高二物理电场磁场总结(超全)
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高二物理选修3-1 电场、磁场基本知识电场基本知识1.元电荷:e=1.60×10-19C(带电体电荷量等于元电荷的整数倍)2.深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。
(1)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:F=kQ1Q2/r2(其中k为静电力常量, k=9.0×109N.m2/c2)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,不能再用球心间距代替r)。
(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。
3.两个完全相同的导体球相互接触后的电荷的分配规律:(1)若为带电导体球和不带电导体球接触,则电荷平分;(2)若两个带电导体球带同种电荷,则总电荷平分;(3)若两个带电导体球带异种电荷,则先中和再平分.4.三个自由的点电荷在只受库仑力作用下平衡,则有:三个点电荷一定在一条直线上,同种电荷放两边,异种电荷放中间,且靠近电荷量小的一边(巧记“两同夹一异、两大夹一小、近小远大”)5.电场强度:(1)定义式:E=F/q{q:检验电荷的电量,方向与正电荷受力方向相同}(2)真空中点电荷形成的电场:E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离,Q:源电荷的电量,方向由场源电荷的正负确定}(3)匀强电场的场强:E=UAB/d {d:AB两点在场强方向的距离}(4)导体静电平衡时,内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向E感=-E外注:电场强度是矢量,满足矢量叠加原理(即遵循平行四边形定则) 6.电场线:不相交,不闭合,是假想的,实际不存在,有以下特点:(1)用电场线的疏密程度表示场强的相对大小:电场线越密集的地方场强越大,越稀疏的地方场强越小(2)用电场线的切线方向表示场强的方向(3)沿电场强度的方向电势降低最快(4)电场线从正电荷(或无限远处)出发,终止于无限远处(或负电荷)(5)电场线与等势面垂直(6)沿电场线的方向,电势逐渐降低(7)电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件:a.电场线是直线b.带电粒子只受电场力作用,或受其他力,但其他力的合力的方向沿电场线所在直线方向,或其他力合力为零C.带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。
有关高考物理电场与磁场知识点总结高考物理的电场与磁场是一个非常重要的考点,下面是我对这两个知识点的总结:一、电场1.基本概念:电场是指由电荷所产生的周围空间中的一种物理量,描述了电荷对于其他电荷所施加的力的效应。
2.电场强度和电场线:电场强度是电场的一种表示方法,定义为单位正电荷所受到的力。
电场线是用来描述电场强度分布的虚拟线条,在同一电场中,电场线的密集程度越大,表示该处电场强度越大。
3.电荷的分布与电场:通过考察带电体表面上的电场线,可以得出带点体表面上法线方向的推论。
例如,闭合导体表面的法线方向指向导体内部。
4.电势差:电势差是指单位正电荷在电场力作用下,从一个点移动到另一个点所做的功与该电荷所受强度的比值。
单位是伏特(V)。
5.电势:电势是指单位正电荷在一些点的电场力作用下所具有的电势能。
电势是一个标量量,与路径无关。
6.静电能与静电势能:静电能是指由于电场力所做的功而获得的能量。
静电势能是指带电体由于位置发生变化而具有的能量。
7.电势差与电场强度的关系:电势差与电场强度的关系可以通过电势差公式V=Ed得到。
其中,V表示电势差,E表示电场强度,d表示电势差的距离。
二、磁场1.基本概念:磁场是指由磁极所产生的周围空间中的一种物理量,描述了磁极对于其他磁极所施加的力的效应。
2.磁感应强度和磁力线:磁感应强度是磁场的一种表示方法,定义为单位南北极间磁力的大小。
磁力线是用来描述磁场强度分布的虚拟线条,在同一磁场中,磁力线的密集程度越大,表示该处磁感应强度越大。
3.安培环路定理:安培环路定理是描述电流在磁场中所受力的定理。
根据该定理,通过其中一回路的总环流所受的合力为0。
4. 洛伦兹力与磁场中的运动粒子:洛伦兹力是运动带电粒子受到的磁场力,可以通过洛伦兹力公式F = qvB得到。
其中,F表示力,q表示电荷,v表示速度,B表示磁感应强度。
5.明戈斯效应与右手定则:明戈斯效应是指电流通过导体所产生的磁场力,根据右手定则可以确定磁场力的方向。
高二物理磁场知识点的总结一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电本质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3.磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向规定:在磁场中任意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。
四、磁感线1.磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的.曲线,在这些曲线上,每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。
2.磁感线的特点(1)在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体内部磁感线由S极到N极。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感线不相交。
(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强。
3.几种典型磁场的磁感线(1)条形磁铁(2)通电直导线a.安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;b.其磁感线是内密外疏的同心圆。
一、磁现象和磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感应强度1、 表示磁场强弱的物理量.是矢量.2、 大小:B=F/Il (电流方向与磁感线垂直时的公式).3、 方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N 极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.4、 单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T .5、 点定B 定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.6、 匀强磁场的磁感应强度处处相等.7、 磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.三、几种常见的磁场(一)、 磁感线⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线⎩⎨⎧→→极极磁体的内部极极磁体的外部N S S N⒊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。
⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切。
5.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场.6.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·7、 *熟记常用的几种磁场的磁感线:(二)、匀强磁场1、 磁感线的方向反映了磁感强度的方向,磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。
2、 磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场。
其磁感线平行且等距。
例:长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。
3、 如用B=F/(I ·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位置的磁场为匀强。
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。
高二物理磁场知识点总结在高二物理的学习中,磁场是一个非常重要的部分。
它不仅是物理学中的重要概念,也在许多实际应用中发挥着关键作用。
下面我们就来详细总结一下高二物理中磁场的相关知识点。
一、磁场的基本概念1、磁场的定义:磁场是一种存在于磁体或电流周围的特殊物质,能够对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
2、磁场的方向:规定在磁场中某点小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场的方向。
二、磁感线1、磁感线的定义:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,曲线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向,曲线的疏密程度表示磁场的强弱。
2、磁感线的特点:磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线从N 极出发,回到S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极。
磁感线不相交。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
三、几种常见的磁场1、条形磁铁的磁场:条形磁铁外部的磁感线从 N 极出发,回到 S 极,内部从 S 极指向 N 极,两端磁场最强。
2、蹄形磁铁的磁场:与条形磁铁类似,只是形状不同。
3、通电直导线的磁场:用安培定则(右手螺旋定则)判断,用右手握住直导线,让大拇指指向电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
4、环形电流的磁场:同样用安培定则判断,让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,那么大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
5、通电螺线管的磁场:相当于多个环形电流磁场的叠加,其外部的磁感线类似于条形磁铁的磁场,内部是匀强磁场。
四、安培力1、安培力的定义:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2、安培力的大小:当导线与磁场方向垂直时,F = BIL;当导线与磁场方向平行时,F = 0;当导线与磁场方向成夹角θ时,F =BILsinθ。
3、安培力的方向:用左手定则判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都在同一个平面内,让磁感线穿过手心,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
引言概述:电与磁是物理学的基本知识,广泛应用于科学、工程和日常生活中。
本文将对电与磁的知识点进行总结,包括电荷、电场、电流、磁场和电磁感应等主要内容。
通过深入理解这些知识点,我们能够更好地理解电子设备的工作原理,以及电和磁在各种应用中的作用。
正文内容:1.电荷:1.1原子结构中的电子与质子1.2电子的带电性质和电荷的量子化1.3电荷守恒定律和库仑定律1.4电磁力和静电场2.电场:2.1电场的概念和性质2.2电场强度和电场线2.3电势和电势差2.4高斯定律和电场能2.5电容和电场中的电介质3.电流:3.1电流的概念和电流密度3.2电阻和欧姆定律3.3环路定律和基尔霍夫定律3.4电源和电动势3.5电功和功率4.磁场:4.1磁场的概念和性质4.2磁感应强度和磁场线4.3洛伦兹力和磁场能4.4磁场中的电流和安培定律4.5磁介质和磁感应强度的量子化5.电磁感应:5.1法拉第电磁感应定律和互感器5.2感生电动势和感应电流5.3洛伦兹力和电磁铁5.4电磁感应中的自感和互感5.5麦克斯韦方程组和电磁波总结:电与磁是物理学中非常重要的知识点,本文总结了电荷、电场、电流、磁场和电磁感应等方面的内容。
通过深入了解这些知识,我们能够更好地理解电子设备的工作原理,如电路中的电流流动和元器件中的电荷分布;同时,我们还能够理解电和磁在医学成像、通信技术和能源转换等领域中的应用。
电与磁的研究也为我们提供了深刻的物理现象和规律,推动了科学技术的发展。
因此,对于电与磁的研究和理解是非常有价值的。
希望通过本文的总结,读者能够加深对电与磁的认识,提高对这一领域的兴趣,并将这些知识应用于实际生活和工作中。
史上最全⾼中物理磁场知识点总结⼀、磁场磁体是通过磁场对铁钴镍类物质发⽣作⽤的,磁场和电场⼀样,是物质存在的另⼀种形式,是客观存在的。
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、电流都有⼒的作⽤。
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、磁感线在磁场中画出有⽅向的曲线表⽰磁感线。
磁感线特点:(1)磁感线上每⼀点切线⽅向跟该点磁场⽅向相同。
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地⽅表⽰磁场越强,磁感线越疏的地⽅表⽰磁场越弱。
高二物理电磁学知识点总结大全电磁学是物理学中重要的分支之一,它研究电荷和磁荷之间相互作用的规律,涉及到许多重要的概念和定律。
下面是对高二物理电磁学知识点的总结,希望能够对同学们的学习有所帮助。
一、静电场1. 电荷和电场电荷:原子中的负电子和正电子之间存在着相互作用力,当电子和质子数目相等时,物质是电中性的,否则就带有电荷。
电荷有正负之分,同性相斥,异性相吸。
电场:电荷周围存在着电场,电场是指电荷感受到的力的作用范围。
2. 电场强度电场强度E是指单位正电荷所受到的电场力F与正电荷之间的比率,用公式E=F/q表示,单位是N/C。
3. 受力与受力分析带电粒子在电场中受到电场力的影响,当电荷体系中存在多个电荷时,合力等于各个电荷的叠加。
二、恒定磁场1. 磁场与磁感线磁场:指物体周围存在的磁力作用范围。
磁场包括磁场强度B 和磁感应强度。
磁感线:是描述磁场的一种图示方法,磁感线的方向是磁力线的方向,磁感线的密度表示磁场的强弱。
2. 洛伦兹力当一个带电粒子以速度v进入磁场时,将受到垂直于速度和磁感应强度方向的洛伦兹力F。
洛伦兹力公式为F=qvBsinθ,其中q是电荷量,v是粒子速度,B是磁感应强度,θ是v和B夹角。
3. 荷质比的测定荷质比是指带电粒子的电荷量和质量之比,可以通过在磁场中测定带电粒子的运动轨迹来进行测定。
三、电磁感应和电动势1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律,它表明当一个导体中的磁通量发生变化时,该导体两端会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律的数学表示为ε=-dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。
2. 楞次定律和自感现象楞次定律:当电路中的电流发生变化时,由于电路的自感作用,电路中会产生感应电动势,其方向与变化前的电流方向相反。
自感现象:由于导线本身存在自感作用,当电流发生变化时,导线两端会产生感应电动势,导致电路中电流的改变。
3. 电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用包括发电机、变压器等重要的实际应用,它们都是基于电磁感应现象的原理。
精品高中物理磁场完美总结LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020磁场基本性质基础知识一、磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线.1.疏密表示磁场的强弱.2.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向.3.是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。
4.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场.5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·*熟记常用的几种磁场的磁感线:【例1】根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断,地球总体上应该是:(A)A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流,故选A.三、磁感应强度1.磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。
2.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度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.①表示磁场强弱的物理量.是矢量.②大小:B=F/Il(电流方向与磁感线垂直时的公式).③方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.④单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T.⑤点定B定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等.⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.【例2】如图所示,正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是(AC)A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r,故A,C正确,D错误.四条侧棱上的磁感应强度大小相等,但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同,故B错误.【例3】如图所示,两根导线a、b中电流强度相同.方向如图所示,则离两导线等距离的P点,磁场方向如何?解析:由P点分别向a、b作连线Pa、Pb.然后过P点分别做Pa、Pb垂线,根据安培定则知这两条垂线用PM、PN就是两导线中电流在P点产生磁感应强度的方向,两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同,然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向竖直向上,如图所示,这也就是该处磁场的方向.答案:竖直向上【例4】六根导线互相绝缘,所通电流都是I,排成如图10一5所示的形状,区域A、B、C、D均为相等的正方形,则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域该区域的磁场方向如何解析:由于电流相同,方格对称,从每方格中心处的磁场来定性比较即可,如I1在任方格中产生的磁感应强度均为B,方向由安培定则可知是向里,在A、D方格内产生的磁感应强度均为B/,方向仍向里,把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中,可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同,叠加后磁场削弱.答案:在A、C区域平均磁感应强度最大,在A区磁场方向向里.C区磁场方向向外.【例5】一小段通电直导线长1cm,电流强度为5A,把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0.1N,则该点的磁感强度为()A.B=2T; B.B≥2T; C、B≤2T ;D.以上三种情况均有可能解析:由B =F/IL 可知F/IL =2(T )当小段直导线垂直于磁场B 时,受力最大,因而此时可能导线与B 不垂直, 即Bsin θ=2T ,因而B ≥2T 。
电磁场总结知识要点: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e =⨯-161019.C。
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。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
2.库仑定律(1)公式 F K Q Q r=122 (真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,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,数学表达式为F K Q Q r=122,其中比例常数K 叫静电力常量,K =⨯90109.N m C22·。
(F:点电荷间的作用力(N), Q 1、Q 2:两点电荷的电量(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)(2)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
3.静电场 电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。
电场线的特点:(1)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。
带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
4.电场强度 点电荷的电场⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场的这种性质用电场强度来描述。
在电场中放入一个检验电荷q ,它所受到的电场力F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度,定义式是qF E =,E 是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。
(E:电场强度(N/C),是矢量,q :检验电荷的电量(C))电场强度E 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。
与放入检验电荷的正、负,及带电量的多少均无关,不能认为E 与F 成正比,也不能认为E 与q 成反比。
点电荷场强的计算式E KQ r =2( r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量(C))要区别场强的定义式E F q =与点电荷场强的计算式E KQ r=2,前者适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。
5.电势能 电势 等势面电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。
由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。
而经常应用的是电势能的变化。
电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。
电场力对电荷做功的计算公式:W q U=,此公式适用于任何电场。
电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
电势是描述电场的能的性质的物理量在电场中某位置放一个检验电荷q ,若它具有的电势能为ε,则比值εq 叫做该位置的电势。
电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。
电势相等的点组成的面叫等势面。
等势面的特点:(1)等势面上各点的电势相等,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)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。
这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。
6.电势差Ⅱ电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。
7.匀强电场中电势差和电场强度的关系场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。
在匀强电场中电势差与场强之间的关系是U E d=,公式中的d是沿场强方向上的距离(m)。
在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比8.带电粒子在匀强电场中的运动(1)带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同:先分析受力情况,再分析运动状态和运动过程,然后选用恰当的规律解题。
(2)在对带电粒子进行受力分析时,要注意两点:A1要掌握电场力的特点。
如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关,还与带电粒子的电量和电性有关;在匀强电场中,带电粒子所受电场力处处是恒力;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。
A2是否考虑重力要依据具体情况而定:基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有要说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。
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。
(3)带电粒子的加速(含偏转过程中速度大小的变化)过程是其他形式的能和功能之间的转化过程。
解决这类问题,可以用动能定理,也可以用能量守恒定律。
如选用动能定理,则要分清哪些力做功?做正功还是负功?是恒力功还是变力功?若电场力是变力,则电场力的功必须表达成W q U a b a b=,还要确定初态动能和末态动能(或初、末态间的动能增量)如选用能量守恒定律,则要分清有哪些形式的能在变化?怎样变化(是增加还是减少)?能量守恒的表达形式有:a 初态和末态的总能量(代数和)相等,即E E 初末=;b 某种形式的能量减少一定等于其它形式能量的增加,即∆∆E E 减增= c 各种形式的能量的增量的代数和∆∆EE 120++=……; (4)、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。
如果带电粒子以初速度v 0垂直于场强方向射入匀强电场,不计重力,电场力使带电粒子产生加速度,作类平抛运动,分析时,仍采用力学中分析平抛运动的方法:把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动——匀速直线运动:v v x =0,x vt =0;另一个是平行于场强方向上的分运动——匀加速运动,v a t a q U m d y ==,,y q U m d x v =1202(),粒子的偏转角为t g v v q U m v d y x ϕ==002。
经一定加速电压(U 1)加速后的带电粒子,垂直于场强方向射入确定的平行板偏转电场中,粒子对入射方向的偏移y q U L m d v U L d U ==1242202221,它只跟加在偏转电极上的电压U 2有关。
当偏转电压的大小极性发生变化时,粒子的偏移也随之变化。
如果偏转电压的变化周期远远大于粒子穿越电场的时间(T >>L v 0),则在粒子穿越电场的过程中,仍可当作匀强电场处理。
应注意的问题:1、电场强度E 和电势U 仅仅由场本身决定,与是否在场中放入电荷 ,以及放入什么样的检验电荷无关。
而电场力F 和电势能ε两个量,不仅与电场有关,还与放入场中的检验电荷有关。
所以E 和U 属于电场,而F 电和ε属于场和场中的电荷。
2、一般情况下,带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重合,运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向,电场线上一点的切线方向反映正电荷的受力方向。
物体的受力方向和运动方向是有区别的。
只有在电场线为直线的电场中,且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场力作用下运动,在这种特殊情况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。
如图所示:9.电容器 电容(1)两个彼此绝缘,而又互相靠近的导体,就组成了一个电容器。
(2)电容:表示电容器容纳电荷的本领。
a 定义式:C Q U Q U ==()∆∆,即电容C 等于Q 与U 的比值,不能理解为电容C 与Q 成正比,与U 成反比。
一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关。
b 决定因素式:如平行板电容器C S k d=επ4(不要求应用此式计算)根据C Q U Q U ==()∆∆和kd S C πε4=导出S kQ C επ4=(3)对于平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况:a 保持两板与电源相连,则电容器两极板间的电压U 不变b 充电后断开电源,则带电量Q 不变(4)电容的定义式:C Q U = (定义式)(5)C 由电容器本身决定。
对平行板电容器来说C 取决于:C S Kd=επ4(决定式)(6)电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况:第一种情况:若电容器充电后再将电源断开,则表示电容器的电量Q 为一定,此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。
第二种情况:若电容器始终和电源接通,则表示电容器两极板的电压V 为一定,此时电容器的电量将随电容的变化而变化。
10.电流 电动势Ⅰ(1)形成电流的条件:一是要有自由电荷,二是导体内部存在电场,即导体两端存在电压。
(2)电流强度:通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值,叫电流强度:I q t =。
(3)电动势:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
定义式为:ε=W q。
要注意理解:○1ε是由电源本身所决定的,跟外电路的情况无关。
○2ε的物理意义:电动势在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的电能或理解为在把1 库仑正电荷从负极(经电源内部)搬送到正极的过程中,非静电力所做的功。
○3注意区别电动势和电压的概念。
电动势是描述其他形式的能转化成电能的物理量,是反映非静电力做功的特性。
电压是描述电能转化为其他形式的能的物理量,是反映电场力做功的特性。
11.欧姆定律 闭合电路欧姆定律Ⅱ1、欧姆定律:通过导体的电流强度,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,即I U R =,要注意: a :公式中的I 、U 、R 三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。
b :适用范围:适用于金属导体和电解质的溶液,不适用于气体。