应强度,S表示曲面面积,θ表示磁感应强度和曲面法向量的夹角。
三、电磁感应和电磁波电磁感应是指磁场发生变化时产生的感应电流。
它是电磁现象的重要表现形式,也是电磁感应定律的基础。
根据法拉第电磁感应定律,磁场的变化会导致感应电动势的产生,从而产生感应电流。
电磁感应在变压器、发电机等技术中有重要应用。
电磁波是指电场和磁场相互作用,通过空间的传播而形成的波动现象。
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。
(完整版)高二物理电场磁场总结(超全)
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。
高中物理电磁学知识点归纳大全
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)。
高三磁场和电场知识点
高三磁场和电场知识点磁场和电场是物理学中两个重要的概念,它们在高中物理课程中被广泛探讨和研究。
本文将介绍高三学生应该掌握的磁场和电场知识点,以帮助他们更好地理解和应用这些概念。
一、磁场知识点1. 磁场的定义和性质磁场是由磁体产生的力场,具有方向和大小。
磁场的方向由北极指向南极,磁力线是表示磁场方向的曲线。
磁场的强弱可以用磁感应强度来表示,单位是特斯拉。
2. 磁感应强度和磁场强度磁感应强度B是一个点在磁场中受到磁力的大小,与磁体的性质有关。
磁场强度H是一个点所处的磁场力线的密集程度,与磁体周围的磁场有关。
3. 安培环路定理和法拉第电磁感应定律安培环路定理描述了磁场线和电流线的关系,即一个封闭曲线上的磁场线和电流线的代数和为零。
法拉第电磁感应定律说明了磁场变化可以感应出电场,产生感应电动势。
4. 安培定律和洛伦兹力安培定律描述了电流元在磁场中受到的力,即磁场和电流共同决定了力的大小和方向。
洛伦兹力是电荷在磁场中受到的力,由磁场和电荷的相对运动状态决定。
二、电场知识点1. 电场的定义和性质电场是由电荷产生的力场,具有方向和大小。
电场的方向由正电荷指向负电荷,电场线是表示电场方向的曲线。
电场的强弱可以用电场强度来表示,单位是牛顿/库仑。
2. 电场强度和库仑定律电场强度E是一个点在电场中受到的力的大小,与电荷的性质有关。
库仑定律描述了两个点电荷之间电场强度与距离的关系,即电场强度正比于电荷之积,反比于距离的平方。
3. 电势能和电势差电势能是电荷在电场中由于位置改变而具有的能量,与电荷的电势和位置有关。
电势差是单位正电荷在电场中由于位置改变而改变的电势能,测量电势之间的差异。
4. 高斯定律和电场线高斯定律描述了电场和电荷之间的关系,即通过一个封闭曲面的电场通量等于该曲面内的电荷代数和的1/ε₀倍。
电场线是表示电场强度和方向的线条,呈现出从正电荷流向负电荷的趋势。
总结:在高三学习物理中,磁场和电场的知识点是非常关键和重要的。
高中物理电磁学知识点总结
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。
高考物理电场磁场知识点
高考物理电场磁场知识点在高考物理考试中,电场和磁场是重点和难点之一。
掌握电场和磁场的基本知识非常重要,不仅可以帮助我们解答试题,还能帮助我们理解电磁现象在日常生活和工业领域的应用。
电场是由电荷所产生的一种力场。
在物理世界中,电荷是一种基本粒子,带正电的被称为正电荷,带负电的被称为负电荷。
电场的强度用电场强度E来表示,单位为牛顿/库仑。
电场强度的方向是正电荷所受电场力方向的反方向。
电场的作用可用库仑定律来描述,即两个电荷间的作用力等于它们之间的电场强度乘以它们的电荷量的乘积再除以它们之间的距离的平方。
磁场是由磁荷所产生的一种力场。
不同于电荷只有正负两种类型,磁荷有北极和南极之分。
磁场的强度用磁感应强度B来表示,单位为特斯拉。
磁感应强度的方向是磁场力所施加的物体所受力的方向。
磁场的作用可用洛伦兹力来描述,即物体在磁场中受到的力等于物体所带电荷的速度与磁感应强度的乘积。
除了电场和磁场的基本概念,我们还需要了解它们的一些相关定律和公式。
对于电场来说,除了前文提到的库仑定律,还有高斯定律和电势能。
高斯定律用来计算闭合曲面上的电场通量,它与电场强度的大小和电荷分布有关。
电势能则是描述电荷在电场中所具有的能量,它和电场强度的大小有关,电荷在电场中移动时与电势差产生的功可以被保存为电势能。
对于磁场来说,我们要记住的定律有安培定律和法拉第电磁感应定律。
安培定律用来计算磁场强度和电流之间的关系,它与磁感应强度的大小和电流的大小有关。
法拉第电磁感应定律用来计算电磁感应产生的电动势和磁场变化的关系,它与电动势的大小和磁感应强度的变化率有关。
电场和磁场是密不可分的,它们之间有一些重要的关系。
其中最重要的是安培—马克斯韦方程组,它描述了电场和磁场之间的相互作用以及它们随时间和空间的变化规律。
安培—马克斯韦方程组是电磁理论的基础,也是现代科技的支撑。
在日常生活和工业领域,电场和磁场的应用非常广泛。
比如,电场被应用在静电喷涂、电力传输等方面,磁场被应用在电动机、电磁炉等方面。
高考物理电场磁场知识点总结归纳
高考物理电场磁场知识点总结归纳电场和磁场是物理中非常重要的概念和研究方向,它们在我们日常生活中有着广泛的应用。
在高考物理中,电场和磁场的知识点也占据了重要的篇幅。
本文将对高考物理电场和磁场的知识点进行总结和归纳,帮助大家更好地复习和理解这些知识。
一、电场知识点总结1. 电场的概念:电场是指带电粒子或带电体所围成的区域内,存在电荷间的相互作用力的一种物理场。
通常用电场强度来描述电场。
2. 电场的性质:2.1 电场是矢量场,具有方向和大小。
2.2 电场是超距作用力,它是通过空气、真空等介质传递的。
2.3 电场是相对的,电场的强度与电荷之间的相对位置有关。
2.4 电场具有叠加原理,多个电荷的电场可以叠加。
3. 电场的表示方法:3.1 电场线:用于表示电场的强度和方向,电场线的密度越大,表示电场的强度越大。
3.2 电场力线:用于表示带电粒子在电场中所受到的力的方向。
4. 库仑定律:描述两个点电荷之间的相互作用力,具体公式为F=K(q1*q2/r^2),其中F为两个点电荷之间的作用力,q1和q2分别为两个电荷的电量,r为两个电荷之间的距离,K为电磁力常数。
5. 电场强度:电场强度E= F/q,其中F为电荷所受的力,q为电荷的大小。
电场强度是标量,用于描述电场的强弱和方向。
6. 电势能和电势差:6.1 电势能:表示带电粒子在电场中由于自身位置而具有的能量。
电势能U与电荷q的关系为U=qV,其中V为电势。
6.2 电势差:指单位正电荷由A点移动到B点所做的功与电荷q之比。
电势差ΔV= W/q,其中W为单位正电荷由A点移动至B点的功。
7. 电容器:电容器是一种能够存储电荷和电能的装置。
常见的电容器有平行板电容器和球形电容器等。
二、磁场知识点总结1. 磁场的概念:磁场是指磁体或电流所产生的磁力所围成的区域,是一种物理场。
通常用磁感应强度来描述磁场。
2. 磁场的性质:2.1 磁场是矢量场,具有方向和大小。
2.2 磁场是超距作用力,它是通过空气、真空等介质传递的。
高考物理知识点公式总结电场与磁场
高考物理知识点公式总结电场与磁场高考物理知识点公式总结电场与磁场电场电荷量在学习电场之前,我们首先需要了解电荷量的定义和性质。
电荷量的基本单位是库仑(C),它可正可负,同性相斥异性相吸,其中,同性相斥指同种电荷互相排斥,异性相吸指正负两种电荷互相吸引。
电场是电荷周围的区域内存在的一种物理现象。
下面我们将介绍电场的相关公式。
电场强度公式电场强度指在空间某一点上,单位正电荷所受到的力的大小,它的单位为牛/库仑(N/C)。
电场强度公式为:E = F/Q其中,E表示电场强度,F表示电场力,Q表示单位电荷量。
库仑定律库仑定律是描述两个点电荷之间相互作用的规律,它表明两个电荷之间相互作用的大小与它们之间的距离平方成反比,与它们之间的电荷量的乘积成正比。
库仑定律公式为:F = kq1q2/d^2其中,F表示两个电荷之间的静电力,k表示库仑常数,q1和q2分别表示两个电荷的电荷量,d表示两个电荷之间的距离。
静电场的能量公式静电场的能量公式为:Ee = 1/2QV其中,Ee表示电势能,Q表示电荷量,V表示电势差。
电势差公式电势差是电场中单位电荷由一点到另一点电势能的变化量,它的单位是伏特(V)。
单电荷电势差公式为:V = kQ/d其中,V表示电势差,Q表示电荷量,d表示电荷之间的距离。
电容公式电容是电场中储存电荷的能力,它的单位是法拉(F)。
电容公式为:C = Q/V其中,C表示电容,Q表示电荷量,V表示电势差。
磁场磁感应强度公式磁感应强度指单位长度磁场线上作用于该线上任何点上的力的大小,它的单位是特斯拉(T)。
磁感应强度公式为:B = F/Il其中,B表示磁感应强度,F表示磁场力,I表示电流,l 表示线段长度。
洛伦兹力公式当载流导体放置在磁场中运动时,导体中的自由电子会受到磁场的作用,从而导致产生电场和电势差。
这种现象被称为洛伦兹力。
洛伦兹力公式为:F = BIl其中,F表示磁场力,B表示磁场强度,I表示电流,l表示线段长度。
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。
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一. 教学内容:电场、磁场二. 具体过程 (一)电场的性质 1. 电场力的性质(1)库仑定律的应用①真空中两点电荷间库仑力的大小由公式 计算,方向由同种电荷相斥,异种电荷相吸判断。
在介质中,公式为: 。
②两个带电体间的库仑力均匀分布的绝缘带电球体间的库仑力仍用公式< style='height:30pt' >计算,公式中r 为两球心之间的距离。
两导体球间库仑力可定性比较:用r 表示两球球心间距离,则当两球带同种电荷时,;反之当两球带异种电荷时,。
③两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力。
(2)对电场强度的三个公式的理解① 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是真空点电荷所形成的电场的决定式。
E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
③ 2. 电场能的性质(1)电场力做功与电势能改变的关系电场力对电荷做正功,电势能减少,电场力对电荷做负功,电势能增加,且电势能的改变量等于电场力做功的多少,即,正电荷沿电场线移动或负电荷逆电场线移动,电场力均做正功,故电势能减少,而正电荷逆电场线移动或负电荷沿电场线移动,电势能均增大。
(2)等势面与电场线的关系①电场线总是与等势面垂直,且从高电势等势面指向低电势等势面。
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电场线和等势面都是人们虚拟出来的描述电场的工具。
⑤实际中测量等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电场线。
(3)等势面(线)的特点①等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。
②等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
③规定:画等势面(线)时,相邻两等势面(或线)间的电势差相等,这样,在等势面(线)密处场强大,等势面(线)疏处场强小。
(4)电势能是电荷与所在电场所共有的;电势、电势差是由电场本身因素决定的,与试探电荷无关。
(5)电势能、电势具有相对性,与零电势点选取有关;电势能的改变、电势差具有绝对性,与零电势点的选取无关。
【典型例题例1. 一条长3l的丝线穿着两个相同质量均为m的小金属环A和B,将线的两端系于共同的点O。
使金属环带电后,它们便斥开使线组成一个等边三角形,此时两环处于同一水平线上,如果不计环与线的摩擦,两环各带多少电荷量?解析:因小环完全相同,分开后带电荷量平分,小环可视为点电荷,不计线与环之间的摩擦,绳子各处的张力相同,取其中的一个环为研究对象,对其受力分析如图,由平衡条件得:①②联立得。
答案:两环均带电点评:解决带电体在电场中的平衡问题的基本思路与力学中的平衡问题思路相同,即对研究对象进行受力分析,合成分解适当处理,平衡条件列方程求解。
(二)带电粒子在电场中的运动1. 运动学观点(1)运动学观点:是指用匀变速运动的公式来解决实际问题,一般有两种情况:①带电粒子初速度方向与电场线共线,则粒子做匀变速直线运动。
②带电粒子的初速度方向垂直电场线,则粒子做匀变速曲线运动(类似于平抛运动)。
(2)当粒子在电场中做匀变速曲线运动时,一定要采取平抛运动的解决方法:①两个方向分别研究,即采用分解的方法,分解位移还是分解速度要视具体情况而定。
②两个方向上的运动具有等时性。
2. 功能观点首先对带电体受力分析,再分析运动形式,然后再根据具体情况选用公式计算。
(1)若选用动能定理,则要分清有多少个力做功,是恒力做功还是变力做功,同时要明确初末状态及运动过程中动能的增量。
(2)若选用能量守恒定律,则分清带电体在运动中共有多少种能量参与转化,哪些能量是增加的,哪些能量是减少的,表达式有两种。
①初状态和末状态的能量相等,即②一种形式的能量增加必然引起另一种形式的能量减少,即。
这种方法不仅适用于匀变速运动,对非匀变速运动(非匀强电场中)也同样适用。
例2. 如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场,电量为q、动能为(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能;(2)若粒子离开电场时动能为解析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,在垂直于电场方向:在平行于电场方向:,所以,,则。
(2)若粒子由bc边离开电场,则,,由动能定理得:,若粒子由cd边离开电场,由动能定理得:。
答案:(1),粒子由cd边离开电场时,。
点评:本题涉及了带电粒子在电场中的类平抛运动,目的是考查考生能否根据实际情况,全面系统地分析问题,也考查了考生对物理规律的灵活应用。
(三)带电粒子在磁场中的运动1. 粒子在有界磁场中运动的临界问题,当某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从一种状态变化为另一种状态时,发生这种质的飞跃的转折状态通常称为临界状态,粒子进入有边界的磁场,由于边界条件的不同,而出现涉及临界状态的临界问题,如带电粒子恰好不能从某个边界射出磁场,可以根据边界条件确定粒子的轨迹、半径、在磁场中的运动时间等。
2. 带电粒子在磁场中运动的多解问题带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由于各种因素的影响,使问题形成多解,多解形成的原因一般有以下几个方面:(1)带电粒子电性不确定形成多解受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电荷,也可能带负电荷,在相同的初速度的条件下,正负粒子在磁场中运动轨迹不同,导致双解。
(2)磁场方向不确定形成多解有些题目只告诉了磁感应强度的大小,而未具体指出磁感应强度方向,此时必须要考虑磁感应强度方向,导致多解。
(3)临界状态下惟一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧状,因此,它可能穿过去了,也可能转过(4)运动的往复性形成多解带电粒子在部分是电场,部分是磁场空间运动时,运动往往具有往复性,因而形成多解。
例3. 如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的电荷与质量之比,现只考虑在图纸平面中运动的粒子,求ab上被粒子打中的区域的长度。
解析:粒子带正电,故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动,用R表示轨道半径,有由此得代入数值得可见,。
因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切,则此切点就是粒子能打中的左侧最远点,为定出点的位置,可作平行于ab的直线cd,cd到ab的距离为R,以S 为圆心,R为半径,作弧交cd于O点,过O点作ab的垂线,它与ab的交点即为由几何关系得:②再考虑N的右侧,任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R,以2R为半径、S为圆心作圆,交ab于N右侧的点,此即右侧能打到的最远点。
由图中几何关系得③所求长度为代入数值得。
⑤点评:(1)本类问题的关键是确定临界点,寻找临界点的两种有效方法:①轨迹圆的缩放:当粒子的入射方向不变而速度大小可变时,粒子做圆周运动的轨迹圆心一定在入射点所受洛伦兹力所表示的射线上,但位置(半径R)不确定,用圆规作出一系列大小不同的轨迹圆,从圆的动态变化中即可发现“临界点”;②轨迹的旋转:当粒子的入射速度大小确定而方向不确定时,所有不同方向入射的粒子的轨迹圆是一样大的,只是位置绕入射点发生了旋转,从定圆的动态旋转(作图)中,也容易发现“临界点”。
(2)要重视分析时的尺规作图,规范而准确的作图可突出几何关系,使抽象的物理问题更形象、直观。
例4. 一匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内,一个质量为m电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速为v,方向沿x正方向,后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为,P到O的距离为L,如图所示,不计重力的影响,求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。
解析:粒子在磁场中受洛伦兹力作用,作匀速圆周运动,设其半径为r,由牛顿第二定律得:据此并由题意知,粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上。
且P点在磁场区之外,过P沿速度方向作延长线,它与x轴相交于Q点,作圆弧过O点与x轴相切,并且与PQ相切,切点A即粒子离开磁场区的地点,这样也求得圆弧轨迹的圆心C,如图所示。
由图中几何关系得=3r②由①、②求得③图中OA的长度即圆形磁场区的半径R,由图中几何关系可得。
④(四)带电粒子在组合场中的运动例5. 如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。
一质量为m,电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出,射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L,求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s。
(重力不计)解析:速度为,路程为(粒子运动路线如图所示,有粒子初速度为v,则有②由①、②式可算得设粒子进入电场做减速运动的最大路程为l,加速度为a,④粒子运动的总路程⑥由①、②、④、⑤、⑥式,得。
)(五)带电粒子在复合场中的运动1. 运动情况分析:带电粒子在复合场中做什么运动,取决于合外力及其初速度,因此处理问题时要把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析。
(1)匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时的运动,如速度选择器。
(2)匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等,方向相反时,带电粒子可以在洛伦兹力的作用下,在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。
(3)较复杂的曲线运动当带电粒子所受的合外力是变力,且与初速度方向不在同一条直线上,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子运动轨迹不是圆弧,也不是抛物线,也不可能是匀变速。
(4)分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域,其运动情况随区域发生变化,其运动过程由几种不同的运动阶段组成。
2. 分析问题方法:处理带电粒子在复合场中的运动,可根据不同情况灵活选用不同的规律解决问题。
(1)粒子在复合场中做匀速直线运动时,可以根据平衡条件列方程求解。
(2)当粒子在复合场中做匀速圆周运动时,往往要同时应用洛伦兹力提供向心力,根据牛顿定律和匀速圆周运动规律,以及其他力的平衡条件列方程求解。
(3)当带电粒子做较复杂的曲线运动及运动过程较复杂时,可以选用动能定理或能量守恒定律列方程求解。
3. 实例分析(1)磁流体发电机①主要构造如图所示。
②原理:等离子气体喷入磁场,正、负离子在洛伦兹力的作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上,产生电势差,设A、B平行金属板的面积为S,相距为L,等离子体的电阻率为,,电源内电阻。
(2)电磁流量计①如图所示,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流过导管。
②原理:导电液体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转,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,a、b间的电势差就保持稳定:由。