高中物理电磁场

作者&投稿:阎倪 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
高中物理磁场有什么技巧阿?~

先说你问的这个把!!告诉你一个简单的方法,以前老师就是这样讲的!!质子以不同的方向射入磁场时,(以磁感线垂直向纸面里,质子从磁场的下边界射入-用左手定则)先找平行于磁场边界的一个速度,然后用一个圆形的纸片放在与速度相切的磁场里,然后固定相切的点向左转动圆形纸片,在磁场总经过的面积就是质子所能经过磁场的地方了,半径不是固定的啊!!


不知道你听明白了没有呵呵!!!!!下面的你看看把!!!





电场和磁场中的带电粒子



命题趋势

带电粒子在电场、磁场中的运动是中学物理中的重点内容,这类问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求,是考查考生多项能力的极好载体,因此历来是高考的热点,在实行了六年的理科综合能力测试中也是每年都考,预计以后每年都不会低于10%的分值。

带电粒子在电场、磁场中的运动与现代科技密切相关,在近代物理实验中有重大意义,因此考题有可能以科学技术的具体问题为背景。

当定性讨论这类问题时,试题常以选择题的形式出现,定量讨论时常以填空题或计算题的形式出现,计算题还常常成为试卷的压轴题。

知识概要

带电粒子在电场、磁场中的运动可分为下列几种情况



(一)带电粒子在电场中的运动�

1. 两个基本规律�

库仑定律: F = k

电场的叠加规律:电场强度是矢量,当空间的电场由几个场源共同激发时,空间某点的电场强度等于各个场源单独存在时所激发的电场在该点场强的矢量和。若用电势描述,则是各个场源单独存在时所激发的电场在该点电势的代数和。

2. 两个核心概念:电场强度和电势差

电场强度描述了电场的力的性质。放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值就是电场强度,公式为E = 。电场强度是矢量,方向是正电荷在该点受力的方向。

电势差描述电场的能的性质.电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟它的电荷量的比值叫做这两点间的电势差,公式为UAB = ,是标量。

3. 三个常用公式:E = ,E = k,E = 。

E = 是电场强度的定义式,适用于任何电场。电场中某点的电场强度是确定值,其大小和方向与检验电荷q无关。检验电荷q充当“测量工具”的作用。

E = k是真空中点电荷所形成的电场的决定式。

E = 是电场强度和电势差的关系式,只适用于匀强电场。

注意:式中d为两点中沿电场方向的距离。�

4. 两组关系�

电场力做功与电势能改变的关系:W = -ΔE。�

等势面与电场线的关系:电场线问题与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面。

5. 接在电路中电容器的两种变化�

电容器两端的电压恒定时:电量Q = CU∝C,而C = ∝,E = ∝。�

充电后断开电路,电容器带电量Q恒定:C∝,U∝,E∝。



(二)带电粒子在磁场中的运动�

1. 洛伦兹力:�

(1)产生洛伦兹力的条件:① 电荷对磁场有相对运动。磁场对与其相对静止的电荷不会产生洛伦兹力作用。② 电荷的运动速度方向与磁场方向不平行。�

(2)洛伦兹力大小:当电荷运动方向与磁场方向平行时,洛伦兹力为零;当电荷运动方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大,等于qυB。

(3)洛伦兹力的方向:洛伦兹力方向用左手定则判断。

(4)洛伦兹力不做功。

2. 带电粒子在洛伦兹力作用下的运动�

(1)若带电粒子沿磁场方向射入磁场,即粒子速度方向与磁场方向平行,θ=0°或180°时,带电粒子不受洛伦兹力作用,即F=0,则粒子在磁场中以速度υ做匀速直线运动。

(2)若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直,即θ=90°时,带电粒子所受洛伦兹力F=Bqυ,方向总与速度υ垂直.由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。求解此类问题的关键是分析并画出空间几何图形——轨迹图。



(三)带电粒子在复合场中的运动�

1. 带电粒子在复合场中的常见运动形式:�

① 当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,所处状态是静止或匀速直线运动状态;

② 当带电粒子所受合外力只充当向心力时,粒子做匀速圆周运动;�

③ 当带电粒子所受合外力变化且速度方向不在一条直线上时,粒子做非匀变速曲线运动。

2. 注意电场力和洛伦兹力的特性:�

① 在电场中的电荷,不论其运动与否,都始终受电场力的作用;而磁场只对运动电荷且速度方向与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力作用;�

② 电场力的大小,与电荷运动速度无关,其方向可与电场方向相同或相反;而洛伦兹力的大小与电荷运动的速度有关,其方向始终既与磁场方向垂直,又与速度方向垂直,即垂直于磁场和速度共同决定的平面;�

③ 从力的作用效果看,电场力既可以改变电荷运动速度的方向,也可以改变速度的大小;而洛伦兹力仅改变电荷运动速度的方向,不能改变速度的大小;�

④ 从做功和能量转化角度看,电场力对电荷做功,但与运动路径无关,能够改变电荷的动能;而洛伦兹力对电荷永不做功,不能改变电荷的动能。

3. 复合场中运动问题的基本思路:

首先正确的受力分析,其次是场力(是否考虑重力,要视具体情况而定)弹力摩擦力;正确分析物体的运动状态,找出物体的速度、位置及其变化特点,如出现临界状态,要分析临界条件。要恰当地灵活地运用动力学的三大方法解决问题。

带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动,简称带电粒子在复合场中的运动,一般具有较复杂的运动图景。这类问题本质上是一个力学问题,应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律。

分析带电粒子在电场、磁场中运动,主要是两条线索:

(1)力和运动的关系。根据带电粒子所受的力,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。

(2)功能关系。根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系,从而可确定带电粒子的运动情况,这条线索不但适用于均匀场,也适用于非均匀场。因此要熟悉各种力做功的特点。

处理带电粒子在场中的运动问题应注意是否考虑带电粒子的重力。这要依据具体情况而定,质子、α粒子、离子等微观粒子,一般不考虑重力;液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子由题设条件决定,一般把装置在空间的方位介绍的很明确的,都应考虑重力,有时还应根据题目的隐含条件来判断。

处理带电粒子在电场、磁场中的运动,还应画好示意图,在画图的基础上特别注意运用几何知识寻找关系。

(1)根据能量转化,P到A过程电势能转化为动能,A到弹簧压缩最短,动能转化为弹性势能。
于是第一次压缩到最短Ep=EqL
(2)设小球恰好能与B板相碰的时候(速度为0),电量为q1,
那么Ep=Eq1*2L ,所以q1=0.5q
设小球与Q板碰撞n次后离开时,小球的电量Q=q*(1/k)^n
于是由q1=0.5q=q*(1/k)^n 解得n=logk(2),k为底的真数为2的对数
当1<k<2的时候,n=2次,小球才与B碰撞
当k>=2,n=1次就能与B碰撞,k=2的时候,小球与Q碰一次返回恰能与B相碰。
(3)初末状态电势能变化为0(相等),具体分析如下,设摩察力 为f
每一次碰撞,小球都会损失1/2的电量于是, 第n次离开Q板返回电场时小球电量qn =q*(1/2)^n
随着电量的减少,小球在电场中受到的电场力也减少,最终将会达到平衡。此时小球将处于末状态,设从初状态到末状态,小球与Q板碰撞了n次,最后由平衡条件
f=Eqn=Eq*(1/2)^n ,得出关系式2^n=Eq/f ----(a)
设第n-1小球与Q板碰撞后返回电场,向右运动的最远离板A的距离为Ln-1,考察从这次到下一次在电场中达到最远距离Ln这个过程,
(Eqn-1 - f)*Ln-1 = (f+0.5Eqn-1)*Ln,
得到Ln/Ln-1 = (Eq+2^n*f)/(2Eq-2^n*f)
前后的电势能之比En/En-1=Eqn*Ln/(Eqn-1 *Ln-1)= Ln/(2Ln-1) = (Eq+2^n*f)/(4Eq-2*2^n*f) ---(b)
那么经过n次碰撞后,达到平衡状态的时候,将(a)带入(b) 得到 En/En-1 = 1,
于是En = En-1 = En-2 =……=E0
于是初末状态小球的电势能变化En- E0 = 0

解:磁场均匀增大,螺线管线圈中产生恒定的感应电动势,根据楞次定律,电动势相当于螺线管左端为电源正极,即外电阻r(内电阻为线圈电阻r,另一个2r上没有电流通过因为电容器相当于断路)上有恒定电流
I=E/(r+r),E=NkS-->I=NkS/2r

电容器上极板带正电,因为2r电阻上无电流所以2r上两端的电压为零,外电压全部加在电容器上电容器两极电压U=Ir=NkS/2-->电容器带电量Q=CU=NkSC/2

比较选项可知,A对B错C错D对

线圈电阻r加外面的r。那个2r无电流流过,当导线看即可。


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初中电磁场的判断并不难,上面的图能看懂,就掌握了基本的方法,然后多多练习,“熟能生巧”。

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抚顺县18832975398: 电场和磁场分别在高中物理中的地位和作用是什么 -
守陈康立:[答案] 高中物理中最重要的成份是力学.但是电场和磁场有高中物理中的篇幅虽然不多,但是属于重、难点知识.这二章的共同点是专业概念多,再都是和力学的联系密切.所以学好这二章的关键就是掌握好本章的概念,以此作为突破口,然后用力学知识解决...

抚顺县18832975398: 高中物理磁场电场公式 思路详解 -
守陈康立: 电场 ; 电场强度E=F/q、(适用于任何电场) .F是电场力.q是电荷量.E=U/D(适用于匀场电场) .U是电势差.D是两块电扳间的距离.磁场; 磁场强度B=F/(IL)F是电场力.I 是电流.L是长度.洛伦兹力;F洛=qvB q是电荷量.v是速度.B是磁场强度

抚顺县18832975398: 高中物理 电磁场,要写出详细解答!!!!
守陈康立: 应该是a.因为金属棒在下落过程中切割磁感线,产生感应电动势,正电子流向b.在电场力作用下,b受向上的电厂力,而a却相反.所以a先于b.

抚顺县18832975398: 求高中物理选修3 - 1中磁场的知识点归纳,越详细越好,谢谢啦! -
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抚顺县18832975398: 高中电磁场学的多是吗? -
守陈康立:[答案] 电磁是高中物理非常重要的内容,高考时大约占总分数的百分之三十五

抚顺县18832975398: 初中+高中的有关电和磁场的物理公式 -
守陈康立: 电磁学必须掌握的公式: 库仑定律:F=kQq/r² 电场强度:E=F/q 点电荷电场强度:E=kQ/r² 匀强电场:E=U/d 电势能:E₁ =qφ 电势差:U₁ ₂=φ₁-φ₂ 静电力做功:W₁₂=qU₁₂ 电容定义式:C=Q/U 电容:C=εS/4πkd 带电粒子在匀强电...

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抚顺县18832975398: 高中物理关于各类磁场的电流方向和磁感线方向 -
守陈康立:[答案] 磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆啊~越靠近通电直导线,磁性越强,磁场分布就越密. 磁感线的方向嘛,你右手握拳,大拇指指着电流方向,四指方向是磁力线方向,就行了.

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守陈康立: 看来你是搞不清楚电磁学里的几个力,我说说 1.电场力:电荷在电场中受到的力 F=qE-----q研究对象的电荷量,E--电荷q所在处的场强 与电荷的运动状态无关,运动与不用动,只要在电场中就受到电场力 2,库仑力:两个真空中的点电荷之间的...

抚顺县18832975398: 高中物理关于电场、带电粒子在电场以及在磁场运动.最常用的公式?以及考试热点 -
守陈康立: 一、.电场:F=qE,E=U/d ,1.加速直线运动:qU=1/2mv^22. 类平抛运动:竖直位移y=1/2at^2 ,水平位移L=V0t ,其中a=qE/m=qU/md ,或者加上一个重力之类 平抛运动的推论也适合.二、磁场 F=qvB ,半径R=mv/qB ,周期T=2 πm/qB ,运动时间t=a/2 π*T (a是偏转角度) 望采纳!不是复制的哦!

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