电场期末复习
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电动力学期末考试复习知识总结及试题第一章电磁现象的普遍规律一、主要内容:电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。
在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。
完成由普通物理到理论物理的自然过渡。
二、知识体系:三、内容提要:1.电磁场的基本实验定律:(1)库仑定律:对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即:(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)(3)电磁感应定律①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。
②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。
(4)电荷守恒的实验定律,①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。
② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。
稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。
2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程其中:1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。
2当,过渡到真空情况:3当时,回到静场情况:4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。
介质中:3、介质中的电磁性质方程若为非铁磁介质1、电磁场较弱时:均呈线性关系。
向同性均匀介质:,,2、导体中的欧姆定律在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。
4.洛伦兹力公式考虑电荷连续分布,单位体积受的力:洛伦兹认为变化电磁场上述公式仍然成立,近代物理实验证实了它的正确。
说明:①②5.电磁场的边值关系其它物理量的边值关系:恒定电流:6、电磁场的能量和能流能量密度:能流密度:三.重点与难点1.概念:电场强度、磁感应强度、电流密度、极化强度、磁化强度、能流密度。
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电磁学期末复习学案 3-1——电场 2012.061、电场的力的性质例1:在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。
①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?练:如图14—2所示,q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q 1和q 2之间的距离为l 1,q 2和q 3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q 2为正电荷,则q 1为_____电荷,q 3为_________电荷.(2)q 1、q 2和q 3三者电量大小之比为_________∶__________∶____________.例2:图中边长为a 的正三角形ABC 的三点顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ,求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。
电场线要牢记以下6种常见的电场的电场线注意电场线的特点和电场线与等势面间的关系:①电场线的方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。
②电场线互不相交。
【例3】 如图所示,在等量异种点电荷的电场中,将一个正的试探电荷由a 点沿直线移到O 点,再沿直线由O 点移到c 点。
在该过程中,检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变? 针对练习1.电场强度E 的定义式为E=F /q ,根据此式,下列说法中正确的是①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量,F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力,E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电荷量,F 是放在电场中的点电荷受到的电场力,E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式F =kq 1q 2/r 2中,可以把kq 2/r 2看作是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,也可以把kq 1/r 2看作是点图14—2A电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小A.只有①②B.只有①③C.只有②④D.只有③④2.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F,以及这点的电场强度为E,图中能正确反映q、E、F三者关系的是3.处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子,由静止释放后只受电场力作用,其加速度一定变大的是4.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右5. 如图所示,半径相同的两个金属小球,A、B带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小为F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是A.81F B.41F C.83F D.43F6.质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E的匀强电场中,当小球A 静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为A.Em g33B.Em g3C.Emg2D.Emg27.有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103N/C,在电场内作一半径为10 cm的圆,圆周上取A、B两点,如图所示,连线AO沿E方向,BO⊥AO,另在圆心O处放一电荷量为10-8 C的正电荷,则A处的场强大小为______;B处的场强大小和方向为_______.2 电场的能的性质一、电势能1.定义:因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。
电动力学重点知识总结(期末复习必备)电动力学重点知识总结(期末复习必备)电动力学是物理学的重要分支之一,研究电荷之间相互作用导致的电场和磁场的规律。
在这篇文章中,我们将整理电动力学的重点知识,以帮助大家进行期末复习。
一、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的基本定律。
根据库仑定律,电荷之间的力与它们的电量大小和距离的平方成正比。
即$$ F = k\frac{q_1q_2}{r^2} $$其中$F$为电荷之间的力,$q_1$和$q_2$分别为两个电荷的电量,$r$为它们之间的距离,$k$为库仑常数。
二、电场电场是描述电荷对周围空间产生影响的物理量。
任何一个电荷在其周围都会产生一个电场,其他电荷受到这个电场的力作用。
1. 电场强度电场强度$E$定义为单位正电荷所受到的电场力。
即$$ E =\frac{F}{q} $$电场强度的方向与电场力方向相同。
2. 电荷在电场中的受力当一个电荷$q$在电场中时,它受到的电场力$F$为$F = qE$,其中$E$为电场强度。
3. 电场线电场线是一种用于表示电场分布的图形。
电场线从正电荷发出,或者进入负电荷。
电场线的密度表示电场强度大小,电场线越密集,电场强度越大。
三、高斯定律高斯定律是用于计算电场分布的重要工具。
它描述了电场与通过闭合曲面的电通量之间的关系。
1. 电通量电通量是电场通过曲面的总电场线数。
电通量的大小等于电场强度与曲面垂直方向的投影之积。
电通量的计算公式为$$ \Phi = \int \mathbf{E} \cdot \mathbf{dA} $$其中$\mathbf{E}$为电场强度,$\mathbf{dA}$为曲面元。
2. 高斯定律高斯定律表示电通量与包围曲面内所有电荷之和的比例关系。
即$$ \Phi = \frac{Q_{\text{内}}}{\epsilon_0} $$其中$\Phi$为通过曲面的电通量,$Q_{\text{内}}$为曲面内的总电荷,$\epsilon_0$为真空介电常数。
+-•••abc 期末练习一:1、对物体带电现象的叙述,正确的是( ) A.物体带电一定是因为具有多余的电子B .摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C .物体所带电荷量可能很小,甚至小于eD .电中和是等量异种电荷完全消失的现象2. 在电场线如图所示的电场中有M 、N 两点,一个带电离子(不计重力)仅在电场力作用下由静止开始从M 点运动到N 点,则( ) A .M 点处的电场强度比N 点处的电场强度大 B .该离子在M 点的电势能大于在N 点的电势能C .M 点处的电势比N 点处的电势低D .该离子在N 点的速度可能为零3.如图所示为某一点电荷Q 产生的电场中的一条电场线,A 、B 为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A 运动到B 的过程中,动能增加,则可以判断( )A .电场线方向由B 指向A B .场强大小E A >E BC .若Q 为负电荷,则Q 在B 点右侧D .Q 不可能为正电荷4.某电场的部分电场线如图所示,A 、B 是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点,下列说法中正确的是( )A .粒子一定是从B 点向A 点运动B .粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度C .粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能D .电场中A 点的电势高于B 点的电势5. 如图所示,一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E ,在其上端与圆心等高处有一个质量为m ,带电荷量为+q 的小球由静止开始下滑,则( ) A .小球运动过程中机械能守恒 B .小球经过最低点时速度最大C .小球在最低点对环的压力大小为(mg+qE )D .小球在最低点对环的压力大小为3(mg+qE )6.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是 A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示; B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示; C .B 点电势为零; D .B 点电势为-20 V7.(2011朝阳一模)如图所示,在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q 和-Q 。