1.3电场和磁场.doc

专题三：电场和磁场 【知识体系】 一、“磁感应强度（磁感强度）”与“电场强度”的比较 项 目 电场强度E 磁感应强度（磁感强度）B 物理意义 描述电场的力的性质的物理量 描述磁场的力的性质的物理量 定 义 放入电场中某点的（点）电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强． 在磁场中垂直于磁场方向的通电（短）导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做磁感应强度． 单 位 牛/库（N/C） 伏/米（V/m） 特斯拉（简称“特”），代号T 特别提醒 由电场本身决定，与试探电荷所受的电场力F无关，与试探电荷的电荷量q无关 由磁场本身决定，与通电导线所受的磁场力F无关，与电流I和通电导线的长度L无关 矢 量 性 矢量．E的方向与正电荷所受电场力F同向（即：与负电荷所受电场力F反向） 矢量．B的方向与通电导线所受安培力F的方向垂直 二、电场力、安培力及洛伦兹力的比较 项 目 电场力 安培力 洛伦兹力 作用 对象 电场对电荷（静电荷、运动电荷）的作用力 磁场对电流的作用力 磁场对运动电荷的作用力 大 小 F=Eq 当IL⊥B时： F＝BIL 一般情况下：0≤F≤BIL 当v⊥B时： F＝qvB 一般情况下：0≤F≤qvB 方 向 正电荷受力方向与该点场强方向一致，负电荷受力方向与该点场强方向相反 左手定则：让磁感线垂直穿入手心 四指 → 电流方向 大拇指 → 安培力的方向 一定满足：F⊥B且F⊥IL， 即F⊥（B和IL所决定的平面） 左手定则：让磁感线垂直穿入手心 四指 → 正电荷的速度方向 （负电荷速度的反方向） 大拇指 → 洛伦兹力的方向 一定满足：F⊥B且F⊥v， 即F⊥（B和IL所决定的平面） 应用 实例 1．电容器 2．电偏转（显象管、示波管） 1．电流天平 2．电动机 3．电流表 4．电磁泵 1．粒子速度选择器 2．质谱仪 3．回旋加速器（交变电场周期等于带电粒子回旋周期；粒子的最大动能） 4．磁流体发电 5．电磁流量计、霍耳效应 6．磁偏转（显象管） 解题 诀窍 1．受力分析 2．电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，首选动能定理 3．带电粒子垂直电场线进入电场中作类平抛运动，则运用“运动的分解”方法求解 1．受力分析 2．同向电流相吸，反向电流相斥 3．环形电流视为小磁针 1．受力分析． 2．变力作用下的曲线运动：首选动能定理（洛仑兹力不做功） 3．若带电粒子仅受洛伦兹力在匀强磁场中作匀速圆周运动，则遵循“定圆心，画轨迹，磁场力是向心力，几何关系找半径，时间对应圆心角”的原则求解．相关公式： 【易错点击】 1．静止的正点电荷在只受电场力作用下，它的轨迹不一定和电场线重合。当电场线为直线时，轨迹与电场线重合；当电场线为曲线时，轨迹与电场线不重合。 2．等量同种电荷、等量异种电荷电场中一些点的电场强度、电势高低的比较。如图1-3-1中方向水平向右；。如图1-3-2中，EA、EB方向向上，大小无法比较；。 3．带电粒子在电场和磁场中偏转情况不同。在电场中做类平抛运动，相当于从极板中点射出；在磁场中做匀速圆周运动，射出速度的反向沿长线不是极板的中点。图1-3-3、图1-3-4中极板长为l1、极板间距离为l2，极板右侧距光屏为s，请同学们思考图3电场中、图4 磁场中光屏上MN间的距离Y如何计算。 4．带电粒子（或微粒等）在电场、磁场中运动时，重力要不要考虑。有三种方法来确定：(1)直接由题中得知，如重力不计等；(2)由计算比较：若计算出重力、电场力、洛伦兹力相近，则要考虑重，若重力比它们小得多，则重力不考虑；(3)一般来讲：带电粒子（如电子、质子等）重力不考虑，带电小球、液滴、微粒等重力要考虑。 5．带电粒子在复合场中运动时，若物体同时受到重力、电场力、洛伦兹力的作用，则物体可以做匀速直线运动（三力合力为零）、匀速圆周运动（重力各电场力平衡，洛伦兹力提供向心力）、一般的变速曲线运动，不可能做匀变速直线运动和匀变速曲线运动。 3.1 电 场 【典型例题】 例1 关于电场，下列说法中正确的是（ ） A．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型例2 AB连线是某电场中的一条电场线，一电子从A点处自由释放，仅在电场力作用下从A到B运动过程中的速度一时间图象如图1-3-5所示，比较A、B两点电势U的高低和场强E的大小，下列说法正确的是 （ ） A．UAUB ，EAEB B． UAUB,EAEB C．UAUB，EAEB D．UAUB , EAEB 例3 如图1-3-6所示，一个质量为m、电量为q的带电小球，在一个竖直向上的匀强电场中由A从静止开始向上做匀