第一部分专题三电场与磁场
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4.(多选)(2019江苏单科,7,4分)如图所示,在光滑的水平桌面上,a和b是两条固 定的平行长直导线,通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间, 通有顺时针方向的电流,在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向 可能是 ( CD) A.均向左 B.均向右 C.a的向左,b的向右 D.a的向右,b的向左
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解析 由于线框在两通电导线的中间,且对边电流方向相反,大小相等, 只要a、b两导线通有相反方向的电流,利用安培定则,可知线框的对边所在处 磁场大小相等,方向相同,再利用左手定则可判定线框对边所受安培力大小相 等,方向相反,线框处于平衡状态,故A、B错误,C、D正确。
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二、磁场
1.磁感应强度的定义式:B=
F IL
。
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
变式2 (多选)(2020江苏南通吕四中学质量检测)将平行板电容器两极板之 间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、 E、C和Q表示。下列说法正确的是 (ACD) A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半 B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍 C.保持C不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍 D.保持d、C不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
《电场和磁场》 讲义
《电场和磁场》讲义一、电场在我们的生活中，电无处不在。
从电灯的照明到电子设备的运行，都离不开电的作用。
而要理解电的行为和规律，就必须深入了解电场这个概念。
电场，简单来说，就是存在于电荷周围的一种特殊物质。
它虽然看不见、摸不着，但却能对置于其中的电荷产生力的作用。
想象一下，一个正电荷就像一个散发影响力的中心，它向周围的空间扩散出一种“力量”，这种“力量”就是电场。
同样，负电荷也会产生电场，只是电场的方向与正电荷产生的电场方向相反。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
我们可以把它理解为电场在某一点的“力量大小”和“用力方向”。
电场强度的大小与电荷的电荷量成正比，与距离电荷的距离的平方成反比。
这意味着，电荷量越大，电场越强；距离电荷越远，电场越弱。
电场线是用来形象地描绘电场的工具。
它们从正电荷出发，终止于负电荷，而且电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
电场线越密集的地方，电场强度越大；电场线越稀疏的地方，电场强度越小。
在实际生活中，我们常见的电容器就是利用电场来储存电能的。
电容器由两个彼此靠近但又相互绝缘的导体组成。
当给电容器充电时，两个导体上分别积累正电荷和负电荷，它们之间就形成了电场，从而储存了电能。
二、磁场说完电场，我们再来聊聊磁场。
磁场和电场一样，也是一种看不见、摸不着的物质，但它同样对周围的物体有着重要的影响。
磁体周围存在磁场，比如我们常见的磁铁，它的两端磁性最强，被称为磁极。
磁极之间会产生相互作用，同极相斥，异极相吸。
电流也会产生磁场。
这一发现是丹麦科学家奥斯特在一次偶然的实验中观察到的。
当导线中有电流通过时，在其周围会产生环形的磁场。
磁场的方向可以用安培定则来判断。
磁场的强弱可以用磁感应强度来描述。
磁感应强度越大，磁场越强。
磁场线则是用来形象地表示磁场的分布情况。
它们是一些闭合的曲线，从磁体的 N 极出发，回到 S 极。
在现代科技中，磁场有着广泛的应用。
比如，电动机就是利用磁场对通电导体的作用来工作的。
《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。
第一部分专题三第七讲
例2
专题三 电场与磁场
图7－3
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专题三 电场与磁场
【解析】 设经高电压加速后电子的速度为 v0， 则 1 2 qU0＝ mv0－0 2 U 偏转电极间的场强为 E＝ d 电子在偏转电极间做匀加速运动，则：qE＝ma L 电子通过每个偏转电极的时间，则 t1＝ v0
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专题三 电场与磁场
例1 (2011年高考山东卷)如图7－1所示，在两等
量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂
线，a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，
且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两
电荷的连线上．以下判断正确的是(
)
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专题三 电场与磁场
图7－1
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专题三 电场与磁场
A．b点场强大于d点场强 B．b点场强小于d点场强
力的大小
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专题三 电场与磁场
名称 项目
电场力
安培力 左手定则： F安与I垂直， 与B垂直．F安 总垂直于I与 B决定的平面
洛伦兹力 左手定则： F洛与v垂直， 与B垂直．F洛 总垂直于v与 B决定的平面
正电荷：与 电场强度方 向一致 力的方向 负电荷：与 电场强度方 向相反
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专题三 电场与磁场
电子离开偏转电极时侧向速度 vx＝at1，vy＝at1 1 2 1 2 电子离开偏转电极时的偏转距离 x1＝ at1，y1＝ at1 2 2 如图 7－4 所示， 设电子打在荧光屏上位置为(x、 y)， 则
图7－4
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专题三 电场与磁场
L L ＋s ＋L＋s 2 2 x y ＝ ， ＝ L L x1 y1 2 2 LU L LU 3L 解得：x＝ ( ＋s)，y＝ ( ＋s)． 2dU0 2 2dU0 2
《电场与磁场》课件
毕奥-萨伐尔定律
讲解毕奥-萨伐尔定律，展示它 在磁场中的普适性和实际应用。
磁场的感生现象
探索磁场的感生现象，展示它 们在电磁学中所起的关键作用。
电场与磁场的之间相互作用的 重要性，以及对粒子运动的影响。
《电场与磁场》PPT课件
欢迎大家来到本次关于电场与磁场的课程。在本课程中，我们将深入探讨电 场和磁场的基本理论和应用。
电场
电荷和电场
揭示电荷和电场之间的紧密 联系，解释电荷对电场的相 互作用。
电场线及其性质
介绍电场线的概念和特性， 以及它们在电场中的重要性。
静电场中的库仑定律
详细讲解静电场中的库仑定 律，强调电荷之间的力和距 离的关系。
静电场中的高斯定理
探究静电场中的高斯定理，展示它在电场分析 中的重要作用。
静电场中的电势
介绍电势概念，解释电势能与电势差之间的关 系，以及电势在电场中的应用。
磁场
磁场的引入
引出磁场的概念，说明磁场的 重要性和应用领域。
磁场对电荷的作用
研究磁场对电荷的力的作用， 揭示它们之间的相互关系。
安培定理和磁场的环路定 理
2 感生电动势和法拉第电磁感应定律
详细讨论感生电动势和法拉第电磁感应定律， 解释它们在实际应用中的重要性。
3 感生磁场和楞次定律
探究感生磁场和楞次定律，说明它们在电磁 学中的应用和实际意义。
4 电磁振荡和电磁波
介绍电磁振荡和电磁波的基本概念，讲解它 们在通信和无线技术中的应用。
应用
1
电子学
探索电场和磁场在电子学中的广泛应用，例如电子器件和电路设计。
2
医药及生物技术
最新专题三电场和磁场
二轮专题复习
变式训练：若该正电粒子重力不能忽略，粒子被加速后以 速度V垂直PQ边界进入上方电场，上方电场无边界，且
满足mg 3qE，试讨论粒子在上方电场中的运动情况， 4
并求最小速度。
Vmin 4V 5
方向与水平方向成530角
V
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
若该粒子重力不能忽略，粒子被加速后以速度V垂直 PQ边界进入上方电场的光滑半圆形轨道bc，轨
在匀强电场中，当 v0 与 E 方向垂直时，带电粒子的运动
为类平抛运动。
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
(1)沿v0方向的匀速直线运动x＝v0t。 (2)垂直于 v0 方向的匀加速直线运动。 加速度 a＝qmE＝mqUd 偏转位移：y＝12at2＝2qmUd(vx0)2―x＝―→L y＝2qmUdLv202 偏转角：tan φ＝vvy0＝mqdUvx02―x＝―→L tan φ＝mqdUvL02。
E＝ 3×103 N/C＝1.73×103 N/C.
【答案】(1)104 m/s (2)1.73×103 N/C
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
总结归纳
一、基础知识要记牢 1．加速 (1)匀强电场中，v0 与 E 平行时，可用牛顿第二定律 和运动学公式求解。 (2)非匀强电场中，用功能关系求解 qU＝12mv2－12mv02。 2．偏转
道半径为R，上方电场无边界，且满足 mg 43qE，
求：能使粒子沿着半圆形轨道由b到c的V的最小值。
R
V b
c
专题三 电场和磁场
结束语
谢谢大家聆听！！！
14
二轮专题复习
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
物理专题三带电粒子在复合场(电场磁场)中的运动解读
物理专题三 带电粒子在复合场(电场磁场)中的运动解决这类问题时一定要重视画示意图的重要作用。
⑴带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。
这类题的解题关键是画出示意图，要点是末速度的反向延长线跟初速度延长线的交点在水平位移的中点。
⑵带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
这类题的解题关键是画好示意图，画示意图的要点是找圆心、找半径和用对称。
例1 右图是示波管内部构造示意图。
竖直偏转电极的板长为l =4cm ，板间距离为d =1cm ，板右端到荧光屏L =18cm ，（本题不研究水平偏转）。
电子沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v 0=1.6×107m/s ，电子电荷e =1.6×10-19C ，质量为0.91×10-30kg 。
为了使电子束不会打在偏转电极的极板上，加在偏转电极上的电压不能超过多少？电子打在荧光屏上的点偏离中心点O 的最大距离是多少？[解：设电子刚好打在偏转极板右端时对应的电压为U ，根据侧移公式不难求出U (当时对应的侧移恰好为d /2)：2212⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=v l dm Ue d ，得U =91V ；然后由图中相似形对应边成比例可以求得最大偏离量h =5cm 。
]例2 如图甲所示，在真空中，足够大的平行金属板M 、N 相距为d ，水平放置。
它们的中心有小孔A 、B ，A 、B 及O 在同一条竖直线上，两板的左端连有如图所示的电路，交流电源的内阻忽略不计，电动势为U ，U 的方向如图甲所示，U 随时间变化如图乙所示，它的峰值为ε。
今将S 接b 一段足够长时间后又断开，并在A 孔正上方距A 为h （已知d h <）的O 点释放一个带电微粒P ，P 在AB 之间刚好做匀速运动，再将S 接到a 后让P 从O 点自由下落，在t=0时刻刚好进入A 孔，为了使P 一直向下运动，求h 与T 的关系式？[解析：当S 接b 一段足够长的时间后又断开，而带电微粒进入A 孔后刚好做匀速运动，说明它受到的重力与电场力相等，有d q mg ε= 若将S 接a 后，刚从t=0开始，M 、N 两板间的电压为，2ε，故带电粒子进入电场后，所受到的电场力为mg d q F 22==ε，也就是以大小为g 、方向向上的加速度作减速运动。
电场与磁场专题(2024高考真题及解析)
电场与磁场专题1.(多选)[2024·安徽卷] 空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度大小为E ,磁感应强度大小为B.一质量为m 的带电油滴a ,在纸面内做半径为R 的圆周运动,轨迹如图所示.当a 运动到最低点P 时,瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅰ,二者带电荷量、质量均相同.Ⅰ在P 点时与a 的速度方向相同,并做半径为3R 的圆周运动,轨迹如图所示.Ⅰ的轨迹未画出.已知重力加速度大小为g ,不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅰ分开后的相互作用,则 ( )A .油滴a 带负电,所带电荷量的大小为mgE B .油滴a 做圆周运动的速度大小为gBREC .小油滴Ⅰ做圆周运动的速度大小为3gBRE ,周期为4πEgB D .小油滴Ⅰ沿顺时针方向做圆周运动1.ABD [解析] 油滴a 做圆周运动,故重力与电场力平衡,可知带负电,有mg =Eq ,解得q =mgE ,故A 正确;根据洛伦兹力提供向心力有Bqv =m v 2R ,得R =mvBq ,解得油滴a 做圆周运动的速度大小为v =gBR E ,故B 正确;设小油滴Ⅰ的速度大小为v 1,得3R =m 2v 1B q 2,解得v 1=3BqR m =3gBRE ,周期为T =2π·3R v 1=2πEgB ,故C 错误;带电油滴a 分离前后动量守恒,设分离后小油滴Ⅰ的速度为v 2,取油滴a分离前瞬间的速度方向为正方向,得mv =m 2v 1+m 2v 2,解得v 2=-gBRE,由于分离后的小油滴受到的电场力和重力仍然平衡,分离后小油滴Ⅰ的速度方向与正方向相反,根据左手定则可知小油滴Ⅰ沿顺时针方向做圆周运动,故D 正确.2.[2024·北京卷] 如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M 、N 两点,P 、Q 是MN 连线上的两点,且MP=QN.下列说法正确的是()A.P点电场强度比Q点电场强度大B.P点电势与Q点电势相等C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变2.C[解析] 由等量异种点电荷的电场线分布特点知,P、Q两点电场强度相等,A错误;由沿电场线方向电势越来越低知,P点电势高于Q点电势,B错误;由电场叠加得P点电场强度E=k QMP2+k QNP2,若仅两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则P点电场强度大小也变为原来的2倍,同理Q点电场强度大小也变为原来的2倍,而P、Q间距不变,根据U=Ed定性分析可知P、Q两点间电势差变大,C正确,D错误.3.[2024·北京卷] 我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道.图为某种霍尔推进器的放电室(两个半径接近的同轴圆筒间的区域)的示意图.放电室的左、右两端分别为阳极和阴极,间距为d.阴极发射电子,一部分电子进入放电室,另一部分未进入.稳定运行时,可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场,电场强度和磁感应强度大小分别为E和B1;还有方向沿半径向外的径向磁场,大小处处相等.放电室内的大量电子可视为处于阳极附近,在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动(如截面图所示),可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离.每个氙离子的质量为M、电荷量为+e,初速度近似为零.氙离子经过电场加速,最终从放电室右端喷出,与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和.已知电子的质量为m、电荷量为-e;对于氙离子,仅考虑电场的作用.(1)求氙离子在放电室内运动的加速度大小a;(2)求径向磁场的磁感应强度大小B2;(3)设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,单位时间内阴极发射的电子总数为n,求此霍尔推进器获得的推力大小F.3.(1)eEM (2)mEB1eR(3)nk√2eEMd1+k[解析] (1)氙离子在放电室时只受电场力作用,由牛顿第二定律有eE=Ma解得a=eEM(2)电子处于阳极附近,在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动,沿轴向向右的匀强磁场的洛伦兹力提供向心力,则有B1ev=m v 2R可得v=B1eRm轴线方向上所受电场力(水平向左)与径向磁场的洛伦兹力(水平向右)平衡,即Ee=evB2解得B2=mEB1eR(3)单位时间内阴极发射的电子总数为n,设单位时间内被电离的氙原子数为N,根据被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,可知进入放电室的电子数为Nk又由于这些电离氙原子数与未进入放电室的电子刚好完全中和,说明未进入放电室的电子数也为N即有n=N+Nk则单位时间内被电离的氙离子数N=nk1+k氙离子经电场加速,有eEd=12M v12-0可得v1=√2eEdM设时间Δt内氙离子所受到的作用力为F',由动量定理有F'·Δt=N·Δt·Mv1解得F'=nk√2eEMd1+k由牛顿第三定律可知,霍尔推进器获得的推力大小F=F'则F=nk√2eEMd1+k4.[2024·福建卷] 以O点为圆心,半径为R的圆上八等分放置电荷,除G为-Q,其他为+Q,M、N为半径上的点,OM=ON,已知静电力常量为k,则O点场强大小为,M点电势(选填“大于”“等于”或“小于”)N点电势.将+q点电荷从M沿MN移动到N点,电场力(选填“做正功”“做负功”或“不做功”).4.2kQR2大于做正功[解析] 根据点电荷的场强特点可知,除了MN连线上的正负电荷外,其余的6个电荷形成的电场在O点处相互抵消,故O点场强大小为E O=kQR2+kQR2=2kQR2;根据对称性可知,若没有沿水平直径方向上的正电荷和负电荷,则M和N点的电势相等,由于M点靠近最左边的正电荷,N点靠近最右边的负电荷,故M点电势大于N点电势;将+q点电荷从M沿MN移动到N点,由于电势降低,故电场力做正功.5.[2024·甘肃卷] 一平行板电容器充放电电路如图所示.开关S接1,电源E给电容器C充电;开关S接2,电容器C对电阻R放电.下列说法正确的是()A.充电过程中,电容器两极板间电势差增加,充电电流增加B.充电过程中,电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点C.放电过程中,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小D.放电过程中,电容器的上极板带负电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点5.C[解析] 充电过程中,随着电容器带电荷量的增加,电容器两极板间电势差增加,充电电流在减小,故A错误;根据电路图可知,充电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点,故B错误;放电过程中,随着电容器带电荷量的减小,电容器两极板间电势差减小,放电电流在减小,故C正确;根据电路图可知,放电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过电阻R的电流由M点流向N点,故D错误.6.(多选)[2024·甘肃卷] 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法正确的是 ( )A .粒子带负电荷B .M 点的电场强度比N 点的小C .粒子在运动轨迹上存在动能最小的点D .粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能6.BCD [解析] 根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知,带电粒子带正电荷,故A 错误;等差等势面越密集的地方场强越大,故M 点的电场强度比N 点的小,故B 正确;粒子带正电,因为M 点的电势大于N 点的电势,故粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能,故D 正确;由于带电粒子仅在电场作用下运动,电势能与动能总和不变,故可知当电势能最大时动能最小,故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小,故C 正确.7.[2024·甘肃卷] 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示.Ⅰ为粒子加速器,加速电压为U ;Ⅰ为速度选择器,匀强电场的电场强度大小为E 1,方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为B 1,方向垂直纸面向里;Ⅰ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为B 2,方向垂直纸面向里.从S 点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器做直线运动,再由O 点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的P 点处,运动轨迹如图中虚线所示. (1)粒子带正电还是负电?求粒子的比荷. (2)求O 点到P 点的距离.(3)若速度选择器Ⅰ中匀强电场的电场强度大小变为E 2(E 2略大于E 1),方向不变,粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的O'点上.求粒子打在O'点的速度大小.7.(1)正电E 122UB 12(2)4UB 1E 1B 2 (3)2E 2-E1B 1[解析] (1)由于粒子在偏转分离器Ⅰ中向上偏转,根据左手定则可知粒子带正电;设粒子的质量为m ,电荷量为q ,粒子进入速度选择器Ⅰ时的速度为v 0,在速度选择器中粒子做匀速直线运动,由平衡条件有qv 0B 1=qE 1在粒子加速器Ⅰ中,由动能定理有 qU =12m v 02联立解得粒子的比荷为q m =E 122UB 12(2)在偏转分离器Ⅰ中,洛伦兹力提供向心力,有qv 0B 2=m v 02r可得O点到P点的距离为OP=2r=4UB1E1B2(3)粒子进入速度选择器Ⅰ瞬间,粒子受到向上的洛伦兹力F洛=qv0B1向下的电场力F=qE2由于E2>E1,且qv0B1=qE1所以通过配速法,如图所示其中满足qE2=q(v0+v1)B1则粒子在速度选择器中水平向右以速度v0+v1做匀速运动的同时,在竖直面内以速度v1做匀速圆周运动,当速度转向到水平向右时,满足垂直打在速度选择器右挡板的O'点的要求,故此时粒子打在O'点的速度大小为v'=v0+v1+v1=2E2-E1B18.(多选)[2024·广东卷] 污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示.涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极,金属圆盘置于容器底部,金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面.M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上.下列说法正确的有()A.M点的电势比N点的低B.N点的电场强度比P点的大C.污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做正功D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大8.AC[解析] 电场线的疏密程度反映电场强度大小,电场线越密则电场强度越大,由于N点附近的电场线比P点附近的稀疏,故N点的电场强度比P点的小,B错误;沿电场线方向电势逐渐降低,故M点的电势比N点的低,污泥絮体带负电,故其受到的电场力方向与电场强度方向相反,若从M点移到N点,则电场力对其做正功,A、C正确;由于M点和P点在同一等势面上,故M点电势等于P点电势,则N点电势高于P点电势,污泥絮体带负电,即q<0,根据电势能E p=qφ可知,污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小,D错误.9.[2024·广东卷] 如图甲所示,两块平行正对的金属板水平放置,板间加上如图乙所示幅值为U0、周期为t0的交变电压.金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场,右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一带电粒子在t=0时刻从左侧电场某处由静止释放,在t=t0时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内,在t=2t0时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场,并在t=3t0时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场.已知金属板的板长是板间距离的π3倍,粒子质量为m.忽略粒子所受的重力和场的边缘效应.(1)判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q;(2)求金属板的板间距离D和带电粒子在t=t0时刻的速度大小v;(3)求从t=0时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中,电场力对粒子做的功W.9.(1)带正电πmBt0(2)√3πU0t08B√π3U024Bt0(3)(π3+16π)mU048Bt0[解析] (1)由带电粒子在左侧电场中由静止释放后加速运动的方向可知粒子带正电(或由带电粒子在磁场中做圆周运动的方向结合左手定则可知粒子带正电).设粒子在磁场内做圆周运动的速度为v,半径为r,根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m v 2r粒子在磁场中运动半个圆周所用的时间Δt=3t0-2t0粒子在磁场中做圆周运动的周期为T=2Δt又知T=2πrv联立解得q=πmBt0(2)设金属板间的电场强度为E,粒子在金属板间运动的加速度为a,则有E=U0Da=qEmt 0~2t 0内,粒子在金属板间的电场内做两个对称的类平抛运动,在垂直于金属板方向的位移等于在磁场中做圆周运动的直径,即y =2r 在垂直于金属板方向有y =2×12a (t 02)2在沿金属板方向有π3D =vt 0 联立解得D =√3πU 0t 08B ,v =√π3U 024Bt 0(3)由(1)(2)可知y =2D3由对称性可知,3t 0~4t 0内,粒子第二次进入金属板间的电场内,粒子在竖直方向的位移仍为y ,由于y <D ,故粒子不会碰到金属板.t =4t 0后,粒子进入左侧电场,先减速到速度为零,后反向加速,并在t =6t 0时刻第三次进入金属板间的电场内,此时粒子距上板的距离为h =D -y =D3,注意到h =y2,故粒子恰在加速阶段结束时碰到金属板.粒子第一次、第二次进出金属板间的电场过程中,电场力做功为0,粒子第三次进入金属板间的电场后,电场力做功为qEh ,设粒子在左侧电场中运动时电场力做功为W 左,根据动能定理有 W 左=12mv 2电场力对粒子做的总功为W =W 左+qEh联立解得W =(π3+16π)mU 048Bt 010.[2024·广西卷] xOy 坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里.质量为m ,电荷量为+q 的粒子,以初速度v 从O 点沿x 轴正向开始运动,粒子过y 轴时速度与y 轴正向夹角为45°,交点为P .不计粒子重力,则P 点至O 点的距离为 ( )A .mv qBB .3mv2qBC .(1+√2)mvqB D .(1+√22)mvqB10.C [解析] 粒子运动轨迹如图所示,在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有qvB =m v 2r ,可得粒子做圆周运动的半径为r =mvqB ,根据几何关系可得P 点至O 点的距离为L PO =r +r sin45°=(1+√2)mvqB ,故选C .11.[2024·广西卷] 如图所示,将不计重力、电荷量为q 的带负电的小圆环套在半径为R 的光滑绝缘半圆弧上,半圆弧直径两端的M 点和N 点分别固定电荷量为27Q 和64Q 的负点电荷.将小圆环从靠近N 点处静止释放,小圆环先后经过图上P 1点和P 2点,己知sin θ=35,则小圆环从P 1点运动到P 2点的过程中 ( )A .静电力做正功B .静电力做负功C .静电力先做正功再做负功D .静电力先做负功再做正功11.A [解析] 沿电场线越靠近负电荷则电势越低,画出两个不等量负点电荷的电场线分布如图甲所示,半圆与电场线的交点中其电场强度沿半径方向时,该点对应的电势最高,设该点为P ,如图乙所示,设连线PM 与直径MN 的夹角为α,则P 点到M 点的距离d M =2R cos α,P 点到N 点的距离为d N =2R sin α,M 点处点电荷在P 点产生的电场强度为E M =k 27Q d M2,N点处点电荷在P点产生的电场强度为E N =k64Qd N 2,P 点的电场强度沿着圆半径方向,由电场叠加原理可知E NE M=tan α,联立解得α=53°,已知P 2点和N 点连线与直径MN 的夹角恰好为37°,则P 2点和M 点连线与直径MN 的夹角恰好为53°,故半圆上P 2点的电势最高,因此带负电的圆环从P 1点运动到P 2点的过程中,电势一直升高,静电力一直做正功,选项A 正确.12.(多选)[2024·海南卷] 真空中有两个点电荷,电荷量均为-q (q ≥0),固定于相距为2r 的P 1、P 2两点,O 是P 1P 2连线的中点,M 点在P 1P 2连线的中垂线上,距离O 点为r ,N 点在P 1P 2连线上,距离O 点为x (x ≪r ),已知静电力常量为k ,则下列说法正确的是 ( )A .P 1P 2中垂线上电场强度最大的点到O 点的距离为√33rB .P 1P 2中垂线上电场强度的最大值为4√3kq9r 2C .在M 点放入一电子,从静止释放,电子的加速度一直减小D .在N 点放入一电子,从静止释放,电子的运动可视为简谐运动12.BCD [解析] 设P 1处的点电荷在P 1P 2中垂线上某点A 处产生的场强与竖直方向的夹角为θ,则根据场强的叠加原理可知,A 点的合场强为E =k 2qr 2sin 2 θcos θ,根据均值不等式可知当cos θ=√33时E 有最大值,且最大值为E m =4√3kq9r 2,此时A 点到O 点的距离为y =√22r ,故A 错误,B 正确;在M 点放入一电子,从静止释放,由于r >y =√22r ,可知电子向上运动的过程中所受电场力一直减小,则电子的加速度一直减小,故C 正确;根据等量同种电荷的电场线分布可知,电子运动过程中,O 点为平衡位置,可知当发生的位移为x 时,粒子受到的电场力为F =keq ·4rx(r -x )2(r+x )2,由于x ≪r ,整理后有F =4keqr 3·x ,在N 点放入一电子,从静止释放,电子的运动可视为以O 点为平衡位置的简谐运动,故D 正确.13.[2024·海南卷] 如图,在xOy 坐标系中有三个区域,圆形区域Ⅰ分别与x 轴和y 轴相切于P 点和S 点.半圆形区域Ⅰ的半径是区域Ⅰ半径的2倍.区域Ⅰ、Ⅰ的圆心O 1、O 2连线与x 轴平行,半圆与圆相切于Q 点,QF 垂直于x 轴,半圆的直径MN 所在的直线右侧为区域Ⅰ.区域Ⅰ、Ⅰ分别有磁感应强度大小为B 、B 2的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向外.区域Ⅰ下方有一粒子源和加速电场组成的发射器,可将质量为m 、电荷量为q 的粒子由电场加速到v 0.改变发射器的位置,使带电粒子在OF 范围内都沿着y 轴正方向以相同的速度v 0沿纸面射入区域Ⅰ.已知某粒子从P 点射入区域Ⅰ,并从Q 点射入区域Ⅰ.(不计粒子的重力和粒子之间的影响) (1)求加速电场两板间的电压U 和区域Ⅰ的半径R.(2)在能射入区域Ⅰ的粒子中,某粒子在区域Ⅰ中运动的时间最短,求该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅰ中运动的总时间t.(3)在区域Ⅰ加入匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里,电场强度的大小E =Bv 0,方向沿x 轴正方向.此后,粒子源中某粒子经区域Ⅰ、Ⅰ射入区域Ⅰ,进入区域Ⅰ时速度方向与y 轴负方向成74°角.当粒子动能最大时,求粒子的速度大小及所在的位置到y 轴的距离(sin37°=35,sin53°=45).13.(1)mv 022qmv 0qB (2)πmqB(3)2.6v 0172mv 025qB[解析] (1)根据动能定理得qU =12m v 02解得U =mv 022q粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动,根据题意某粒子从P 点射入区域Ⅰ,并从Q 点射入区域Ⅰ,故可知此时粒子的运动轨迹半径与区域Ⅰ的半径R 相等,粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力qBv 0=m v 02R 解得R =mv0qB(2)带电粒子在OF 范围内都沿着y 轴正方向以相同的速度v 0沿纸面射入区域Ⅰ,由(1)可得,粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动,轨迹半径为R ,因为在区域Ⅰ中的磁场半径和轨迹半径相等,所以粒子射入点、区域Ⅰ圆心O 1、粒子出射点、轨迹圆心O'四点构成一个菱形,由几何关系可得,区域Ⅰ圆心O 1和粒子出射点连线平行于粒子射入点与轨迹圆心O'连线,则区域Ⅰ圆心O 1和粒子出射点连线水平,根据磁聚焦原理可知粒子都从Q 点射出,粒子射入区域Ⅰ,仍做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力q B2v 0=m v 02R '解得R'=2R如图甲所示,要使粒子在区域Ⅰ中运动的时间最短,轨迹所对应的圆心角最小,可知在区域Ⅰ中运动的圆弧所对的弦长最短,即此时最短弦长为区域Ⅰ的磁场圆半径2R ,根据几何知识可得此时在区域Ⅰ和区域Ⅰ中运动的轨迹所对应的圆心角都为60°,粒子在两区域磁场中运动周期分别为 T 1=2πR v 0=2πmqBT 2=2π·2R v 0=4πmqB 故可得该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅰ中运动的总时间为 t =60°360°T 1+60°360°T 2=πmqB甲(3)如图乙所示,将速度v 0分解为沿y 轴正方向的速度v 0及速度v',因为E =Bv 0,可得qE =qBv 0,故可知沿y 轴正方向的速度v 0产生的洛伦兹力与电场力平衡,粒子同时受到另一方向的洛伦兹力qBv',故粒子沿y 轴正方向做旋进运动,根据几何关系可知 v'=2v 0sin 53°=1.6v 0故当v'方向为竖直向上时粒子速度最大,最大速度为 v m =v 0+1.6v 0=2.6v 0根据几何关系可知此时所在的位置到y 轴的距离为 L =R'+R'sin 53°+2R +2R =6.88R =172mv 025qB乙14.[2024·河北卷] 我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔.雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a 、b 、c 、d 四点中电场强度最大的是 ( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点14.C [解析] 在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小,等差势线越密,则电场强度越大.由题图可知,c 点等差等势线最密集,故c 点电场强度最大,C 正确.15.[2024·河北卷] 如图所示,真空中有两个电荷量均为q (q >0)的点电荷,分别固定在正三角形ABC 的顶点B 、C.M 为三角形ABC 的中心,沿AM 的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为q2.已知正三角形ABC 的边长为a ,M 点的电场强度为0,静电力常量为k.顶点A 处的电场强度大小为( )A .2√3kq a 2B .kq a 2(6+√3)C .kq a 2(3√3+1)D .kqa2(3+√3)15.D [解析] 如图所示,B 、C 两处点电荷在M 处产生的电场强度大小E 1=E 2=kq(√33a )2=3kqa 2,由于M 点的电场强度为0,故带电细杆在M 点产生的电场强度大小E 3=E 1cos 60°+E 2cos 60°=3kq a 2,B 、C 两处点电荷在A 处产生的电场强度大小E 4=E 5=kqq 2,合场强E 合'=E 4cos 30°+E 5cos 30°=√3kqa 2,方向向上,由于M 点与A 点关于带电细杆对称,故细杆在A 处产生的电场强度大小E 6=E 3=3kqa 2,方向向上,因此A 点的电场强度大小E =E 合'+E 6=kqa 2(√3+3),D 正确.16.(多选)[2024·河北卷] 如图所示,真空区域有同心正方形ABCD 和abcd ,其各对应边平行,ABCD 的边长一定,abcd 的边长可调,两正方形之间充满恒定匀强磁场,方向垂直于正方形所在平面.A处有一个粒子源,可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子,粒子沿AD方向进入磁场.调整abcd的边长,可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出.对满足前述条件的粒子,下列说法正确的是()A.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°,则粒子必垂直BC射出B.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°,则粒子必垂直BC射出C.若粒子经cd边垂直BC射出,则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为45°D.若粒子经bc边垂直BC射出,则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°16.ACD[解析] 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°,则粒子必经过cd边,作出粒子运动轨迹图,如图甲所示,由对称性可知,粒子从C点垂直于BC射出,A、C正确;若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°,则粒子可能从cd边再次进磁场,作出粒子运动轨迹如图乙所示,此时粒子不能垂直BC射出,粒子也可能经bc边再次进入磁场,作出粒子运动轨迹如图丙所示,此时粒子垂直BC边射出,B错误,D正确.17.[2024·河北卷] 如图所示,竖直向上的匀强电场中,用长为L的绝缘细线系住一带电小球,在竖直平面内绕O点做圆周运动.图中A、B为圆周上的两点,A点为最低点,B点与O点等高.当小球运动到A 点时,细线对小球的拉力恰好为0,已知小球的电荷量为q (q >0),质量为m ,A 、B 两点间的电势差为U ,重力加速度大小为g ,求: (1)电场强度E 的大小.(2)小球在A 、B 两点的速度大小.17.(1)U L(2)√Uq -mgLm√3(Uq -mgL )m[解析] (1)A 、B 两点沿电场线方向的距离为L ,在匀强电场中,由电场强度与电势差的关系可知E =U L(2)当小球运动到A 点时,细线对小球的拉力为0,由牛顿第二定律得Eq -mg =mv A 2L解得v A =√Uq -mgLm小球由A 点运动到B 点,由动能定理得 Uq -mgL =12m v B 2-12m v A 2 解得v B =√3(Uq -mgL )m18.[2024·湖北卷] 如图所示,在以O 点为圆心、半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的带电粒子沿直径AC 方向从A 点射入圆形区域.不计重力,下列说法正确的是 ( )A .粒子的运动轨迹可能经过O 点B .粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向C .粒子连续两次由A 点沿AC 方向射入圆形区域的最小时间间隔为7πm3qBD.若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,粒子运动的速度大小为√3qBR3m18.D[解析] 根据磁场圆和轨迹圆相交形成的圆形具有对称性可知,在圆形匀强磁场区域内,沿着径向射入的粒子总是沿径向射出,所以粒子的运动轨迹不可能经过O点,故A、B错误;粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的时间间隔最短对应的轨迹如图甲所示,则最小时间间隔为Δt=2T=4πmqB,故C错误;粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短对应的轨迹如图乙所示,设粒子在磁场中运动的半径为r,根据几何关系可知r=√33R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m v 2r ,解得v=√3qBR3m,故D正确.19.(多选)[2024·湖北卷] 关于电荷和静电场,下列说法正确的是()A.一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变B.电场线与等势面垂直,且由电势低的等势面指向电势高的等势面C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,该点电荷的电势能将减小D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,将从高电势的地方向低电势的地方运动19.AC[解析] 根据电荷守恒定律可知,一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变,故A正确;根据电场线和等势面的关系可知,电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故B错误;点电荷仅在电场力作用下从静止释放,则电场力做正功,该点电荷的电势能将减小,根据φ=E pq可知,正电荷将从电势高的地方向电势低的地方运动,负电荷将从电势低的地方向电势高的地方运动,故C正确,D错误.20.[2024·湖南卷] 真空中有电荷量为+4q和-q的两个点电荷,分别固定在x轴上-1和0处.设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势φ随x变化的图像正确的是()。
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。
《电场和磁场》 讲义
《电场和磁场》讲义一、电场在我们的日常生活中，电无处不在。
从手机充电到家用电器的运行，从闪电划过夜空到电力驱动的交通工具，电的身影随处可见。
而要理解电的本质和行为，就不得不提到电场这个重要的概念。
电场是一种特殊的物质形态，它是由电荷产生的。
简单来说，电荷周围存在着一种能够对其他电荷产生作用力的“场”，这就是电场。
想象一下，有一个正电荷，它就像一个“源头”，会向四周“发射”出一种影响力。
而这个影响力所覆盖的区域，就是电场。
如果在这个电场中放入一个负电荷，这个负电荷就会受到正电荷的吸引，因为电场对它施加了力。
电场的强度可以用电场强度来描述。
电场强度是一个矢量，它的大小取决于电荷的大小和距离电荷的远近。
距离电荷越近，电场强度就越大；电荷的电量越大，产生的电场强度也越大。
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。
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。
通过电场线，我们可以直观地了解电场的分布情况。
在实际应用中，电容器就是利用电场来储存电能的装置。
两个平行的金属板，中间隔以绝缘物质，当在金属板上加上电压时，就会在金属板之间形成电场，从而储存电能。
二、磁场说完电场，我们再来聊聊磁场。
磁场和电场一样，也是一种看不见、摸不着，但又真实存在的物质。
磁铁大家都不陌生，它能够吸引铁、钴、镍等物质。
这就是因为磁铁周围存在着磁场。
磁场对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。
和电场强度类似，磁场也有磁场强度这个物理量来描述其强弱和方向。
磁场线则是用来形象地描绘磁场的。
磁场线是闭合的曲线，从磁体的北极出发，回到磁体的南极。
电流也会产生磁场。
比如，一根通电的直导线，它周围就会产生环形的磁场。
而且，磁场的方向可以用安培定则来判断。
在现代科技中，磁场有着广泛的应用。
比如，电动机就是利用磁场对电流的作用力来工作的。
在电动机中，通电的线圈在磁场中受到力的作用而转动，从而将电能转化为机械能。
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。
电场与磁场 电磁感应PPT课件
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一、磁场 磁感应线 磁感应强度
吸引。
磁体之间会产生相互作用的磁力：同名磁极相互排斥，异名磁极相互
磁体在自己周围的空间里产生磁场，磁场对处在它里面的磁体有力的作用。 磁体之间的相互作用力叫磁场力。
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一、磁场 磁感应线 磁感应强度
通过实验我们发现，同一块磁体放在磁场的不同位置，所受的作用力大小不 同，说明磁场有强有弱。
磁体在其周围空间的不同位置产生的磁场强弱不同。如条形磁铁两极附近磁 场较强，中间较弱；蹄形磁铁两极之间磁场较强，外部离磁极越远磁场越弱。
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一、磁场 磁感应线 磁感应强度
• 实验：把小磁针放在条形磁铁的周围，可以看 到，不同位置的小磁针，北极所指的方向是不同 的，这说明磁场是有方向的。 • 物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极 受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向， 就是那一点的磁场方向。 • 例如，地球本身就是一个大的磁体，地球周围 的空间产生的磁场叫做地磁场。地球的南端是地 磁场的北极N，地球的北端是地磁场的南极S，
上式表明，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电 势差，场强的单位还可以用V/m表示。
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三、匀强电场中电势差和电场强度的关 系
【例题5-2】 如图5-9所示，两块平行的金属板A、B相距3.0cm，用60V的 直流电源使两板分别带电，问：两板之间的匀强电场的电场强度为多大？方向如何？
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一、磁场 磁感应线 磁感应强度
2.磁感应线
为了形象的描绘磁场，在磁场中也引入了 假想的曲线——磁感应线，即在磁场中画出一 系列曲线，曲线上任意一点的切线方向就是该点 的磁场方向，如图5-10所示。
第1课时 电场和磁场的基本知识和规律
√
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解析：选C。在取走 、 处两段小圆弧上的电荷之前，整个圆环上的电荷在 点产生的场强为零，而取走的 、 处的电荷的电量 ， 、 在 点产生的合场强为 ，方向从 指向 ，故取走 、 处的电荷之后，剩余部分在 点产生的场强大小为 ，方向由 指向 ，而点电荷 放在 点后， 点场强为零，故 在 点产生的场强与 、 在 点产生的合场强相同，所以 为负电荷，即有 ，解得 ，C正确。
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考题3 带电粒子在匀强磁场中的运动
1.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： ，注意： 为 与 的夹角。 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。
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2.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 ，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。
（2）电势差与电场力做功： 。
（3）电场力做功与电势能的变化： 。
5.静电力做功
（1）由功的定义式 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 ；
（3）利用 来求。
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例1 （2022·济南市二模）如图所示， 是边长为 的等边三角形， 点是三角形的中心，在三角形的三个顶点分别固定三个电荷量均为 的点电荷（电性已在图中标出），若要使放置在 点处的电荷不受电场力的作用，则可在三角形所在平面内加一匀强电场。静电力常量为 ，对于所加匀强电场的电场强度的大小和方向，下列说法正确的是( )
高考物理二轮复习第一部分专题三电场与磁场第二讲磁场及带电粒子在磁场中的运动课件.ppt
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3．新高考命题仍会将带电粒子在匀强磁场中的运
动作为磁感应相结合．
解题要领
这类问题的特点是利用有界磁场或利用两种磁场相
互组合命题，带电粒子的运动形式为圆周运动，涉及的
方法和规律包括牛顿运动定律、圆周运动的各物理量的
流产生的磁场的方向也要相反．
解析：导线P和Q中电流I均向里时，
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设其在a点产生的磁感应强度大小BP＝BQ
＝B1，如图所示，则其夹角为60°，它们在a点的合磁场
的磁感应强度平行于PQ向右、
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大小为 3 B1.又根据题意Ba＝0，则B0＝ 3 B1，且B0 平行于PQ向左．若P中电流反向，则BP反向、大小不 变，BQ和BP大小不变，夹角为120°，合磁场的磁感应强 度大小为B′1＝B1(方向垂直PQ向上、与B0垂直)，a点合 磁场的磁感应强度B＝ B20＋B′1＝233B0，则ABD项均错 误，C项正确．
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4. (2017·全国卷Ⅱ)如图，在磁感应强度大小为B0的 匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两 者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向 里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感 应强度为零．如果让P中的电流反向、其他条件不变， 则a点处磁感应强度的大小为( )
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mv A.2qB
3mv B. qB
2mv C. qB
4mv D. qB
[题眼点拨] ①“q>0”说明带电粒子带正电；②“与
ON只有一个交点”说明轨迹与ON边界相切．
版高考物理大二轮复习专题三第1讲电场及带电粒子在电场中的运动课件201910242262
解析：选 AB.电子在等势面 b 时的电势能为 E＝qφ＝－2 eV，电子由 a 到 d 的过程电场 力做负功，电势能增加 6 eV，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之间 的电势差相等，则电子由 a 到 b、由 b 到 c、由 c 到 d、由 d 到 f 电势能均增加 2 eV，则 电子在等势面 c 的电势能为零，等势面 c 的电势为零，A 正确；由以上分析可知，电子 在等势面 d 的电势能应为 2 eV，C 错误；电子在等势面 b 的动能为 8 eV，电子在等势面 d 的动能为 4 eV，由公式 Ek＝12mv2 可知，该电子经过平面 b 时的速率为经过平面 d 时速 率的 2倍，D 错误；如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲线运 动，所以电子可能到达不了平面 f 就返回平面 a，B 正确．
电场中力与能性质的考查 【高分快攻】 1．电场中的各个物理量的形成及相互转化的关系
2．电场强度的计算
(1)定义式：E＝Fq.电场中某点的电场强度是确定值，其大小和方向与试探电荷 q 无关． (2)真空中点电荷：E＝kQr2.E 由场源电荷 Q 和场源电荷到某点的距离 r 决定． (3)匀强电场：E＝Ud .式中 d 为两点间沿电场方向的距离．
角度 3 电场中的图象问题 3．(2019·青岛二模)如图甲所示，半径为 R、均匀带正电的球体，A、B 为过球心 O 的直 线上的两点，且 OA＝2R，OB＝3R；球体的空间产生球对称的电场，电场强度大小沿半 径方向分布情况如图乙所示，图中 E0 已知，E－r 曲线下 O～R 部分的面积等于 2R～3R 部分的面积．则下列说法正确的是( )
Ek－12mv21＝mgh＋qEh
④
且有
v1·2t ＝v0t
⑤
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专题突破方略
专题三
电场与磁场
第一部分
专题突破方略
模块定位 电磁学的知识主要包括场和路两大方面，场包括
电场和磁场，在很多问题中还有复合场；路的部
分主要有直流电路和交流电路，而电磁感应则是
场和路相结合的知识.不论场还是路，都是围绕着
电荷而展开的.
第一部分
专题突破方略
电荷周围存在电场，运动的电荷产生磁场；电荷 在电场中要受电场力作用，而磁场只对运动电荷 产生力的作用.电场一章以电场力的特性和能的特 性为主线，建立电场强度和电势的概念，以电场 力、电势能、电势差、电场力做功等电场知识的 应用，研究带电粒子在电场中的运动.为了表征磁 场力的特性，引入磁感应强度的概念，研究磁场 对通电导体和运动电荷的作用，形成磁场与力学 的综合题，这也讲解结束
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