电场和磁场知识点复习.

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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。

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。

高三物理磁场电场知识点

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

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。

高三电场与磁场知识点汇总

高三电场与磁场知识点汇总

高三电场与磁场知识点汇总电场与磁场是物理学中非常重要的概念,它们在我们的生活中无处不在,影响着我们的日常生活。

本文将对高三电场与磁场的知识点进行汇总和总结,以帮助同学们更好地理解和掌握这一领域的知识。

一、电场基础知识1. 电荷:电荷是物质的基本属性之一,可以表现为正电荷或负电荷。

同性电荷相斥,异性电荷相吸。

2. 电场的定义:电场是电荷在空间中产生的一种物理场,它对周围空间内的电荷产生相互作用力。

3. 电场强度:电场强度表示单位正电荷所受到的电场力的大小,通常用E表示,其单位是牛顿/库仑。

4. 电场力:电场作用在电荷上的力,其大小与电荷的量和电场强度有关。

二、电场的计算与性质1. 电场强度的计算:电场强度E与点电荷的电荷量Q和与该电荷的距离r的平方成反比,即E = kQ/r²,其中k为电场常量。

2. 电场线:电场线是用来描述电场的示意图,是沿着电场强度方向的曲线,相邻电场线之间的距离表示电场强度的大小。

3. 电势能和电势差:电势能表示单位正电荷所具有的电势能量,电势差表示电场力在电荷上所做的功。

两者之间的关系为电势差等于单位正电荷的电势能。

三、磁场基础知识1. 磁场的定义:磁场是由磁荷产生的一种物理场,它会对周围的磁荷或带电粒子产生力的相互作用。

2. 磁感线:磁感线是用来描述磁场的示意图,是从磁南极指向磁北极的曲线,相邻磁感线之间的密集程度表示磁场的强弱。

3. 磁场力:磁场作用在带电粒子上的力,其大小与带电粒子的电荷量、速度和磁场强度有关。

4. 洛伦兹力:洛伦兹力是电荷在磁场中所受到的力,其大小和方向可以通过洛伦兹力定律来计算。

四、电场与磁场的相互作用1. 楞次定律:楞次定律描述了磁场中的导体中产生感应电动势的规律,即导体中的电流方向使得产生的磁场与外部磁场相互作用。

2. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律描述了磁场中导体中感应电流的产生,即导体中的感应电流的方向与导体运动方向垂直。

10-11-0磁场与电场复习

10-11-0磁场与电场复习
复 习
第十章 真空中的稳恒磁场
一 基本概念
1 电流 & 电流密度
电流密度
dI envd ds
方向:沿正电荷运动的方向。 电流

dS
j
I
dQ I dt
dI dS dS cos
I
S

dS

2 稳恒电流 & 稳恒电场
稳恒电流 电流连续性方程
I
s
n n
5 磁感应强度
大小:
B
M max B m
矢量叠加原理
方向: 平衡位置时线圈的法向 小磁针北极所指的方向
6 磁通量
通过磁场中任一给定曲面的磁力线总数,称为通过 该曲面的磁通量,用Φm表示。
B
ds
dΦm B ds Bdss
B
0 I
2πr
L
r
B
圆柱内0< r <R
0 Ir B 2 π R2
B
的方向与 I 成右螺旋关系
3 圆形载流导线的磁场。
Idl
大小:
R
o
r
x

P
dB

Bx
0 IR
2
2 2 3

2 x R )2 (
x
方向:沿 x 轴的正方向。
圆心 x=0
B
0 I
2R
4 载流直螺旋管轴线上的磁场 A
B ds 0
S
磁场是无源场
四 安培环路定理 在真空的稳恒磁场中,磁感应强度B沿任一闭 合路径积分的值,等于 μ0乘以该闭合路径所包围的 各电流的代数和。
n B dl 0 I i L i 1

电场磁场公式知识点总结

电场磁场公式知识点总结

电场磁场公式知识点总结电场和磁场的公式可以分为静电场和静磁场的公式以及动电场和动磁场的公式。

静电场和静磁场描述了电荷和电流在静止情况下的相互作用,而动电场和动磁场描述了电荷和电流在运动情况下的相互作用。

静电场公式在静电场情况下,电场的强度可以用库仑定律来描述。

库仑定律描述了电荷之间的相互作用,其数学公式为:F = k * |q1 * q2| / r^2其中,F为电荷之间的电力,k为库仑常数,q1和q2分别为两个电荷的大小,r为两个电荷之间的距离。

根据库仑定律,电场的方向与电荷在空间中的分布有关,大小与距离的平方成反比。

在静电场中,电场强度E可以由电势差ΔV来描述,其数学公式为:E = -ΔV / d其中,E为电场的强度,ΔV为电势差,d为电场中两点之间的距离。

根据电场强度与电势差的关系,可以推导出电场的强度与电荷分布之间的关系。

静磁场公式在静磁场情况下,磁场的强度可以用比奥-萨伐特定律来描述。

比奥-萨伐特定律描述了电流元之间的相互作用,其数学公式为:F = μ0 * |I1 * I2| * L / (2πr)其中,F为电流元之间的磁力,μ0为真空磁导率,I1和I2分别为两个电流元的大小,L 为电流元的长度,r为两个电流元之间的距离。

根据比奥-萨伐特定律,磁场的方向与电流元之间的位置关系有关,大小与距离的平方成反比。

在静磁场中,磁场强度B可以由磁感应强度H来描述,其数学公式为:B = μ0 * H其中,B为磁感应强度,μ0为真空磁导率,H为磁场的强度。

根据磁感应强度与磁场强度的关系,可以推导出磁场的强度与电流分布之间的关系。

动电场公式在动电场情况下,由于电荷的运动产生了电流,电场的描述需要考虑电流元和电场强度之间的相互作用。

根据安培定律和法拉第定律,电场和磁场的公式可以用麦克斯韦方程组来描述。

麦克斯韦方程组包括四个方程,分别是高斯定理、高斯安培定律、法拉第定律和麦克斯韦-安培定律。

这些方程描述了电场和磁场之间的相互作用,是电磁学的基本定律。

电场及磁场知识点总结

电场及磁场知识点总结

电场及磁场知识点总结电场及磁场是物理学中重要的概念,它们在电磁学中起着关键作用。

本文将从电场和磁场的基本概念、场的性质、场的作用以及场的应用等方面进行详细介绍和总结。

一、电场的基本概念1. 电场的产生电场是由电荷产生的,任何带电体都会产生电场。

在物理学中,电场是描述电荷之间相互作用的力场。

当电荷发生变化时,其周围的电场也会发生变化。

2. 电场的特征电场具有方向性和大小的概念。

对于正电荷而言,电场是由正电荷指向负电荷;对于负电荷而言,则相反。

电场的大小与电荷数目成正比,与距离的平方成反比,可用库仑定律来描述。

3. 电场的表示电场可以用电场线和电场力线来表示。

电场线是从正电荷指向负电荷的线,电场线越密集,电场越强。

电场力线表示了在某个点的电场力的方向和大小。

二、电场的性质1. 电场的叠加原理当存在多个电荷产生的电场时,这些电场会相互叠加,最终形成合成电场。

根据电场的叠加原理,合成电场等于各个电场的矢量和。

2. 电场的能量电场具有能量,这种能量存储在电场中。

当电荷在电场中运动时,会产生电场能转化为动能。

电场能量可以用电势能来描述,它与电荷的电势差和电荷本身的大小成正比。

3. 电场的场强电场的场强是衡量电场强弱的物理量。

场强由电场大小和电场方向组成,可以用来计算电荷所受的电场力。

电场力等于电场的场强与电荷大小的乘积。

三、电场的作用1. 电场力电场力是电荷在电场中受到的力,它为电荷提供了加速度。

根据库仑定律,电场力与电荷大小和电场的场强成正比。

2. 电场做功电场在物体上所做的功可以用来改变物体的能量状态。

当电场力对物体做功时,物体的能量会发生相应的变化。

3. 电场对运动电荷的作用在电场中存在的运动电荷会受到电场力的作用,从而产生电流。

这通过电磁感应规律,用洛伦兹力来描述。

四、电场的应用1. 电场在生活中的应用电场在生活中有很多应用,例如:电子产品中的静电防护、电磁炉的使用等,都涉及到电场的知识。

2. 电场在技术领域的应用电场的研究和应用在技术领域有广泛的应用,如电磁学、无线通信、雷达和卫星导航等。

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专 题 四 电 场 和 磁 场知识回扣(一) 静电场 一、电场力的性质 1、库仑定律内容:在真空中两个点电荷的相互作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,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. 表达式:221r Q Q kF = [说明] (1)库仑定律适用在真空..中、点电荷...间的相互作用,点电荷在空气中的相互作用也可以应用该定律.○1对于两个均匀带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球心的点电荷,r 为两球心之间的距离.○2对于两个带电金属球,要考虑金属表面电荷的重新分布. ○3库仑力是短程力,在r =10-15~10-9m 的范围均有效.所以不能根据公式错误地推论:当r →0时,F →∞,其实,在这样的条件下,两个带电体也已经不能再看做点电荷.(2)在计算时,知物理量应采用国际单位制单位.此时静电力常量k =9×109N ·m 2/C 2. (3)221r Q Q kF =,可采用两种方法计算: ○1采用绝对值计算.库仑力的方向由题意判断得出. ○2Q 1、Q 2带符号计算.此时库仑力F 的正、负符号不表示方向,只表示吸引力和排斥力. (4)库仑力具有力的共性○1两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律. ○2库仑力可使带电体产生加速度.例如原子的核外电子绕核运动时,库仑力使核外电子产生向心加速度.○3库仑力可以和其他力平衡. ○4某个点电荷同时受几个点电荷的作用时,要用平行四边形定则求合力. 2、电场强度(1)电场强度的大小 ① 定义式: qFE =适用于任何电场,E 与F 、q 无关 ② 点电荷的电场: 2rQk E = Q 为场源电荷的电荷量 ③ 匀强电场: dUE =d 为电势差为U 的两点在电场方向上的距离 [说明] ①电场中某点的电场强度的大小与形成电场的电荷电量有关,而与场电荷的电性无关,而电场中各点场强方向由场电荷电性决定.②如果空间几个电场叠加,则空间某点的电场强度为知电场在该点电场强度的矢量和,应据矢量合成法则——平行四边形定则合成;当各场强方向在同一直线上时,选定正方向后作代数运算合成.(2)电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同。

3、电场线(1)电场线对电场的描述①电场线的疏密程度表示了电场的强弱,电场线越密集的地方,电场越强,即场强越大。

②电场线上任一点的切线方向与电场方向相同。

(2)电场线的基本性质①静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.②任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切) ③沿电场线方向电势逐渐降低 ④电场线总是垂直穿过等势面 (3)几种常见的电场线电场 电场线图样 简要描述 正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状 等量异号电荷相吸状匀强电场等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场- - - -点电荷与带电平板+孤立点电荷周围的电场匀强电场平行的、等间距的、同向的直线二、电场能的性质 1、电场力做功的计算(1)根据电势能的变化与电场力做功的关系计算电场力做了多少功,就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化 (2)应用W=qU AB 计算①正负号运算法:按照符号规定把电量q 和移动过程的始、终两点的电势U AB 的值代入公式W=qU AB . 符号规定....是:所移动的电荷若为正电荷,q 取正值;若为负电荷,q 取负值,若移动过程的始点电势A ϕ高于终点电势B ϕ,U AB 取正值;若始点电势A ϕ低于终点电势B ϕ,U AB 取负值.②绝对值运算法:公式中的q 和U AB 都取绝对值,即公式变为 W =∣q ∣·∣U AB ∣ 正.、负功判断....:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功).[说明] 采用这种处理方法时,公式中的U AB 是电势差的绝对值||B A ϕϕ-,而不是电势的绝对值之差||||B A ϕϕ-,由于||B A ϕϕ-=||A B ϕϕ-,所以,这种处理方法不必计较A 、B 之中哪个是始点哪个是终点. 2、电势和电势差 (1)电势:①定义 qE p =ϕ(与试探电荷无关)②零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择.(大地或无穷远默认为零) (2)电势差: 定义 qW U ABAB =(3)电势与电势差的比较:①电势差是电场中两点间的电势的差值,B A AB U ϕϕ-=②电场中某一点的电势的大小,与选取的参考点有关;电势差的大小,与选取的参考点无关。

③电势和电势差都是标量,单位都是伏特,都有正负值;电势的正负表示该点比参考点的电势大或小;电势差的正负表示两点的电势的高低。

(4)电势相对高低的判断①利用电场线判断:沿电场线方向电势降低。

②据电场力的功情况判断:有电场力的功计算出电势差,再据电势差的正负判断两点电势的相对高低。

③据电势能的变化情况判断:由电势能的变化情况,结合电荷的正负,即可判断。

3、等势面(1)等势面的性质:① 在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功 ② 电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

③ 等势面越密,电场强度越大 ④ 等势面不相交,不相切 (2)几种常见等势面注意:①等量同种电荷连线和中线上 连线上:中点电势最小中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零。

②等量异种电荷连线上和中线上连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。

中线上:各点电势相等且都等于零。

三、电荷在电场中的运动1、带电粒子在电场中的运动情况(平衡、加速和减速) 一般利用动能定理求解带电粒子的末速度。

2.带电粒子在电场中的偏转(不计重力,且初速度v 0⊥E ,则带电粒子将在电场中做类平抛运动)复习:物体在只受重力的作用下,被水平抛出,在水平方向上不受力,将做匀速直线运动,在竖直方向上只受重力,做初速度为零的自由落体运动。

物体的实际运动为这两种运动的合运动。

粒子v 0在电场中做类平抛运动沿电场方向匀速运动所以有:t v L 0= ①电子射出电场时,在垂直于电场方向偏移的距离为: 221at y = ②粒子在垂直于电场方向的加速度:mdeUm eE m F a ===③ 由①②③得:2021⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=v L mdeUy ④ 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为v 0,而垂直于电场方向的速度:v Lmd eU at v ⋅==⊥ ⑤ 故电子离开电场时的偏转角θ为:200tan mdv eUL v v ==⊥θ ⑥ 3、示波管的构造与原理(1)示波器:用来观察电信号随时间变化的电子仪器。

其核心部分是示波管(2)示波管的构造:由电子枪、偏转电极和荧光屏组成(如图)。

(3)原理:利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性和人的视觉暂留等,灵敏、直观地显示出电信号随间变化的图线。

(二) 磁场一、磁场的产生与描述 1.磁场(1)磁场:磁场是一种特殊的物质存在于磁极和电流周围. (2)磁场的性质:磁场对放入磁场中的磁极和电流有力的作用. (3)磁场的电本质:一切磁现象都起源于电荷的运动(4)磁场的方向:规定磁场中任意一点的小磁针静止时N极的指向(小磁针N极受力方向).2、磁感线对磁场的描述(1)磁感线①定义:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫做磁感线。

②特点:、不是真实存在的,是人们为了形象描述磁场而假想的;是闭合曲线,磁体的外部是从N极到S极,内部是从S极到N极,在空间中不相交;磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。

(2)几种常见磁场的磁感线①条形磁铁和蹄形磁铁的磁场②直线电流的磁场③环形电流的磁场④通电螺线管的磁感线与条形磁铁相似,一端相当于北极N,另一端相当于南极S.⑤匀强磁场3、磁感应强度磁感应强度是描述磁场大小和方向的物理量,用“B ”表示,是矢量。

(1)大小:(2)方向:磁场中该处的磁场方向。

(3)单位:特斯拉(4)匀强磁场:磁感应强度大小、方向处处相同的区域,在匀强磁场中,磁感线互相平行并等距。

二、两种磁场力 1、安培力(1)安培力大小θsin BIl F =(其中θ为B 与I 之间的夹角) ①若磁场和电流垂直时:F =BI l ; ②若磁场和电流平行时:F =0. (2)安培力的方向左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直(或倾斜)穿入手心,伸开四指指向电流方向,拇指所指的方向即为导线所受安培力的方向[说明] 电流所受的安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,所以安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所确立的平面. 2、磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力) (1)洛伦兹力的大小θsin qvB f =①当θ=90°时,qvB f =,此时,电荷受到的洛伦兹力最大;②当θ=0°或180°时,f =0,即电荷在磁场中平行于磁场方向运动时,电荷不受洛伦兹力作用;③当v =0时,f =0,说明磁场只对运动的电荷产生力的作用. (2)洛伦兹力的方向左手定则:伸开左手,使大姆指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,让磁感线穿入手心,四指指向为正电荷的运动方向(或负电荷运动的反方向),大拇指所指的方向是正电荷(负电荷)所受的洛伦兹力的方向.[说明] ① 洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向垂直,又与磁场方向垂直,所以洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向所确定的平面.ILF B =②洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向,当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向随之变化.③由于洛伦兹力方向总与电荷运动方向垂直,所以洛伦兹力对电荷不做功. 三、带电粒子在匀强磁场中的运动1、若带电粒子初速度方向与磁场方向共线,则作匀速直线运动。

2、若带电粒子沿垂直磁场方向射入磁场,即θ=90°时,带电粒子所受洛伦兹力qvB f =,方向总与速度v 方向垂直.洛伦兹力提供向心力,使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动. (1)其特征方程为:f 洛=F 向 (2)四个基本公式:向心力公式:R v m Bqv 2= 半径公式:qBmvR =周期和频率公式:fqB m T 12==π 动能公式:m BqR m p mv E K 2)(221222===注意:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T ,只和粒子的比荷(q /m )有关,与粒子的速度v 、半径R 的大小无关;也就是说比荷(q /m )相同的带电粒子,在同样的匀强磁场中,T 、f 和ω相同. 四、几种与磁场有关的仪器 1、速度选择器 2、质谱仪 3、回旋加速器 4、磁流体发电机 5、电磁流量计五、带电粒子在复合场中的运动1、复合场一般包括重力场、电场和磁场,本专题所说的复合场指的是磁场与电场、磁场与重力场,或者是三场合一.2、三种场力的特点(1)重力的大小为mg ,方向竖直向下,重力做功与路径无关,其数值除与带电粒子的质量有关外,还与初、末位置的高度差有关.(2)电场力的大小为q E ,方向与电场强度E 及带电粒子所带电荷的性质有关,电场力做功与路径无关,其数值除与带电粒子的电荷量有关外,还与初、末位置的电势差有关. (3)洛伦兹力的大小跟速度与磁场方向的夹角有关,当带电粒子的速度与磁场方向平行时,f =0;当带电粒子的速度与磁场方向垂直时,f =qv B ;洛伦兹力的方向垂直于速度v 和磁感应强度B 所决定的平面.无论带电粒子做什么运动,洛伦兹力都不做功.3、注意:电子、质子、α粒子、离子等微观粒子在复合场中运动时,一般都不计重力,但质量较大的质点(如带电尘粒)在复合场中运动时,不能忽略重力.4、带电粒子在复合场中运动的处理方法.(1)正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提①带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子所受的合外力及其初始状态的速度,因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析,当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,做匀速直线运动(如速度选择题).②当带电粒子所受的重力与电场力等值反向,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.③当带电粒子所受的合外力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,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,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程可能由几种不同的运动阶段所组成.(2)灵活选用力学规律是解决问题的关键①当带电粒子在复合场中做匀速运动时,应根据平衡条件列方程求解.②当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时,往往应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解.③当带电粒子在复合场中做非匀速曲线运动时,应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解.[说明] 如果涉及两个带电粒子的碰撞问题,还要根据动量守恒定律列出方程,再与其他方程联立求解.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,这时应以题目中的“恰好”、“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.分类例析类型一:电场线、等势面对电场的描述 例1:(2007年高考山东理综卷)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M 、N 为对称线上的两点。

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