高中物理电磁学知识点

高中物理电磁学知识点
高中物理电磁学知识点

二、电磁学

(一)电场

1、库仑力:221r

q q k F = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量

电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)

2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。

定义式: q

F E = 单位: N / C 点电荷电场场强 r Q k

E = 匀强电场场强 d U E =

3、电势,电势能:

q E A 电

=?,A q E ?=电 顺着电场线方向,电势越来越低。

4、电势差U ,又称电压

q

W U = U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系:

W AB = q U AB

6、粒子通过加速电场:

7、粒子通过偏转电场的偏转量:

粒子通过偏转电场的偏转角

8、电容器的电容: c Q U

=

电容器的带电量: Q=cU

平行板电容器的电容: kd

S c πε4= 电压不变 电量不变

(二)直流电路

1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,)

2、电阻定律:

电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。 单位:Ω·m

3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3

电压分配 2121R R U U =,U R R R U 2

111+= 功率分配 2121R R P P =,P R R R P 2

111+= 4、并联电路总电阻: 3

211111R R R R ++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小) 两个电阻并联 2

121R R R R R += 并联电路电流分配 1221I R I R =,I 1=I R R R 2

12+ 并联电路功率分配 1221R R P P =,P R R R P 2

121+= 5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR

(2)闭合电路欧姆定律:I =r

R E + Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR

输出功率: = IE -I r = (R = r 输出功率最大) R

高中物理电磁学总复习试题

物理总复习电磁学 复习容:高二物理(第十三章 电场、第十四章 恒定电流、第十五章 磁场、第十六章 电磁感应、第十七章 变交电流、第十八章 电磁场与电磁波) 复习围:第十三章~第十八章 电磁学 §.1 第十三章 电场 1. (1)电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移给另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分. (2)应用起电的三种方式:摩擦起电(前提是两种不同的物质发生摩擦)、感应起电(把电荷移近不带电的导体(不接触导体),使导体带电)、接触带电. 注意:①电荷量e 称为元电荷电荷量C 1060.119-?=e ;②电子的电荷量e 和电子的质量m 的比叫做电子的比荷 C/kg 1076.111?=e m e . ③两个完全相同的带电金属小球接触时................电荷量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分;原带同种电荷的总电荷量平分. 2. 库仑定律. ⑴适用对象:点电荷. 注意:①带电球壳可等效点电荷. 当带电球壳均匀带电时,我们可等效在球心处有一个点电荷;球壳不均匀带电荷时,则等效点电荷就靠近电荷多的一侧. ②库仑力也是电场力,它只是电场力的一种. ⑵公式:2 21r Q Q k F ?=(k 为静电力常量等于229/c m N 109.9??). 3.(1)电场:只要有电荷存在,电荷周围就存在电场(电场是描述自身的物理量...........),电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫做电场力. (2)ⅰ. 电场强度(描述自身的物理量........): E = F / q 这个公式适用于一切电场,电场强度E 是矢量,物理学中规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的电场力的方向相同,即正电荷受的电场力方向,即E 的方向为负电荷受的电场力的方向的反向. 此外F = Eq 与2 21r Q Q k F ?=不同就在于前者适用任何电场,后者只适用于点电荷. 注意:①对检验电荷(可正可负)的要求:一是电荷量应当充分小;二是体积也要小. ②E = F / q 中F 是检验电荷所受电场力,q 为检验电荷的电量 ③凡是“描述自身的物理量”统统不能说××正此,××反比(下同). ⅱ. 点电荷的电场场强2 r kQ E =对象就必须是以点电荷Q 为场源电荷的电量,因此它只适用于点电荷形成的电场. 注意:若两个点电荷相距为r ,将两个点电荷移近至r 趋近于零,由2 r kQ E =知,这时的E 为无穷大.(×)(这时的 两个点电荷不能看作质点了,不符和2 r kQ E =的适用条件) 4. 电场线:电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致(与电场线的走向方向相同的那一个方向). ①电场线的疏密程度表示场强的大小,电场线越密(疏)场强越大(小). ②电场线的分布情况可用实验来摸拟,而电场线都是假想的线. 相等的平行直线. 附:若电场线平行,但间距不等,则这样的电场不存在.[简证:假设存在,W AB = qES =U AB q ,因为E 不同(由于间距不同造成)且S 相同,所以S E U S E q q U AB AB ?=???=?] ④点电荷的电场线分布是直线型(如图).

高中物理电磁学所有概念知识分享

十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(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} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E =U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和 后平分,原带同种电荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];

高中物理磁场经典习题含答案

寒假磁场题组练习 题组一 1.如图所示,在xOy平面内,y ≥ 0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、带电量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以v0射入,粒子的重力不计,求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置。 在着沿ad方向的匀强电场,场强大小为E,一粒子源不断地从a处的小孔沿 ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v0,经电场作用后恰好 从e处的小孔射出,现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场, 磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰好从e孔射出。(带电粒子的重 力和粒子之间的相互作用均可忽略不计) (1)所加的磁场的方向如何? (2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大? 题组二 4.如图所示的坐标平面内,在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小B1 = T的匀强磁场,在y 轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d = m的匀强磁场B2。某时刻一质量m = ×10-8 kg、电量q = +×10-4 C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为( m,0)的P点以速度v = ×103 m/s沿y轴正方 向运动。试求: (1)微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径; (2)微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角; (3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件。 5.图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B0,

方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a 的正三角形区域EFG (EF 边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q 的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF 边中点H 射入磁场区域。不计重力。 (1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG 后,从边界EF 穿出磁场,求离子甲的质量。 (2)已知这些离子中的离子乙从EG 边上的I 点(图中未画出)穿出磁场,且GI 长为3a /4,求离子乙的质量。 (3)若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半,而离子乙的质量是最大的,问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。 题组三 7.如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布 在以直径A 2A 4为边界的两个半圆形区域I 、II 中,A 2A 4与A 1A 3的夹角为60°。一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子以某一速度从I 区的边缘点A 1处沿与A 1A 3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A 2A 4的方向经过圆心O 进入II 区,最 后再从A 4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t ,求I 区和II 区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)。 8.如图所示,在以O 为圆心,内外半径分别为R 1和R 2的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U 为常量,R 1=R 0,R 2=3R 0,一电荷量为+q ,质量为m 的粒子从内圆上的A 点进入该区域,不计重力。 (1)已知粒子从外圆上以速度射出,求粒子在A 点的初速度的大小; (2)若撤去电场,如图(b ),已知粒子从OA 延长线与外圆的交点C 以速度射出,方向与OA 延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间; (3)在图(b )中,若粒子从A 点进入磁场,速度大小为,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少? A 23

高二物理电磁学综合试题

高二物理电磁学综合试题 第Ⅰ卷选择题 一.选择题:(本题共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个 选项正确,有的小题有多个选项正确,全对得3分,漏选得1分,错选、不选得0分) 1、下列说法不符合 ...物理史事的是() A、赫兹首先发现电流能够产生磁场,证实了电和磁存在着相互联系 B、安培提出的分子电流假说,揭示了磁现象的电本质 C、法拉第在前人的启发下,经过十年不懈的努力,终于发现电磁感应现象 D、19世纪60年代,麦克斯韦建立了完整的电磁场理论,并预言了电磁波的存在 2、图1中带箭头的直线是某电场中的一条电场线,在这条直线上有a、b两点,若用 E a、E b表示a、b两点的场强大小,则() A、a、b两点的场强方向相同 B、电场线是从a指向b,所以有E a>E b C、若一负电荷从b点逆电场线方向移到a点,则电场力对该电荷做负功 D、若此电场是由一负点电荷所产生的,则有E a<E b 3、质量均为m、带电量均为+q的A、B小球,用等长的绝缘细线悬在天花板上的同一点,平衡后两线张角为2θ,如图2所示,若A、B小球可视为点电荷,则A小球所在处的场强大小等于() A、mgsinθ/q B、mgcosθ/q C、mgtgθ/q D、mgctgθ/q 4、如图3所示为某一LC振荡电路在某时刻的振荡情况,则由此可知,此刻()A、电容器正在充电 B、线圈中的磁场能正在增加 C、线圈中的电流正在增加 D、线圈中自感电动势正在阻碍电流增大 是() A、它的频率是50H Z B、电压的有效值为311V C、电压的周期是 002s D、电压的瞬时表达式是u=311 sin314t v 图3 -311 311 u/v 0 1 2 t/10-2s 图4 ab 图1 B 图2 A θθ q q

高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全

高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 ,, 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。 均匀电场内,相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能,。 a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。 变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。 。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向

高中物理电磁场知识点

高中物理电磁场和电磁波知识点总结 1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场. (2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场. (3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场. 2.电磁波 (1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波. (2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v=λf,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×10 8 m/s. 下面为大家介绍的是20XX年高考物理知识点总结电磁感应,希望对大家会有所帮助。 1. 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流. (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源. (2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流. 2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义 式:Φ=BS.如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正.反之,磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和. 3. 楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便. (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量. ②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少. (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感). 4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.表达式 E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势.(2)公式的变形 ①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSΔB/Δt . ②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nbδs/Δt . 5.自感现象

高考物理电磁学大题习题20题Word版含答案及解析

高考物理电磁学大题习题20题 1.如图所示,虚线MO 与水平线PQ 相交于O ,二者夹角θ=30°,在MO 左侧存在电场强度为 E 、方向竖直向下的匀强电场,MO 右侧某个区域存在磁感应强度为B 、垂直纸面向里的匀强 磁场,O 点处在磁场的边界上。现有一群质量为m 、电量为+q 的带电粒子在纸面内以不同的速度(0≤v ≤ E B )垂直于MO 从O 点射入磁场,所有粒子通过直线MO 时,速度方向均平行于PQ 向左。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,求: (1)粒子在磁场中的运动时间。 (2)速度最大的粒子从O 开始射入磁场至返回水平线POQ 所用时间。 (3)磁场区域的最小面积。 【答案】(1)23m qB π(2))m t qB π=或23m qB π(3)22 24 4(12m E S q B π-?= 或22 24 (3m E q B π 【解析】 【详解】(1)粒子的运动轨迹如图所示,设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R ,周期为T ,粒子在匀强磁场中运动时间为t 1, 则2 mv qvB R =,即mv R qB =,22R m T v qB ππ==,11233m t T qB π== (2)设粒子自N 点水平飞出磁场,出磁场后应做匀速运动至OM ,设匀速运动的距离为x ,匀速运动的时间为t 2,由几何关系知:

tan R x θ= ,2x t v =,2t =过MO 后粒子做类平抛运动,设运动的时间为t 3,则: 2 33122qE R t m = 又:E v B = ,3t = 则速度最大的粒子自O 进入磁场至重回水平线POQ 所用的时间123t t t t =++ 联立解得:t = (3)由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM ,其飞出磁场的位置均应在ON 的连线上,故磁场范围的最小面积S ?是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON 所围成的面积。扇形 OO N '的面积21 3S R π= OO N ?'的面积为:22 cos30sin 30S R R =??= ' 又S S S ?=-' 联立解得2224m E S q B ?=或22 24(3m E q B π。 2.如图甲所示,两平行金属板接有如图乙所示随时间t 变化的电压U ,两板间电场可看作均匀的,且两金属板外无电场,两金属板长L =0.2 m ,两板间距离d =0.2 m .在金属板右侧边界MN 的区域有一足够大的匀强磁场,MN 与两板中线OO ′垂直,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线OO ′连续射入电场中,已知每个粒子速度v 0=105 m/s ,比荷=108 C/kg ,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的. (1)试求带电粒子射出电场时的最大速度; (2)任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN 上的入射点和在MN 上出射点的距离是一确定的值s ,试通过计算写出s 的表达式(用字母m 、v 0、q 、B 表示). 【答案】(1)。方向:斜向右上方或斜向右下方,与初速

高中物理概念电磁学

一、库伦定律 ①电荷: ①电荷量(简称电量):用来度量带电体(静电)所含电量的多少。其符号是Q,单位是库伦(简称库),用符号C表示。通常正电荷量用正数表示,负电荷量用负数表示。 ②元电荷:也可叫做基本电荷。任意电荷量都等于该元电荷的整数倍,用e 表示。e= 1.6021892×10-19C,可取e=1.6×10-19C。它是一个电子或质子所带电荷量。 ③点电荷:忽略其体积的带电质点,其所带电荷可以用Q或q来表示。 ④净电荷:在导体中,未被电性抵消的电荷量叫做净电荷量,简称净电荷。 ⑤电荷平分原理:两个点电荷或体积相等的两个电荷相遇后,各自所带的电荷量为两个点电荷电量之和的一半。(正电荷用正值代入,负电荷用负值代入。) ②库伦定律: ①概念:在真空中的两个点电荷间的作用力的大小与它们的电量乘积成正比,与它们之间距离平方成反比,作用力的方向存在于它们的连线上。其中的这种作用力叫做静电力或库伦力。其方向遵循:同种电荷相斥,异种电荷相吸 ②公式其中k就是静电力恒量,在真空条件下其值为 k=9.0×109 二、电场、电场强度和电场线 ①电场: ①电场:电荷间的互相作用是通过电场发生的,只要有电荷,其周围就有电场。静电力就是电场对其他电荷的作用力。 ②对电场的认识:电场对处于其中的电荷有力的作用,可对电荷做功,从而具有能量和动量,而没有静止质量,具体形状等。 ②电场强度和电场线: ①电场强度:①概念:我们定义:电场力与检验电荷量的比值叫做其电场的电场强度。它是用来描述场源电荷发出电场的性质的物理量,与检验电荷无关。其符号是E,单位是N/C。电场强度是个矢量,其方向就是场源电荷的电场对 电场内正电荷的静电力方向。②k就是静电力恒量,Q是源电荷的电量。 ②电场线:①概念:电场线是这样一种曲线,它能表示电场强度,它每一点的切线方向与该处电场强度方向一致。电场强度方向就是电场线的方向。 ②电场线的性质:电场线的疏密可以表示电场强度的大小,电场线越密,电场强度越大。场源电荷为正电荷的电场线箭头指向背离源电荷方向,场源电荷为负电荷的电场线箭头指向靠近源电荷方向。

高中物理磁场知识点汇总

高中物理磁场知识点汇总 一、磁场 磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有磁力作用。与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。如图所示为证明通电导线周围有磁场存在? ?奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。 1.地磁场地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。 2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。 3.指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。 4.磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。 ②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。 二、磁场的方向 在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。规定:在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。确定磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针 N 极的指向即为该点的磁场方向。磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。 电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。 三、磁感线

高中物理电磁学经典例题

高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1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 的中央各有小孔M、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三点在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N点时速度恰好 为零,然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变,则: A.若把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解:当开关S一直闭合时,A、B两板间的电压保持不变,当带电质点从M向N 运动时,要克服电场力做功,W=qU AB,由题设条件知:带电质点由P到N的运动过程中,重力做的功与质点克服电场力做的功相等,即:mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离,因U AB保持不变,上述等式仍成立,故沿原路返回, 应选A。 若把B板下移一小段距离,因U AB保持不变,质点克服电场力做功不变,而重力做功 增加,所以它将一直下落,应选D。 由上述分析可知:选项A和D是正确的。 想一想:在上题中若断开开关S后,再移动金属板,则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d,加上如图23-1(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T。现有一离子束,其中每个 离子的质量为m,电量为q,从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b)

高中物理电学实验习题大全(含答案)

电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

高中物理20种电磁学仪器

高中物理20 种电磁学仪器 1. 电视机原理 1. 电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的. 电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示. 磁场方向垂直于圆面. 磁场区的中心为O,半径为r. 当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点. 为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度 B 应为多少? 解析:如图所示,电子在磁场中沿圆弧ab 运动,圆心为O,半径为R,以v 表示电子进入磁= 场时的速度,m、e 分别表示电子的质量和电荷量,则 1 2 eU mv 2 evB 2 mv R 又有tan 2 r R 由以上各式解得: B 1 2mv r e tan 2 2. 电磁流量计 2. 电磁流量计广泛应用于测量可导电液体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积).为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道.其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线).图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度 B 的匀强磁场,磁场方向垂直前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接,I 表示测得的电流值.已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为() A. I c bR B a B. I b aR B c

C. I cR a B b D. I R bc B a 2. 质谱仪 3. 如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导 入图中所示的容器 A 中,使它受到电子束轰击,失去 一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s1 以很小的速度进入电压为U 的加速电场区(初速不 计),加速后,再通过狭缝s2、s3 射入磁感强度为 B 的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ。最后,分 子离子打到感光片上,形成垂直于纸面而且平行于狭 缝s3 的细线。若测得细线到狭缝s3 的距离为d,试 导出分子离子的质量m的表达式。 解析:以m、q 表示离子的质量电量,以v 表示离子从狭缝s2 射出时的速度,由功能关系可得 射入磁场后,在洛仑兹力作用下做圆周运动,由牛顿定律可得 式中R为圆的半径。感光片上的细黑线到s3 缝的距离d=2R 解得 4. 磁流体发电 3. 磁流体发电是一种新型发电方式,图1 和图 2 是其工作原理示意图。图1 中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为l 、a、b,前后两个侧面是绝缘体,上下两个 侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻R1相连。整个发电导管处于图 2 中磁

高中物理磁场知识点总结+例题

磁场 一、基本概念 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。⑵电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。 ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。 3.磁感应强度 IL F B (条件是L ⊥B;在匀强磁场中或ΔL 很小。) 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A?m)=1kg/(A ?s 2) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针N 极受磁场力的方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。 ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: 地磁场的特点:两极的磁感线垂直于地面;赤道上方的磁感线平行于地面;除两极外,磁感线的水平分量总是指向北方;南半球的磁感线的竖直分量向上,北半球的磁感线的竖直分量向下。 ⑷电流的磁场方向由安培定则(右手螺旋定则)确定:对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 二、安培力 (磁场对电流的作用力) 1.安培力方向的判定 ⑴用左手定则。 ⑵用“同向电流相吸,反向电流相斥”(适用于两电流互相平行时)。 ⑶可以把条形磁铁等效为长直通电螺线管(不要把长直通电螺线管等效为条形磁铁)。 例1.条形磁铁放在粗糙水平面上,其中点的正上方有一导线,在 导线中通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会______(增 条形磁铁蹄形磁铁 通电环行导线周围磁场 通电长直螺线管内部磁场 通电直导线周围磁场

高中物理电磁学试题选

高中物理电磁学部分试题选 填空题(把答案填在题中的括号内)。 0.1.1如图3-51所示,在厚金属板M附近放置一个负点电荷Q,比较图中a、b、c三点的 场强E a、E b、E c大小关系为();电势U a、U b、U c高低关系为(). 图3-51 0.1.2带电量为q1、q2,质量分别为m1和m2的两带异种电荷的粒子,其中q1=2q2,m1= 4m2,均在真空中.两粒子除相互之间的库仑力外,不受其它力作用.已知两粒子到某固定点的距离皆保持不变,由此可知两粒子一定做()运动,该固定点距两带电粒子的距离之比L1∶L2=(). 0.1.3在一次雷雨闪电中,两块云之间的电势差均为109V,从一块云移到另一块云的电量 均为30C,则在这次闪电中放出的能量是()J. 0.1.4如图3-52所示,在电场为竖直方向的匀强电场中,质量为m、带电量为-q的质点P, 沿直线AB斜向下运动,直线AB与竖直方向间的夹角为θ,若AB长度为L,则A、B两点间的电势差为(). 图3-52 0.1.5用三个完全相同的金属环,将其相互垂直放置,并把相交点焊接起来成为如图3-53 所示的球形骨架,如整个圆环的电阻阻值为4Ω,则A、C间的总电阻阻值R AC=()。(A、B、C、D、E、F为六个相交焊接点,图中B点在外,D点在内) 图5-53

0.1.6电路如图3-54所示,R1=R3=R,R2=2R,若在b、d间接入理想电压表,读数为 ();若在b、d间接入内阻为R的电压表,读数为()。 图5-54 0.1.7如图3-55所示的图线,a是某电源的U-I图线,b是电阻R的U-I图线,这个电源 的内电阻等于( ),用这个电源和两个电阻R串联成闭合电路,电源输出的电功率等于( )。 图3-55 0.1.8如图3-56所示电路中,已知R1=100Ω,右边虚线框内为黑盒,情况不明,今用电 压表测得U AC=10V,U CB=40V.则A、B间总电阻R AB是( )。 图5-56 0.1.9电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种是锅内水烧干 后的保温状态。如图3-57所示是电饭锅电路的示意图,S是感温材料制造的开关,R1是电阻,R2是加热用的电阻丝,那么当开关S接通时,电饭锅所处的工作状态为()。如果要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的1/9,那么R1/R2=()。 图3-57

高中物理电磁学知识点梳理

高中物理知识点梳理 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、

高中物理——磁场专题讲解+经典例题

磁场专题 7.【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图所示,MN 是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光。MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P 为屏上的一小孔,PQ 与MN 垂直。一群质量为m 、带电荷量q 的粒子(不计重力),以相同的速率v ,从P 处沿垂直于磁场方向射入磁场区域,且分布在与PQ 夹角为θ的范围内,不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是( ) A .在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为mv qB B .在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为 ()21cos mv qB θ- C .在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为mv qB D .在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为()21sin mv qB θ- 10.【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图,电源电 动势为E ,内阻为r ,滑动变阻器电阻为R ,开关闭合。两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。以下说法正确的是(忽略带电粒子的重力)( ) A .保持开关闭合,将滑片P 向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出 B .保持开关闭合,将滑片P 向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出 C .保持开关闭合,将a 极板向下移动一点,粒子将继续沿直线穿出 D .如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出 4.【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示,一粒子源位于一边长为a 的正三角形ABC 的中点O 处,可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v 、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,整个三角形位于垂直于△ABC 的匀强磁场中,若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域,则磁感应强度的最小值为 ( ) A .mv qa B .2mv qa Q

(完整版)高中物理电磁学知识点

二、电磁学 (一)电场 1、库仑力:2 2 1r q q k F = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量 电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。 定义式: q F E = 单位: N / C 点电荷电场场强 r Q k E = 匀强电场场强 d U E = 3、电势,电势能: q E A 电=?,A q E ?=电 顺着电场线方向,电势越来越低。 4、电势差U ,又称电压 q W U = U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 22 1mv qU = 7、粒子通过偏转电场的偏转量: 2 02 2022212121V L md qU V L m qE at y = == 粒子通过偏转电场的偏转角 20 mdv qUL v v tg x y = = θ 8、电容器的电容: c Q U = 电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kd S c πε4= 电压不变 电量不变

(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,) 2、电阻定律: 电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。 单位:Ω·m 3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3 电压分配 2 12 1R R U U =,U R R R U 2 11 1 += 功率分配 2 12 1R R P P =,P R R R P 2 11 1+= 4、并联电路总电阻: 3 2 1 1111R R R R ++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小) 两个电阻并联 2 121R R R R R += 并联电路电流分配 122 1 I R I R =,I 1= I R R R 2 12 + 并联电路功率分配 1 22 1R R P P =,P R R R P 2 12 1+= 5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR (2)闭合电路欧姆定律:I = r R E + Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR 输出功率: = IE -I r = (R = r 输出功率最大) R 电源热功率: 电源效率: =E U = R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt 焦耳定律(电热)Q= 电功率 P=IU 纯电阻电路:W=IUt= P=IU 非纯电阻电路:W=IUt > P=IU > S l R ρ=

高中物理电磁学基础知识

一、电场基本规律 2、库仑定律 (1)定律内容: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。 (2)表达式:k=9.0×109N?m2/C2——静电力常量 (3)适用条件:真空中静止的点电荷。 1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,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,在转移过程中,电荷的总量保持不变。(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。 (2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C ——密立根测得e的值。 二、电场能的性质 1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。 2、电势φ (1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。 (2)定义式:φ——单位:伏(V)——带正负号计算 (3)特点: ○1电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。 ○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。 ○3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。 ○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。 (4)电势高低的判断方法 ○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。φA>φB ○2根据电势能判断: 正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。 负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。 结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。 3、电势能Ep (1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。 (2)定义式:——带正负号计算 (3)特点: ○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。 ○2电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。 4、电势差UAB (1)定义:电场中两点间的电势之差。也叫电压。 (2)定义式:UAB=φA-φB (3)特点: ○1电势差是标量,但是却有正负,正负只表示起点和终点的电势谁高谁低。若UAB>0,则UBA<0。 ○2单位:伏 ○3电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关 ○4U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。——电势差与电场强度之间的关系。 5、静电平衡状态

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