2010年高中物理专题复习(7)——电场与磁场

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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

高中物理磁场和电场的知识点磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,在高中的物理学习中,学生会学习到磁场的知识点,下面店铺的小编将为大家带来高中物理关于磁场的知识点的介绍,希望能够帮助到大家。

高中物理磁场知识点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.高中物理电场知识点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。

高考电场和磁场知识点汇总

高考电场和磁场知识点汇总

高考电场和磁场知识点汇总电场和磁场是物理学中非常重要的概念,也是高考物理考试中常见的内容。

掌握电场和磁场的知识对于高考物理考试取得好成绩非常关键。

本文将对高考电场和磁场的知识点进行汇总和总结,帮助考生全面复习和备考。

一、电场的基本概念电场是由电荷所产生的一种物理场,它描述了电荷对周围空间中其他带电粒子的作用力。

电场以电荷为源,以电场强度表示。

电场强度在空间中的分布可以通过电场线来表示,电场线与电场强度互相垂直。

二、库仑定律库仑定律描述了电荷之间的相互作用。

它表达了两个点电荷间作用力的大小与距离的平方成反比。

库仑定律可以表示为:F=k*q1*q2/r^2,其中F为电荷间的相互作用力,q1和q2为两个电荷的电量,r为两个电荷之间的距离,k为电场常量。

三、电场的叠加原理电场的叠加原理指出,当有多个电荷存在时,它们所产生的电场强度可以叠加。

简单来说,就是将各个电场矢量相加得到总的电场矢量。

叠加原理在计算电场强度时非常有用,特别是在有多个电荷分布时。

四、电势差和电势能电势差是指单位正电荷从一个点移到另一个点时所需要的功。

它表示了电场对电荷所做的功。

电势差可以通过电场强度和电荷间距离的积分来计算。

电势能是指电荷在电场中由于位置的不同而具有的能量。

电荷在静电场中的电势能可以通过电场强度和电荷间距离的积分来计算。

五、磁场的基本概念磁场是由磁荷或电流所产生的一种物理场,它描述了磁荷或电流对周围空间中其他磁性物质或电流的作用力。

磁场以磁感应强度表示。

磁场的单位是特斯拉(T)。

六、安培定律安培定律描述了两段平行直导线的相互作用力与电流的关系。

当两段导线通过电流时,它们之间会产生相互作用力,该作用力与电流大小和导线之间的距离成正比。

安培定律可以表示为:F=B*I*l,其中F为相互作用力,B为磁感应强度,I为电流大小,l为导线之间的距离。

七、洛伦兹力和电磁感应洛伦兹力是指电荷在电磁场中受到的作用力。

当电荷在磁场中运动时,它会受到磁力的作用。

专题七 电场、磁场的基本性质

专题七  电场、磁场的基本性质
F
(2)定义式:E=___q_____.单位:N/C 或 V/m.
3. 点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:E= Q
__k_r_2____. 4. 电场强度的方向:规定__正__电__荷__在电场中某点所受电场力的方向为该点 的电场强度方向.
5. 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__,遵从_平__行__四__边__形____定则.
(2)对称法:利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,使 复杂电场的叠加计算问题大为简化. 例如:如图,均匀带电的34球壳在 O 点产生的场强,等效为弧 BC 产生的 场强,弧 BC 产生的场强方向,又等效为弧的中点 M 在 O 点产生的场强方 向.
(3)填补法:将有缺口的带电圆环补全为圆环,或将半球面 补全为球面,从而化难为易、事半功倍.
解析 该电场可等效为分别在 z 轴 h 处与-h 处的等量异种电荷产生的电
场,如图所示,则在
z=h2处的场强大小
E=k
q h +k 22
q 3h 2
=k 2
40q,故 9h2
D

确.
考向 2: 对称法求电场强度
例.(2018·陕西渭南二模)如图所示,一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量
为 Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点,a 和
审题眼: “P 和 M 在一条电场线上”——可以判断两点电势的高低. 找关联:根据电场线的疏密判断电场强度的大小,根据沿电场线方向电势 降低判断电势高低,根据电场力方向判断做功正负,并可判定运动情况.
解析 电场线密的地方电场强度大,由图可知 M 点电场线比 N 点的密, 所以 M 点的场强大于 N 点的场强,故 A 错误;沿电场线方向电势降低, 所以 M 点的电势低于 N 点的电势,故 B 错误;将一负电荷由 O 点移到 M 点电场力做负功,所以电荷的电势能增加,故 C 正确;一正点电荷从 P 点 由静止释放,该电荷所受的电场力是变力,与电场线相切,据曲线运动的 条件判断该电荷并不能沿电场线运动到 M 点,故 D 错误.

《电场和磁场》 讲义

《电场和磁场》 讲义

《电场和磁场》讲义一、电场在我们周围的世界里,存在着一种看不见、摸不着,但却实实在在发挥着重要作用的物质——电场。

电场是由电荷产生的。

就好像一个磁铁周围存在着磁场一样,一个电荷的周围也存在着电场。

电荷分为正电荷和负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

当一个电荷存在时,它的周围就会形成电场,这个电场会对处在其中的其他电荷产生力的作用。

电场强度是用来描述电场强弱和方向的物理量。

它的定义是:放入电场中某一点的电荷受到的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值,叫做该点的电场强度,用E 表示。

电场强度是一个矢量,既有大小又有方向。

电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。

为了形象地描述电场,我们引入了电场线。

电场线是人们为了形象地描述电场而假想的线,它并不是实际存在的。

电场线从正电荷出发,终止于负电荷或者无穷远;电场线的疏密程度表示电场的强弱,电场线越密的地方,电场强度越大。

静电场中的高斯定理是一个非常重要的定理。

它表明在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面所包围的电荷的代数和除以ε₀。

这个定理反映了电场的一个基本性质,即电荷是电场的源。

在实际生活中,电场有着广泛的应用。

比如,电容器就是利用电场来储存电荷和电能的装置。

在电容器中,两个彼此靠近但又相互绝缘的导体就构成了一个电容器。

当电容器充电时,两个导体上分别带上等量的异种电荷,它们之间就形成了电场。

二、磁场说完电场,咱们再来聊聊磁场。

磁场也是一种看不见、摸不着的物质,但我们可以通过它对放入其中的磁体或电流的作用来感知它的存在。

磁场是由运动的电荷产生的。

磁铁周围存在磁场,通电导线周围也存在磁场。

磁场也有强弱和方向,我们用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向。

磁感应强度是一个矢量,它的方向就是小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向。

和电场线类似,为了形象地描述磁场,我们引入了磁感线。

磁感线是闭合曲线,外部是从 N 极指向 S 极,内部是从 S 极指向 N 极。

高考物理电场磁场复习

高考物理电场磁场复习

高考物理电场磁场复习
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。

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。

《电场和磁场》 讲义

《电场和磁场》 讲义

《电场和磁场》讲义一、电场(一)电场的概念在我们周围的世界里,存在着一种看不见、摸不着,但却实实在在发挥着作用的物质——电场。

简单来说,电场就是存在于电荷周围的一种特殊物质。

只要有电荷存在,它的周围就会产生电场。

(二)电场的性质1、对放入其中的电荷有力的作用电荷在电场中会受到电场力的作用,其大小与电荷量和电场强度有关。

电场力的方向取决于电荷的正负和电场的方向。

2、电场具有能量电场中的电荷具有一定的势能,就像物体在重力场中具有重力势能一样。

(三)电场强度为了定量地描述电场的强弱和方向,我们引入了电场强度这个物理量。

它是矢量,其大小等于单位电荷在该点所受到的电场力,方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。

(四)电场线为了形象地描述电场,人们想出了电场线这个工具。

电场线是人们假想出来的曲线,其疏密程度表示电场强度的大小,切线方向表示电场的方向。

(五)常见的电场1、点电荷的电场根据库仑定律,可以推导出点电荷周围的电场强度公式。

2、匀强电场电场强度大小和方向处处相同的电场称为匀强电场。

(六)电场中的电荷运动当电荷在电场中运动时,电场力可能对电荷做功,从而引起电荷的动能和电势能之间相互转化。

二、磁场(一)磁场的概念磁场也是一种看不见、摸不着的特殊物质,它存在于磁体、电流或运动电荷的周围。

(二)磁场的性质1、对放入其中的磁体或电流有力的作用磁体在磁场中会受到磁力的作用,电流在磁场中也会受到安培力的作用。

2、磁场具有能量(三)磁感应强度类似于电场强度,我们用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向。

(四)磁感线与电场线类似,磁感线用于形象地描绘磁场。

磁感线的疏密表示磁感应强度的大小,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁感应强度方向。

(五)常见的磁场1、条形磁铁的磁场2、蹄形磁铁的磁场3、通电直导线的磁场其磁场方向可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断。

4、通电螺线管的磁场(六)磁场对电流的作用1、安培力当电流在磁场中时,会受到安培力的作用,其大小与电流大小、导线长度、磁感应强度以及电流与磁场的夹角有关。

物理电场磁场专题

物理电场磁场专题

专题:电场和磁场——磁场及带电粒子在磁场中的运动一、考纲要求Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。

二、复习重点和难点重点:通电导线在磁场中所受的安培力和洛伦兹力及带电粒子在磁场的运动。

难点:挖掘有界磁场的“隐含条件”,利用“动态”的方法寻找粒子运动的临界状态。

从而画出轨迹求出相关物理量。

三、近年高考纵览四、2012年高考预测综合分析近3年各地高考试题,高考命题在本专题有以下规律:1.考查带电粒子在匀强磁场中的运动时,常结合牛顿运动定律、运动学知识、圆周运动及功能关系以选择题或计算题的形式进行综合考查.综合计算题的难度较大;选择题的难度中等。

2.预计2012年高考考查主要是:(1)考查匀强磁场中安培力的分析与计算(2)考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动问题(3)考查磁场与现代科技、生产、生活相结合的问题五、学生现状通过前一段时间的一轮复习和训练,大部分学生掌握了较为系统的基础知识,对物理概念和规律都有较为深刻的理解,掌握了一定的解题方法,分析能力、综合思维能力和推理能力有较大的提高。

但是,由于一轮复习的周期较长,就会导致复习到最后前面的知识又忘了,造成学生的知识储备不足。

因此,后一阶段复习最基本的要求就是学生更加全面地掌握高中阶段的物理基础知识、形成知识结构,对知识进行梳理查漏补缺、增加知识储备。

在能力训练方面,前一阶段主要是分章节、分单元进行的,学科综合的训练少,因而综合分析思维能力较差,后一阶段复习中的主要指导思想就是面向全体学生,发挥学生的主体作用,明确要求,加强综合题的训练、阅读训练,做到定时、定量、规范、培养学生的综合分析思维能力、推理能力,提高学生的应试能力,并形成良好应试心理,最终为参加高考作好知识、能力和心理准备,在高考中取得良好成绩。

六、回顾要点知识(用时8分钟)(为了巩固和加深要点知识我设计了以下四个问题和归纳出以下四点。

《电场和磁场》 讲义

《电场和磁场》 讲义

《电场和磁场》讲义一、电场电场是物理学中一个非常重要的概念,它是由电荷产生的一种特殊物质形态。

电荷是物质的基本属性之一,分为正电荷和负电荷。

当电荷存在时,周围就会产生电场。

想象一下,一个正电荷就像一个小喷泉,不断地向四周喷射出一种“无形的力量”,这种力量就是电场。

而负电荷则像是一个小漩涡,把周围的“力量”都吸进来。

电场的强度用 E 来表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。

电场强度的大小取决于电荷的数量和分布。

电荷越多,电场强度就越大;电荷分布越密集,电场强度也越大。

在点电荷的情况下,电场强度的计算公式为:E = kQ / r²,其中 k 是库仑常数,约为 9×10⁹ N·m²/C²,Q 是点电荷的电荷量,r 是距离点电荷的距离。

电场线是用来形象地描述电场的工具。

电场线从正电荷出发,终止于负电荷,或者延伸到无穷远处。

电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,电场强度越大。

电场具有能量,电荷在电场中移动时,电场力会对电荷做功,从而实现能量的转化。

比如,一个带正电的粒子在电场中从低电势处移动到高电势处,电场力对它做正功,电势能减小,动能增加。

二、磁场磁场与电场类似,也是一种看不见、摸不着的物质,但它同样真实存在。

磁场是由磁体或电流产生的。

一根通电的导线,就像一条会施展魔法的线,在它周围产生了磁场。

电流越大,磁场越强;导线越长,磁场也会越强。

磁场的强弱用磁感应强度 B 来表示,单位是特斯拉(T)。

在匀强磁场中,磁感应强度的大小和方向处处相同。

磁感线是用来描述磁场的曲线,磁感线从磁体的 N 极出发,回到 S 极。

磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,磁感线越密,磁感应强度越大。

磁场对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。

例如,通电导线在磁场中会受到安培力的作用,其大小为 F =BILsinθ,其中 I 是电流强度,L 是导线在磁场中的有效长度,θ 是电流方向与磁场方向的夹角。

高中物理重难点归纳——电场与磁场

高中物理重难点归纳——电场与磁场

高中物理重难点归纳——电场与磁场
主干知识
1.电场强度
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ E =F q (适用任何电场)
E =kQ r 2(点电荷电场或均匀带电球体(壳)在球外某点产生的场强)E =U AB d =φA -φB d (匀强电场)
2.电势、电势差、电势能、电功:W AB =qU AB =q (φA -φB )(与路径无关)。

小结:(1)顺着电场线方向电势φ一定降低。

(2)等量异种电荷连线的中垂线(面)的电势与无穷远电势相等(等于零)。

(3)在匀强电场中,长度相等且平行的两线段的端点的电势差相等。

3.电容器的电容⎩⎨⎧
C =Q U =ΔQ ΔU (任何电容器)C =εr S 4πkd (平行板电容器)
小结:(1)平行板电容器充电断开后,仅改变两板距离时E (场强)不变;(2)两板保持与电源相连U (电压)不变。

4.电荷在匀强电场中偏转(v 0⊥E )
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧
沿v 0方向:匀速l =v 0t 沿E 方向:加速⎩⎪⎨⎪⎧ v y =at =qU dm l v 0y =12at 2=qUl
22dm v 20tan θ=v y
v 0=qUl dm v 20 小结 (1)不同带电粒子从静止由同一电场加速后进入同一偏转电场,射出时偏转位移相等⎝ ⎛⎭⎪⎫y =U 2l 24U 1d 及偏转角相等tan θ=U 2l 2U 1d (与电荷量、质量无关); (2)电荷经偏转电场射出后(垂直E 入射),速度反向延长线与初速度延长线交点为水平位移中点(好像是从中点直线射出, 打到距离为D 的屏上侧移量y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫D +l 2tan θ。

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

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。

电场磁场知识点总结ppt

电场磁场知识点总结ppt

电场磁场知识点总结ppt一、电场1. 电荷电场是由电荷产生的,类似于物体周围产生重力场一样。

电荷可以是正电荷或负电荷,它们之间的相互作用形成电场。

2. 电场强度电场强度的定义为单位正电荷所受的力的大小,方向为力的方向。

电场强度与电荷大小和距离成反比关系,正电荷和电场强度方向相同,负电荷和电场强度方向相反。

3. 电场线用于表示电场强度的方向和大小的图线,它始于正电荷并指向负电荷,线的密度表示电场强度的大小。

4. 高斯定律高斯定律描述了电场通过一个闭合曲面的总通量等于该曲面内的全部电荷的代数和的1/ε0 倍。

该定律适用于具有轴对称性的电场问题的计算。

5. 电势电场中的一点的电势定义为单位正电荷从无穷远处移到该点所作的功。

电场点电荷的电势是kq/r,其中k 为库伦常量,q 为点电荷的大小,r 为点电荷与该点的距离。

6. 电势差两点之间的电势差定义为从一个点移到另一个点的单位正电荷所作的功。

电场沿着电势降低的方向移动。

7. 电势与电场的关系电势是电场的一种表征,它描述了电场对电荷的影响。

电场的方向是从高电势指向低电势,电场的强度是电势梯度。

8. 电容电容是由两块导体之间的介质组成的电学元件。

电容的大小与介质的性质、两块导体的几何形状和相对位置有关。

二、磁场1. 磁荷与电场类似,磁场是由磁荷产生的,磁荷可以是正向或负向,但迄今为止尚未观察到单独的磁荷。

2. 磁场强度磁场强度的定义为单位正电流在磁场中所受的力的大小,方向为力的方向。

磁场强度与电流大小和距离成正比关系,电流方向和磁场强度方向满足右手定则。

3. 磁场线用于表示磁场强度的方向和大小的图线,它们形成闭合曲线,且不会与自身交叉。

4. 洛伦兹力洛伦兹力描述了电荷在电场和磁场中所受的力,它等于电场力和磁场力的矢量和。

洛伦兹力可以较好地解释电子在磁场中所受的力和轨道运动。

5. 磁感应强度磁感应强度的定义为单位电流元在磁场中所受的力的大小,方向为力的方向。

磁感应强度与电流大小和距离成正比关系。

高三物理电场磁场知识点复习-精选教学文档

高三物理电场磁场知识点复习-精选教学文档

高三物理电场磁场知识点复习
高三物理电场磁场知识点复习: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。

高三物理电场磁场知识点复习:电场和磁场考点分析。

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。

2010届高考物理电场和磁场1

2010届高考物理电场和磁场1

专题五 电场和磁场 5.1 电场的性质知识网络:1 电场的力的性质一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

即:221rq kq F =其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2 1.成立条件①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。

即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。

(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。

2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题【例1】 在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。

①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? 解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B 点的右侧;再由2r kQqF =,F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1,即C 在AB 延长线上,且AB=BC 。

②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡。

由2rkQq F =,F 、k 、Q A 相同,Q ∝r 2,∴Q C ∶Q B =4∶1,而且必须是正电荷。

所以C 点处引入的点电荷+4QA B C-QQ C = +4Q【例2】已知如图,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA=OB ,都用长L 的丝线悬挂在O 点。

静止时A 、B 相距为d 。

为使平衡时AB 间距离减为d /2,可采用以下哪些方法A .将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍 B .将小球B 的质量增加到原来的8倍C .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍解:由B 的共点力平衡图知Ld g m F B =,而2d Q kQ F B A =,可知3mg L Q kQ d B A ∝,选BD 3.与力学综合的问题。

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

高考物理电场与磁场知识点总结一、电场1、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,$k = 90×10^9 N·m^2/C^2$。

需要注意的是,库仑定律只适用于真空中的点电荷。

当两个电荷间的距离远远大于电荷本身的大小时,电荷可以看作点电荷。

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。

用$E$表示,其定义式为:$E =\frac{F}{q}$。

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。

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。

电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密的地方,场强越大;电场线越疏的地方,场强越小。

常见的电场线分布要牢记,比如正点电荷的电场线是发散的,负点电荷的电场线是汇聚的。

4、匀强电场在某个区域内,如果电场强度的大小和方向都相同,这个区域的电场就叫做匀强电场。

匀强电场的电场线是间距相等的平行直线。

5、电势能电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的与其位置有关的能量叫做电势能。

电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。

6、电势电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。

电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负之分。

7、等势面电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

等势面与电场线垂直,并且电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。

8、电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。

其表达式为:$U_{AB} =\varphi_A \varphi_B$。

9、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。

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专题(七)电磁学中的“场”一、大纲解读电场和磁场是电磁学的两大基石,与电路共同构建出完整的电磁学知识框架.作为基础,电场和磁场的性质是大纲要求掌握的重点之一,是建立力、电综合试题的切入点.由此建立的力、电综合问题是历届高考考查的热点,纵观近三年高考试题,这部分内容每年至少1题,如仅带电粒子在电场、磁场中的运动,在2008年全国高考中分值约占总分的19%.这类问题从“场对电荷(物质)的作用”的特殊视角,产生与电、磁场的性质相结合的综合考点,涉及运动与力的关系、功和能量的关系、动量和冲量的关系、能量守恒定律和动量守恒定律等重要力学规律,是每年高考必考内容.知识覆盖面广,考题题材新颖丰富,注重与科技背景的结合,综合性强,对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求,是考查考生多项能力的极好载体.除基础题外,试题多是计算题甚至是压轴题,有较高的难度和区分度.二、重点剖析“场”的本质源自电荷,电荷的周围存在电场,运动电荷产生磁场,因此知识链条的顶端是电荷..;同时电场或磁场又反过来对电荷或运动电荷施加力的作用,体现了知识体系的完整,因果轮回.知识结构如图7-1.分“场”的产生、场对物质(电荷或导体)的作用和能量关系三个版块.1.静止电荷、运动电荷和变化的磁场,在周围空间都产生电场;运动电荷、电流和变化的电场在周围空间产生磁场.2.电场对静止电荷和运动电荷都有电场力的作用;磁场只对运动电荷和电流有磁场力作用,对静止电荷没有作用力.这与“场”的产生严格对应.由于场力的作用,电荷或导体会有不同形式的运动,因此分析场力是判断电荷或导体运动性质的关键.3.场力可能..对电荷或导体做功,实现能量转化.当点电荷绕另一点电荷做匀速圆周运动时,电场力不做功;洛伦兹力不做功.要对带电粒子加速就要对其做功,因此电场即可以加速带电粒子,也可以使带电粒子偏转,而稳定磁场则只能使粒子偏转却不能加速.变化的磁场产生电场,所以变化的磁场则可以改变带电粒子速度的大小.图7-1三、考点透视考点1、“场”的性质从力和能两个角度去描述场的性质.电场强度E 和磁感应强度B 分别描述电场和磁场对放入其中的物质(电荷、通电导体)力的作用;电势就是从电场能的角度引入的物理量,虽然中学物理没有直接对磁场的能给出量度,但安培力做功则反映了放入磁场中的通电导体与磁场共同具有能量.例题1:(2008年海南)匀强电场中有a 、b 、c 三点,如图所示.在以它们为顶点的三角形中, ∠a =30°、∠c =90°,.电场方向与三角形所在平面平行.已知a 、b 和c 点的电势分别为(23)-V 、(23)+V 和2 V .该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为( )A .(23)-V 、(23)+VB .0 V 、4 VC .43(2)-V 、43(2)+D .0 V 、3V解析:如图所示,取ab 的中点O ,即为三角形的外接圆的圆心,且该点电势为2V ,故Oc 为等势面,MN 为电场线,方向为MN 方向,U OP = U Oa =3V ,因U ON : U OP =2 :3,故U ON =2V ,N 点电势为零,为最小电势点,同理M 点电势为4V ,为最大电势点。

答案:B点拨:匀强电场的电场线与等势面是平行等间距排列,且电场线与等势面处处垂直,沿着电场线方向电势均匀降落,在公式U=Ed 中,计算时d虽然是一定要用沿场强方向的距离,但在同一个匀强电场E 中,电势差U 与距离d 的关系却可以演变为“任意一族平行线上等距离的两点的电势差相等”,体现知识运用的“活”字,平时练习时要注意.考点2、“场”对物质的作用电场对放入其中的电荷有力的作用,由此产生大量的有关电荷在电场中运动的试题;电场对放入其中的导体的作用,产生静电感应现象.磁场只对运动电荷和电流可能..有磁场力作用,当带电粒子的速度和导体与磁感线平行时不受磁场力.洛伦兹力一般与带电粒子的平衡和匀速圆周运动问题相关.例题2:如图7-4所示,一重力不计的带电粒子,运动电荷 磁场 电场 产生 作用于 产生 作用于 图6-电荷 电流图7-3 a b c O N M P在垂直纸面的匀强磁场B 1中做半径为r 的匀速圆周运动.那么当匀强磁场突然减弱B 2之后,该带电粒子的动能将( )A .不变B .变大C .变小D .不确定解析:当磁感应强度B 突然减弱时,变化的磁场产生电场,由楞次定律可判断此电场方向为顺时针方向;由带电粒子的运动方向可判断粒子带正电,因此电场方向与正电荷运动方向相反,对粒子做负功,粒子动能减小,C 正确.答案:C点拨:该题综合考查了麦克斯韦电磁理论、电磁感应原理以及楞次定律,“突然减弱”的磁场不仅使带电粒子所受洛伦兹力单纯减小,由变化的磁场产生的电场会对带电粒子做功而改变其动能,使用楞次定律判断电场的方向是难点.同学们一般都只将问题放在带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动中去分析判断,认为洛伦兹力不做功,带电粒子的动能不变而错选A .例题3:(02广东理综)如图7-5所示,在原来不带电的金属细杆ab 附近P处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后,则( )A .a 端的电势比b 端的高B .b 端的电势比d 点的低C .a 端的电势不一定比d 点的低D .杆内c 处的场强的方向由a 指向b解析:静电平衡时,整个导体是等势体,导体表面是等势面,a 、b 电势相等,导体内场强处处为零,AD 错;d 点场强方向即正点电荷产生的场强方向,即由d 指向b ,沿电场线方向电势降低,故b 端的电势比d 点的低,B 对C 错;答案: B图7- 4 图7-5点拨:这部分只要求掌握静电平衡时导体的特性即可.一是不要以带电正、负来判断电势高低,二是要区分静电平衡时导体内部的三种场强:场源电荷的场强、感应电荷的场强和实际场强.四、热点分析:电场、磁场问题一直是历届高考关注和考查的重点和热点,其中场对物质的作用更是力、电综合的命题的核心内容,从近两年全国高考试卷中有涉及两“场”试题有考查关于场的性质,有考查了场对物质的作用,特别是带电粒子在“场”中的运动,有考查综合问题,由此可见,场对物质的作用是100%命题热点.解析试题可以完全按力学方法,从产生加速度和做功两个主要方面来展开思路,只是在粒子所受的各种机械力之外加上电场力罢了.热点1、力和运动的关系:根据带电粒子所受的力,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解.热点2、功能关系:根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系,从而可确定带电粒子的运动情况,这条线索不但适用于均匀场,也适用于非均匀场.因此要熟悉各种力做功的特点.处理带电粒子在电场、磁场中的运动,还应画好示意图,在画图的基础上特别注意运用几何知识寻找关系.特别要注意训练“三维”图的识别.例题:在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向,磁感应强度为B的匀强磁场。

一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。

据此可以判断出A.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小,沿着z轴方向电势升高B.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大,沿着z轴方向电势降低C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变,沿着z轴方向电势升高D.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变,沿着z轴方向电势降低本题简介:本题为2008年高考北京理综第19题,考点多,考生容易在电场力、洛伦兹力方向上的判断上出现错误,及电势高低的判断上出现错误,要求考生知识面全,能灵活运动所学知识去解答遇到的实际问题.解析:质子所受电场力与洛伦兹力平衡,大小等于evB,运动中电势能不变;电场线沿z轴负方向,沿z轴正方向电势升高。

答案:C反思:本题能够很好地考查考生对电学多个知识点(电场力、洛伦兹力、平衡条件、左手定则、电势高低的判断等)的掌握情况,是一道难得的好题。

例题4:如图7-6所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=l0 m/s2)⑴小球B开始运动时的加速度为多大?⑵小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?⑶小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l m时,速度为v=1.0 m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?本题简介:本题为2007年高考四川理综第24题.试题以匀强电场为背景,叠加了点电荷的电场和重力场,场力两恒一变,考查变力作用下的牛顿第二定律的运图7-6 用、物体运动状态分析、叠加电场中电荷电势能的变化等,综合运动和力、能量关系,全方位考查两大热点,试题容量大,覆盖面广,综合性强,难度适中.解析:⑴开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得:2sin kQq mg qE ma L θ--= 解得:2sin kQq qE a g L m mθ=-- 代人数据解得:a =3.2 m/s 2 ⑵小球B 速度最大时合力为零,即21sin kQq qE mg h θ+=解得:1h = 代人数据解得:h 1=0.9 m⑶小球B 从开始运动到速度为v 的过程中,设重力做功为W 1,电场力做功为W 2,库仑力做功为W 3,根据动能定理有:212312W W W m ++=v ()12W mg L h =-()22sin W qE L h θ=-- 解得:()()23221sin 2W m mg L h qE L h θ=--+-v 设小球B 的电势能改变了△E p ,则:()23p E W W ∆=-+()2212p E mg L h m ∆=--v 解得:28.410 J p E -∆=⨯ 答案:⑴a =3.2 m/s 2;⑵h 1=0.9 m ;⑶28.410 J p E -∆=⨯反思:由于点电荷A 在空间各点产生的场强并不相等,使小球B 的运动加速度也不恒定,因此不能从运动规律求高度h 1,必须对小球B 在运动中受力情况的变化作出分析和判断,得到“小球B 速度最大时合力为零”的结论,然后通过求合力来计算高度h 1;第⑶问是本题的难点,抛开考生熟悉的点电荷在单一电场中电势能变化与电场力做功的关系模式,考生必须从能量转化与做功的关系的角度出发,确定小球B 电势能的改变与两个力做功有关:匀强电场的电场力和小球A 对小球B 的库仑力,且电场力做的功等于电荷电势能的减少量,才能确定()23p E W W ∆=-+.五、能力突破:例题5:如图7-7所示,在第一象限的abcO 范围内存在沿x 正向的匀强电场,质量为m 、电量为q 的带电粒子,从原点O 点以与x 轴成θ角的初速度v 0射入电场中,飞出电场时速度恰好沿y 轴的正方向.不计粒子的重力,则( )图7-7A .粒子穿过电场的过程中,电场力对粒子的冲量的大小是m v 0cos θ,方向沿y 轴负方向B .粒子射出电场时速度大小为v 0sin θC .粒子穿过电场的过程中,电场力做功2201cos 2m θv D .粒子穿过电场的过程中,电势能减小2201cos 2m θv 解析:带电粒子只受电场力,由轨迹可判断电场力方向沿x 轴负方向,粒子带负电;在y 方向粒子不受力,因此做匀速直线运动,且速度为0sin y =θv v .粒子出电场时速度恰好沿y 轴的正方向,因此x 方向速度恰好减小到零,由动量定理得00cos Ft=-m θv ,即电场力冲量的大小为0cos m θv ,方向沿x 轴负方向,A 错B 对;粒子穿过电场的过程中,只有电场力做功,由动能定理得22222222000011111sin cos 22222W=m -m =m -m =-m θθv v v v v ,C 错;且电场力做的功等于电势能的减小量,电场力做负功,因此电势能增大,D 错. 答案:B反思:带电粒子飞出电场时速度恰好沿y 轴的正方向,反过来看,从粒子飞出点到原点O ,该曲线就是一条类平抛运动的抛物线,即粒子的运动为类平抛运动,因此y 方向速度不变,x 方向做匀减速运动,飞出时速度恰好减小到零.例题6:如图7-8所示,带正电的小球穿在绝缘粗糙倾角为θ的直杆上,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场,小球沿杆向下滑动,在a 点时动能为100J ,到C 点时动能为零,则b 点恰为a 、c 的中点,则在此运动过程中( ) A .小球经b 点时动能为50J B .小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量 C .小球在ab 段克服摩擦力所做的功与在bc 段克服摩擦力所做的功相等D .小球到c 点后可能沿杆向上运动解析:电场力方向竖直向上,因此电场力与重力的合力P 恒定且一定在竖直方向上;小球到C 点时动能为零,说明小球有减速运动.若小球先做加速运动,则随速度的增大洛伦兹力(垂直于杆)增大,小球受到杆的弹力增大,因此滑动摩擦力增大,加速度减小,当加速度减小到零时速度最大,然后做匀速运动,不合题意,故小球一开始就做减速运动,由于速度减小而洛伦兹力减小,则滑动摩擦力随之减小,因此从a 到b 的平均摩擦力大于从b 到c ,两段合力做功不行,A 、C 错;若合力P 若向下,mg >qE ,则运动过程中电势能的增加量小于重力势能的减小量,若P =0,则二者相等,若P 向上,则B 正确;P 向上,当小球速度为零时若有sin F >N θμ,则小球可沿杆向上运动,D 对. 答案: BD反思:根据洛伦兹力随速度变化的特点,结合运动和力的关系判断小球的运动状态和受力变化是解题要点.难点在于洛伦兹力对杆的弹力的影响.由于磁场方向垂直于杆斜向上,由左手定则可判断小球向下运动时洛伦兹力垂直于杆指向纸内,杆的弹力N 2垂直于杆向外,由于合力P 产生的弹力N 1垂直于杆向下或向上,N 1与N 2的合力N 随洛伦兹力而变.例题7:如图7-9所示,两导体板水平放置,两板间电势差为U , 带电粒子以某一初速度v 0沿平行于两板图7-8的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,则:粒子射入磁场和射出磁场的M 、N 两点间的距离d 随着U 和v 0的变化情况为( )A 、d 随v 0增大而增大,d 与U 无关B 、d 随v 0增大而增大,d 随U 增大而增大C 、d 随U 增大而增大,d 与v 0无关D 、d 随v 0增大而增大,d 随U 增大而减小解析:带电粒子射出电场时速度的偏转角为θ,如图7-10所示,有: 0cos =θv v ,又m R=Bq v ,而022cos 2cos m m d=R ==Bq Bq θθv v ,A 正确. 答案:A 反思:由于粒子的偏转角与U 有关,不少考生由此计算粒子射出电场时的速度v 与d 、U 的关系,无端多出几个未知量使判断受阻.第一直觉是d 与粒子在电场的偏转角有关没错,但偏转角和粒子在磁场中的轨道半径又都与粒子射出电场时的速度相关,因此直接围绕偏转角列方程求解即可.例题(2008年上海)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。

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