水在电场、磁场作用下物理性质变化及其影响

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。

电磁学中的介质的电磁性质研究电磁学是研究电场和磁场相互作用的学科，而介质是电磁场的重要组成部分。

介质是指在电磁场中具有电磁性质的物质，包括固体、液体和气体。

在电磁学中，研究介质的电磁性质对于理解电磁场的传播和相互作用机制至关重要。

介质的电磁性质主要包括电介质和磁介质两个方面。

电介质是指能够在电场中产生极化现象的物质，而磁介质则是能够在磁场中产生磁化现象的物质。

介质的电磁性质研究涉及到介质的极化和磁化过程，以及介质对电磁场的响应和传播特性。

在电磁学中，介质的极化是一种重要的现象。

当介质处于外加电场中时，介质中的正负电荷会发生分离，形成电偶极矩，从而导致介质的极化。

介质的极化可以分为电子极化、离子极化和定向极化等不同形式。

电子极化是指介质中的电子在外加电场作用下发生位移，从而形成电偶极矩；离子极化是指介质中的离子在外加电场作用下发生位移，形成电偶极矩；定向极化是指介质中的分子或原子在外加电场作用下发生取向变化，形成电偶极矩。

介质的极化现象不仅与介质的物理性质有关，还与外加电场的强度和频率等因素密切相关。

介质的极化现象对于电磁场的传播和相互作用具有重要影响。

在电磁波传播过程中，电磁波与介质相互作用，会引起介质中的电子、离子或分子发生极化现象，从而改变电磁波的传播速度和传播方向。

这种现象被称为介质对电磁波的吸收和散射。

介质对电磁波的吸收是指介质吸收电磁波的能量，而散射是指介质将电磁波的能量以不同的方向重新分布。

介质的吸收和散射对于电磁波的传播和应用有着重要的影响，例如在无线通信和雷达系统中，介质的吸收和散射会导致信号的衰减和传播路径的变化。

除了电介质，磁介质也是电磁学中的重要研究对象。

磁介质是指能够在磁场中发生磁化现象的物质。

当磁介质处于外加磁场中时，磁介质中的磁性微观磁偶极子会发生取向变化，形成磁化强度。

磁介质的磁化现象与电介质的极化现象类似，都是介质对外加场的响应。

磁介质的磁化现象对磁场的传播和相互作用具有重要影响，例如在电感器和变压器等电磁器件中，磁介质的磁化会导致磁场的集中和传输。

电场和磁场的本质及其物理意义
电场和磁场是我们在物理学中经常遇到的两种基本力场。

它们
的本质和物理意义可以从多个角度来解释和理解。

首先，让我们来看电场的本质和物理意义。

电场是由电荷产生
的一种力场，它对其他电荷施加力。

电场的本质可以从电荷之间的
相互作用来理解，根据库仑定律，电荷间的相互作用力与它们之间
的距离成反比。

这意味着电场是一种远程相互作用力，它可以在空
间中传递信息和能量。

物理意义上，电场在电荷周围产生力的作用，这一点在静电学和电路理论中得到了广泛的应用。

此外，电场还与
电势有关，电场的存在使得电荷在电势能和动能之间相互转化，这
对于理解电磁现象非常重要。

接下来，我们来看磁场的本质和物理意义。

磁场是由运动电荷
产生的一种力场，它对其他运动电荷或者磁矩施加力矩。

从微观角
度来看，磁场是由电子的自旋和轨道运动产生的。

在宏观尺度上，
磁场可以由电流产生，这就是安培环路定律的基础。

磁场的物理意
义在于它可以对运动电荷施加洛伦兹力，同时磁场还可以影响物质
的磁性，这对于理解磁性材料和电磁感应现象非常重要。

总的来说，电场和磁场都是基本的力场，它们的本质可以从微
观粒子的相互作用来理解，而在宏观尺度上，它们对物质和运动电
荷产生的影响也非常重要。

电场和磁场的相互作用又构成了电磁场
理论的基础，这是理解光、辐射和电磁波等现象的重要基础。

因此，深入理解电场和磁场的本质和物理意义对于理解自然界中的许多现
象都至关重要。

磁场对介电常数的影响1.引言1.1 概述概述：介电常数是指在电磁场中，物质对电场强度的响应能力的度量。

在过去的研究中，人们主要将介电常数与电场的强度进行关联，而忽视了磁场对介电常数的影响。

然而，随着科学技术的不断发展，越来越多的研究表明磁场对介电常数也具有重要的影响。

文章将探讨磁场对介电常数的影响，并通过实验和理论分析，揭示磁场对介电常数的作用机制。

通过对这一问题的深入研究，我们可以更好地理解物质在电磁场中的行为，并为相关领域的应用提供理论基础和实验依据。

本文将首先介绍磁场对介电常数的影响的研究历程和现状，然后系统地阐述磁场对介电常数的影响的要点。

我们将从实验和理论两个方面入手，详细探讨磁场对介电常数的作用机制。

最后，我们将总结磁场对介电常数的影响，并提出未来研究的方向和展望。

通过本文的研究，我们可以深入了解磁场对介电常数的影响，为相关领域的应用提供理论依据和实验指导。

同时，这一研究也将推动我们对电磁场相关现象的认识，为未来的科学研究提供新的思路和方向。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构来探讨磁场对介电常数的影响。

首先，在引言部分概述了本文的目的和重要性。

接着，正文部分将分为两个要点来详细阐述磁场对介电常数的影响。

最后，在结论部分将对磁场对介电常数的影响进行总结，并展望未来的研究方向。

具体来说，正文部分的第一个要点（2.1）将深入探讨磁场对介电常数的影响。

该要点将介绍磁场与介电常数之间的关系，并通过实验数据和理论分析来支持这种关系。

将讨论磁场对介电常数的直接影响以及可能存在的非线性效应。

而正文部分的第二个要点（2.2）将进一步探究磁场对介电常数的影响。

该要点将聚焦在磁场对不同种类介质的介电常数的影响上。

将分析不同介质在不同磁场下的介电性能和特性，并讨论可能存在的磁场调控介电常数的机制。

最后，在结论部分，将对整篇文章的主要观点和实验结果进行总结。

将回顾磁场对介电常数的影响，并对未来的研究方向提出展望。

电磁波电场和磁场的相互作用产生的波动现象电磁波是指电场和磁场通过相互作用而产生的一种波动现象。

由于电场与磁场之间的相互关系，当电场发生变化时，磁场就会随之变化；同样地，当磁场发生变化时，电场也会相应变化。

这种相互作用产生的波动现象就是电磁波。

电磁波分为有线波和无线波两种。

有线波是由电源通过导线产生的波动现象，比如家庭用的电视信号、电话信号等。

这些波动信号经过导线传输，具有较短的传播距离和传播速度较快的特点。

而无线电磁波则是通过空气中的传播介质进行传输的。

无线电磁波的传播距离较远，传播速度较慢。

它们可以穿过真空、空气、水等物质，传播的距离取决于波长的大小。

电磁波有许多不同的类型，它们的特点和用途各有不同。

比如较长波长的无线电波可以穿透建筑物和地球表面，因此被广泛用于通信和广播。

而较短波长的微波可以用于烹饪和雷达探测等应用。

至于可见光是一种波长较短的电磁波，它使我们能够感知到周围的事物和颜色。

电磁波的波动特性可以通过波长、频率、振幅和速度等参数进行描述。

波长表示波的周期性重复的距离，单位通常为米。

频率表示单位时间内波动的周期数，单位为赫兹。

振幅表示波动的幅度，也就是波的最大偏离程度。

速度表示波动传播的速度，即波动在单位时间内传播的距离。

电磁波在自然界和人类生活中发挥着重要的作用。

除了通信、广播和雷达等应用外，它们还用于医学成像、卫星导航、无线充电以及无线电和电视的接收等领域。

电磁波也是研究天体和宇宙的重要工具，通过观测和分析电磁波，我们可以了解到更多关于宇宙和星际空间的信息。

总结一下，电磁波电场和磁场的相互作用产生的波动现象是一种重要的物理现象。

电磁波的产生和传播是由电场和磁场之间的相互关系决定的，并具有不同的波长、频率、振幅和速度等特性。

电磁波在通信、医学、卫星导航等领域具有广泛应用，并为我们认识和探索宇宙提供了重要的方法和手段。

电场磁场引力场的关系以及磁场对星球运动的影响赵存良1 赵佳星2 王绪荣31 .内蒙古包头市土右旗地税局（退休干部，内蒙古包头0141002 .大连东软信息学院，辽宁大连1160323.呼和浩特如意开发区国税局，内蒙古呼和浩特010010摘要: 探讨电场，磁场，引力场之间的关系；分析太阳的旋转磁场，与行星磁场的相互作用。

关键词: 电场; 磁场; 引力场; 星体磁场；相互作用。

中图分类号: P4273 文献标识码：A 文章编号：1671-5500（2018）8-0272-02各种自然现象，物理现象之间，都有内在联系，都不是孤立的。

只要我们对任何自然现象，物理现象问一个为什么，追根究底，同时把多种现象联系起来，再结合一分为二，对立统一的辩证唯物主义哲学原理进行分析，就会发现物理学更深层次原理和自然界的奥秘。

搞科学研究，要以已知的科学知识为基础，但不能把思维局限在书本知识上，要有创新发展精神，敢于突破传统观念。

爱因斯坦曾说过:“想象力比知识更重要;因为知识是有限的，而想象概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。

”他还告诫;‘在研究自然时，我们所要探求的是无限和永恒的真理。

一个人如果在观察和处理向题时，不抱着老实认真的态度，他就会被真理抛弃掉’。

下面我们来共同探讨电场磁场引力场的相互关系。

各种宏观物体（包括星球）和微观粒子，都是凝聚态物质，而“场”'是一种非凝聚态的特殊物质。

它无一定的形态体积，看不见摸不着。

场在运动时也产生能量。

场有强度，即场強。

场強是场的密度和运动强度的体现。

这里所说的场强与物理学教科书中所说的电场強度表达式的含义不同。

为了避免两个概念混淆，后面叫场压。

场压具有平衡趋势，在微观粒子中表现很明显。

粒子间的引斥作用，是由平衡趋势决定的。

自然界也普遍存在平衡趋势，例如，相通的水域，水位不平衡之处会产生水流。

大气层中，气压不平衡处之间会产生风。

电磁互感作用能明显的说明，磁场是高速相对运动的电场。

专题四电场和磁场第1课时电场和磁场基本问题1.电场强度的三个公式(1)E＝Fq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)E＝k Qr2是真空中点电荷所形成的电场场强的决定式，E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。

(3)E＝Ud是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场。

注意：式中d为两点间沿电场方向的距离。

2.电场能的性质(1)电势与电势能：φ＝E p q。

(2)电势差与电场力做功：U AB＝W ABq＝φA－φB。

(3)电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔE p。

3.等势面与电场线的关系(1)电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面。

(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.带电粒子在磁场中的受力情况(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：F洛＝q v B sin θ。

注意：θ为v与B的夹角。

F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。

5.洛伦兹力做功的特点由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功。

1.主要研究方法(1)理想化模型法。

如点电荷。

(2)比值定义法。

如电场强度、电势的定义方法，是定义物理量的一种重要方法。

(3)类比的方法。

如电场和重力场的类比；电场力做功与重力做功的类比；带电粒子在匀强电场中的运动和平抛运动的类比。

2.静电力做功的求解方法(1)由功的定义式W＝Fl cos α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W＝－ΔE p。

(3)利用W AB＝qU AB来求。

3.电场中的曲线运动的分析采用运动合成与分解的思想方法。

4.匀强磁场中的圆周运动解题关键找圆心：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F洛⊥v，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。

高中物理之电场专题一、电场的基本性质电场是一种特殊的物质形态，它具有力学的性质和能量的性质。

在电场中，电荷会受到力的作用，这个力被称为电场力。

电场的一个重要性质是，它会对处于其中的电荷施加作用力，这个力的大小和电荷的电量成正比，方向与电荷的运动方向相反。

二、电场的分类根据电场强度的不同，电场可以分为匀强电场和非匀强电场。

在匀强电场中，电场强度的大小和方向在各个方向上都是相同的，因此电荷受到的电场力也是恒定的。

而非匀强电场中，电场强度的大小和方向在不同的方向上会有所变化，因此电荷受到的电场力也会随之变化。

三、电场的产生电场的产生可以分为自然产生和人工产生两种方式。

自然产生的电场包括雷电、静电等。

人工产生的电场则包括电磁铁、电动机、发电机等设备产生的电场。

四、电场的应用电场在日常生活、工业、医疗等领域都有着广泛的应用。

例如，静电复印机利用静电场的作用将墨粉吸附到纸张上，从而形成图像。

另外，电场还被广泛应用于电子学、电磁学等领域，如电子加速器、电磁铁等。

五、电场的能量转化电场的能量转化主要是指电能与其他形式的能之间的转化。

例如，在电容器中，电能被转化为电场能储存起来，而在电动机中，电能则被转化为机械能。

在电磁感应中，磁场能也可以转化为电能。

电场是物理学中的一个重要概念，它具有自己独特的性质和应用。

通过对电场的学习和研究，我们可以更好地理解自然现象和开发新的技术。

本文1）电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，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。

本文2）电荷的量子化：自然界中存在两种电荷，正电荷和负电荷。

电荷的最小单位是元电荷，e=×10-19 C。

本文3）元电荷的测量：密里根用油滴法首先测定得元电荷的值。

任何带电体的电量均为元电荷的整数倍。

常用电子或离子的电量为单位，叫做元电荷。

任何带电体的电量均为元电荷的整数倍。

本文4）电荷量的测量：测量带电体的电量，一般先通过测量电流，再通过公式换算得到电荷量。

专题4---电场与磁场福建省普通教育教学研究室物理学科编写组【材料导读】本专题包括高中物理的两个关键问题“电场的性质”与“磁场的性质”。

对于“电场的性质”问题，高考中常以选择题的形式出现，考查利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等，电场力做功与电势能的变化及带电粒子在电场中的运动与牛顿运动定律、动能定理、功能关系相结合的题目是考查的另一热点，电场知识与生产技术、生活实际、科学研究等的联系，如示波管、电容式传感器、静电分选器等，都可成为新情景题的命题素材，应引起重视。

而“磁场的性质”在高考中呈现题型主要为选择题，偶尔也为会在计算题中组成考点，要求考生重点掌握：通电直导线和通电线圈周围的磁场；安培力公式、安培定则及磁感应强度的叠加；通电直导线或线框在磁场中的平衡和运动问题。

本专题通过具体试题呈现这两个关键问题在高考中的考查特点，并以问题串形式引导学生体会用不同方法解决物理问题的异同，再从中归纳问题解决过程中的关键线索和一般方法。

材料中的例题和练习按难度从易到难分为A、B、C三个层次，使用者可根据自身情况选用。

【典例分析】【A】例1（2019年全国Ⅰ卷第15题）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则() A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷P Q D．P带负电荷，Q带正电荷【答案】D【解析】对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以P、Q 必带等量异种电荷，选项AB错误；对P进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与Q对它的库仑力平衡，所以P带负电荷，Q带正电荷，选项D正确，C错误．【A】变式1：在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示。

电场和磁场的相互作用解释电场是指空间中由于电荷的存在而产生的力场。

它对放入其中的带电粒子产生力的作用。

电场的方向是由正电荷指向负电荷，而电场的强度则由电荷的大小决定。

磁场是指空间中由于磁体或电流的存在而产生的力场。

它对放入其中的磁性物质或电流产生力的作用。

磁场的方向由磁体的南极指向北极，而磁场的强度则由磁体的磁性决定。

电场和磁场之间的相互作用可以通过洛伦兹力方程来解释。

洛伦兹力是指带电粒子在电场和磁场中受到的力。

当带电粒子在磁场中运动时，如果它的运动方向与磁场方向垂直，那么它将受到一个垂直于其运动方向和磁场方向的力量，这就是洛伦兹力。

洛伦兹力的方向由右手法则确定，即伸出右手，让拇指指向带电粒子的运动方向，食指指向磁场方向，中指所指的方向即为洛伦兹力的方向。

电场和磁场之间的相互作用还有其他的体现，比如电荷在磁场中的运动轨迹、电磁波的传播等。

这些现象都可以通过电场和磁场的相互作用来解释。

总之，电场和磁场之间的相互作用是电磁学中的重要知识点，它可以通过洛伦兹力方程来描述，并且在许多物理现象中都有体现。

习题及方法：一个正电荷量为+5μC的点电荷放置在真空中，距离它10cm处有一个负电荷量为-3μC的点电荷。

求这两个点电荷之间的电场强度。

根据库仑定律，两个点电荷之间的电场强度E可以通过公式E = k * |Q| / r^2计算，其中k是库仑常数，其值为9 × 10^9 N·m2/C2，|Q|是电荷的大小，r是两点电荷之间的距离。

代入已知数值，得到：E = (9 × 10^9 N·m2/C2) * (5 × 10^-6 C) / (0.1 m)^2E = 45 N/C答案：两个点电荷之间的电场强度为45 N/C。

一个平面电磁波在真空中传播，其波长为600nm，求该电磁波的频率。

根据电磁波的传播速度公式c = λf，其中c是光速，λ是波长，f是频率。

已知光速c约为3 × 10^8 m/s，波长λ为600nm（换算成米为600 × 10^-9 m）。

人体在电磁场作用下电磁场是指由电荷、电流或磁石等产生的一个空间区域，其中存在电场和磁场。

人体在电磁场作用下会产生一系列的生理和生化变化。

本文将从电磁场对人体的影响、电磁辐射对人体的影响、电磁场健康风险及保护等方面展开讨论。

首先，电磁场对人体的影响主要体现在电磁场对生物细胞和组织的电生理影响，即产生电压和电流的效应。

电磁场对细胞膜的影响可能导致离子通道的开放、关闭或失活，影响细胞内外的离子平衡。

这可能对神经细胞活动、心跳和血压等生理功能产生影响。

其次，电磁辐射对人体的影响是人们最为关注的问题之一、电磁辐射一般包括电磁波辐射和电磁场辐射两种形式。

电磁波辐射包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。

根据辐射频率的不同，电磁波的能量和穿透能力也不同，因此对人体的影响也各异。

比较危害人体健康的是高频电磁辐射，比如微波、X射线和伽马射线等。

高频电磁辐射对人体的影响可能会引起生物热效应和非热效应。

生物热效应主要是指高频辐射对人体组织的加热效应，可能导致细胞膜变性、蛋白质变性、DNA损伤等。

非热效应主要是指高频辐射对细胞的信号传导、基因表达和细胞凋亡等方面的影响。

此外，长期暴露在高频电磁辐射下，可能增加患癌症、不孕和流产等风险。

然而，对于人体受电磁辐射的风险，科学界还不能达成一致的看法。

虽然一些研究表明长期接触电磁辐射可能导致健康问题，例如脑瘤、白血病等，但大部分研究结果仍属于流行病学关联研究，尚无明确的因果关系证据。

因此，对于电磁辐射的健康风险，有必要进行更多的研究和进一步的验证。

为了保护人体免受电磁辐射的危害，目前产生了一些防护措施和规定。

在工作场所和公共场所，通常会对辐射源进行监测和限制，确保辐射水平不超过安全标准。

此外，个人也需要采取一些防护措施，比如减少使用电磁辐射产生的设备和器材，保持安全距离，佩戴防护用品等。

总之，电磁场对人体的影响是一个复杂而多样的问题，涉及多个学科领域。

虽然电磁辐射可能对人体健康产生影响，但目前科学界尚未明确确认其具体健康风险。

地球物理方法在海洋研究中的应用地球物理学是研究地球内部和表层物理现象以及它们与地球其他部分的相互关系的科学。

它通过观测和分析地球内部和表层的物理特性，揭示了地球的内部结构、岩石组成、地壳运动等重要信息。

在海洋研究中，地球物理方法也发挥着重要的作用，帮助我们更好地了解海洋的特性和过程。

本文将介绍地球物理方法在海洋研究中的应用。

一、声学方法声学方法是通过声波的传播和反射来研究海洋的物理特性。

在海洋中，声波的传播受到海水的声速、密度和温度等因素的影响。

通过测量声波在海洋中的传播速度和反射特性，可以推断海洋的温度、密度分布，进而得到海洋的运动和环境变化等信息。

例如，声学方法可以用于海洋中水团的识别和划分，帮助研究海流运动和海洋的热盐分布。

二、磁学方法磁学方法是通过测量地球磁场的变化来研究海洋中的物理现象。

地球拥有一个巨大的磁场，而海洋中的磁场受到地球磁场和海底磁性物质的影响。

通过在海洋上测量磁场的变化，可以推断海底磁性物质的分布和性质，进而研究海底的构造和地壳演化。

磁学方法在海底扩张构造、板块运动等方面的研究中起到了重要作用。

三、重力方法重力方法是通过测量地球重力场的变化来研究海洋中的物理现象。

地球的重力场受到地壳的形状和密度分布的影响，而海洋中的水体和海底地质结构等也会对重力场产生影响。

通过在海洋上测量重力场的变化，可以推断海洋的深度、地壳下的构造和重力异常等信息。

重力方法在研究海底地形、地壳厚度以及地壳的密度分布等方面具有重要意义。

四、电磁方法电磁方法是通过测量地球电磁场的变化来研究海洋中的物理现象。

地球的电磁场受到地球内部物质的电导率、磁导率等特性的影响。

海洋中的水体和海底地质结构也会对电磁场产生影响。

通过在海洋上测量电磁场的变化，可以推断海洋的电导率及其分布，进而研究海洋的地质结构和地球内部的物质组成及运动等。

总结起来，地球物理方法在海洋研究中发挥着重要作用。

通过声学、磁学、重力和电磁等方法，在海洋中测量和分析各种地球物理特性，可以揭示海洋的结构、运动和环境变化等重要信息。

电解水中的电离平衡及其动态变化水的电解是化学中的基础过程，涉及一个看似简单却包含复杂交互作用的体系。

本文将从水的电离机制出发，探讨影响电解水电离平衡移动的因素，以及这些变化是如何在微观和宏观层面上相互作用的。

电离平衡的基础理论水作为极性溶剂，在纯净状态下自发发生一定程度的电离，生成H+和OH-离子，这一平衡过程遵循质子转移的阿伦尼乌斯理论。

虽然这样的电离程度很小，但对于水溶液的电导率及酸碱性而言，却有显著的影响。

在自然状态下，水的电离平衡可以表示为：该平衡的位置受多种因素影响，如温度、压力、外加电场、溶质的存在和光照条件等。

温度的升高通常会使电离度增大，表现为电离平衡向右移动。

外加电场则可以诱导更多的水分子电离，并且在电解质的存在下更加显著。

电离平衡的移动及其驱动力在电解水的过程中，电源的电流和电压将会直接驱动更多的水分子发生电离，这个过程中，电离生成的H+和OH-离子在电极的作用下发生氧化还原反应，形成可观测的氢气和氧气。

动态平衡的移动直接关联着电解水的效率，这是整个过程实用价值和科研价值的核心。

在电解水的过程中，需要考虑的关键因素包括电解质的种类和浓度，它们在电离过程中以提供载流子的角色出现，影响着平衡的动态变化。

例如，加入的电解质可以降低水的电离程度，减少电解所需的能量，反映在平衡常数Kw的变化上，这是解读电解水过程中电离平衡变化的重要指标。

平衡移动的应用与探索在实际应用中，电解水的电离平衡移动还关系到产品气体的纯度和产额。

通过调节电解系统的操作条件，如电极材料、电流密度、电解质种类和浓度，可以有效控制电离平衡的动态，优化产气过程。

在新兴能源技术，特别是氢能源的应用领域中，电解水制氢技术已经成为重要的组成部分。

科学家们还在探索使用光电化学方法激发水的电离，即所谓的光电解水技术，通过设计高效的光电极和光吸收层，实现阳光下的高效水电离，这些都需要深入理解和应用电离平衡移动的原理。

综上所述，电解水的电离平衡移动是一个多方面相互作用、受多种条件影响的动态过程。

磁场对光学性质的影响研究磁场和光学性质之间的关系一直是科学家们关注和研究的课题。

通过实验证明，在外加磁场的作用下，物质的光学性质会发生改变。

这一发现为光学材料的设计和应用提供了新的可能性。

本文将介绍磁场对光学性质的影响，并探讨其中的一些关键发现。

首先，我们来看磁场对光的偏振态的影响。

光波是电磁波，具有电场和磁场的振动。

当光通过磁场作用的物质中传播时，光的振动方向将会发生变化。

这种变化称为磁旋光效应。

磁旋光效应是由于外加磁场改变了物质中的电子运动轨迹，从而改变了光的传播方式。

这一现象被广泛应用于旋光器等光学仪器中。

除了对光的偏振态具有影响外，磁场还可以改变光的传播速度。

简单来说，光的传播速度是由介质的折射率决定的，而磁场可以改变介质的折射率。

这一现象被称为磁光效应。

在外加磁场的作用下，物质的折射率随磁场的变化而变化，从而导致光的传播速度发生改变。

这种现象在磁光器件的设计和调节中有着重要的应用，比如磁光隔离器、磁光调制器等。

磁场还可以改变吸收光的能力。

在外加磁场的作用下，物质的吸收频谱会发生改变，即吸收峰的位置和强度发生变化。

这种现象被称为磁光吸收效应。

磁光吸收效应的研究对于光谱学的发展起到了重要的推动作用。

通过磁光吸收效应，科学家们能够研究物质的电子结构、能级跃迁等信息。

在深入研究磁场对光学性质的影响时，科学家注意到了一种有趣的现象，即磁光效应的大小与磁场的大小并不成正比。

相反，磁光效应在低磁场下非常小，在达到一个阈值后突然增大。

这被称为磁光奇异效应。

科学家们对这一现象进行了深入研究，并提出了相关理论来解释其成因。

这一发现为磁光效应的理解和应用提供了新的思路。

除了磁场对光学性质的影响，科学家们还在研究中发现了光场对磁性材料的影响。

传统上，人们认为只有电场才能够对磁性材料产生影响。

然而，最近的研究发现，在高强度激光场的作用下，相对论效应可以导致光场对磁性材料产生剧烈的影响。

这一发现被称为强光子-磁性相互作用。

第41卷，第6期2021年6月光谱学与光谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysisVol41,No.6,pp1683-1687June,2021电场诱导水的太赫兹透射特性研究蔡妍！王佳慧！白志晨，苏波"，吴蕊！崔海林！张存林太赫兹光电子学教育部重点实验室，太赫兹波谱与成像北京市重点实验室，北京成像理论与技术高精尖创新中心,首都师范大学物理系,北京100048摘要许多生物分子自身的转动、振动或分子团的整体振动模式都位于太赫兹波段内，因此可以利用太赫兹光谱技术对生物分子进行检测#同时又由于太赫兹波的光子能量仅为毫电子伏量级，不会对分子的内部结构造成破坏，所以太赫兹时域光谱技术在生物检测方面具有良好的应用前景#众所周知，绝大多数的生物分子只有在液体条件下才能发挥其生物活性，所以研究液体环境下生物分子之间的相互作用就非常必要#然而水分子的转动模式、振动模式以及和氢键有关的能量均处于太赫兹波段，从而对其产生强烈的吸收；另外，水分子为极性分子，而极性分子对太赫兹波有强烈的共振吸收，这就使利用太赫兹技术对生物分子活性进行动态表征产生了困难#因此在研究溶液中的生物分子与太赫兹波的相互作用时，最大限度地减小水分子对太赫兹波的吸收就成为近年来的研究热点#目前，减少水对太赫兹波吸收的主要方法有：在溶液样品中加入抑制氢键缔合的离子来减小水对太赫兹的吸收；通过改变溶液的温度来调节水对太赫兹的吸收；利用微流控芯片技术，通过减小被测样品与太赫兹波的作用距离来减小水对太赫兹波的吸收#另外，激光的激励、电场或磁场的处理，也能改变水对太赫兹波的吸收，将盛有去离子水的微流控芯片放于电场中，研究经电场处理不同时间的去离子水对太赫兹吸收强度的影响#结果发现，太赫兹波的透射强度随着去离子水在电场当中静置时间的增加而增强，当在电场中静置60min时，太赫兹的频谱强度达到最大，与空气的频谱强度接近#由此可以推断外加电场使水分子的偶极矩发生了变化，从而对整体水分子的振动和转动产生了影响，并且改变了水中的氢键结构，导致了太赫兹透射光谱强度的增强#关键词太赫兹；微流控芯片；去离子水；电场；吸收特性中图分类号：O433.4文献标识码：A DOI：10.3964issn.1000-0593（2021）06-1683-05引言太赫兹波（THz）是指频率在0.1〜10THz范围内的电磁波,其对应的波长范围是30〜3000。

地球物理场对环境演化的作用与响应地球物理场是指地球自身所具有的重力场、磁场和地电场等。

这些物理场对地球环境的演化起着重要的作用，并且也受到环境变化的影响而产生相应的响应。

本文将从地球物理场的作用、地球环境演化以及地球物理场与环境的相互作用等方面进行论述。

一、地球物理场对环境演化的作用1.重力场地球的重力场对环境演化具有重要影响。

重力场影响物质的运动和分布，影响大气和海洋的循环系统，进而对气候和气象产生影响。

例如，重力场对风场的形成、气压分布、海流运动等起到了重要的支配作用。

2.磁场地球的磁场对环境演化也起到了重要影响。

磁场是地球保护层的一部分，它通过阻挡太阳风带来的带电粒子，保护地球免受太阳辐射的伤害。

此外，地球的磁场还对生物的感应导航和迁徙具有重要影响。

3.地电场地球的地电场是由地壳内外的电荷分布和运动产生的，对环境演化也起到重要作用。

地电场在地球内部的物质运移和地质活动过程中起到了调控作用。

它与地球环境中的水文地质、矿产资源勘探等紧密相关。

二、地球环境演化的特点与趋势地球环境演化是指地球表层系统与地球内部的耦合作用下，环境因素的变化和相互作用。

随着人类活动的不断发展，地球环境呈现出以下几个特点和趋势：1.气候变化全球气候变暖现象日益明显，气温升高、极端天气频发等问题日益突出。

这种气候变化对生态系统、农业、能源等领域产生了巨大影响，需要人类共同应对。

2.海洋变化海洋是地球环境中重要的组成部分，其变化对全球生态系统、气候和经济发展产生深远影响。

海洋污染、海平面上升、珊瑚礁退化等问题日益凸显，需要加强保护与管理。

3.生物多样性减少生物多样性是维持地球生态系统平衡的关键。

但是，随着人类活动的扩大和破坏，全球各地的生物多样性减少趋势日益明显，这对地球环境的演化和维持造成了严重威胁。

三、地球物理场与环境的相互作用地球物理场与环境之间存在着相互作用关系，它们在地球环境演化中起到重要的调控作用。

1.地球物理场的调控作用地球物理场通过调控大气和海洋运动，影响全球气象和气候，从而引起环境的变化。

仿真实验辅助下的高中物理大单元教学设计----以“带电粒子在磁场中的运动”为例高二年级第一学期，学时（2课时）1、教材分析（人教版2019选择性必修二）①本章节主要讲述了带电粒子在匀强磁场中的运动规律，涉及到洛伦兹力、磁感应强度以及带电粒子在磁场中的速度、加速度等概念，为后续章节奠定基础。

②教材重点介绍了带电粒子在磁场中的三种运动情况：直线运动、圆周运动和螺旋运动，并讨论了它们的条件与应用。

③本章节还涉及到磁场对带电粒子运动轨迹的影响，使学生了解磁场对物体运动的影响，并理解磁场在生活中的实际应用。

④教材内容紧密结合实际生活，如质谱仪、同旋加速器、速度选择器、磁流体发电机等应用实例，有助于激发学生的学习兴趣和探究欲望。

2、学情分析①学生已经掌握了带电粒子在电场中的运动规律，有一定的物理基础，但是磁场对带电粒子的影响是一个新的领域，需要引导学生进行理解与探讨。

②部分学生可能对磁场概念抽象，难以理解磁场与带电粒子运动之间的关系，需要通过仿真实验模拟粒子运动形态帮助学生加深理解。

③学生对磁场的应用和带电粒子在磁场中的运动规律具有一定的好奇心和探究欲望，有利于培养学生的科学探究能力。

④部分学生可能存在思维定势，认为磁场和电场没有太大区别，需要通过对比分析引导学生正确理解磁场与电场的区别。

3、核心素养3.1.物理观念①让学生认识并理解洛伦兹力、磁感应强度等基本概念。

②帮助学生掌握带电粒子在磁场中直线运动、圆周运动和螺旋运动的条件与特点。

③通过仿真实验让学生理解磁场对带电粒子运动轨迹的影响，激发学生对磁场应用的兴趣和探究欲望。

3.2.科学思维①培养学生运用洛伦兹力、磁感应强度等概念分析带电粒子在磁场中的运动，提高学生的分析和解决问题能力。

②引导学生通过对比带电粒子在磁场和电场中的运动特点，发现它们的区别与联系，培养学生的归纳与综合思维能力。

③培养学生通过实验和实际例子来验证磁场对带电粒子运动的影响，提高学生的实践操作能力和创新思维。

磁场和电场的方向和作用关系和分子动力学的分析方法磁场和电场的方向和作用关系及分子动力学的分析方法1. 磁场和电场的方向和作用关系1.1 磁场磁场是一个矢量场，描述了磁力在空间中的分布。

磁场的方向通常由磁力线来表示，磁力线从磁体的北极指向南极。

磁场的强度和方向可以用磁感应强度B来描述，其单位是特斯拉（Tesla）。

1.2 电场电场也是一个矢量场，描述了电力在空间中的分布。

电场的方向通常由电场线来表示，电场线从正电荷指向负电荷。

电场的强度和方向可以用电场强度E来描述，其单位是伏特每米（V/m）。

1.3 磁场和电场的相互作用磁场和电场之间存在相互作用。

当电荷在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度和磁场方向，根据右手定则可以确定。

当电流在磁场中流动时，也会受到安培力的作用。

安培力的方向垂直于电流的方向和磁场方向，同样可以根据右手定则确定。

2. 分子动力学的分析方法分子动力学（Molecular Dynamics，MD）是一种模拟和分析分子系统动力学行为的计算方法。

它通过模拟分子系统的时间演化，计算出系统中分子的位置、速度和相互作用力等物理量，从而揭示分子的结构和动力学行为。

2.1 分子动力学的基本原理分子动力学的基本原理是基于牛顿力学和统计力学。

在牛顿力学框架下，分子系统的运动可以用牛顿第二定律描述，即力等于质量乘以加速度。

在统计力学框架下，分子系统的动力学行为可以用哈密顿量（Hamiltonian）来描述，它包含了系统的动能和势能。

2.2 分子动力学的模拟步骤分子动力学的模拟通常包括以下几个步骤：（1）初始化：设定分子的初始位置、速度和相互作用参数。

（2）计算力：根据分子之间的相互作用 potential energy function，计算出每个分子所受的力。

（3）更新位置和速度：根据牛顿第二定律，更新分子的位置和速度。

（4）周期性边界条件：在模拟过程中，应用周期性边界条件，使分子在一个有限的空间内运动。