文档介绍:专题(七)电磁学中的“场”
一、 大纲解读
电场和磁场是电磁学的两大基石,, 电场和磁场的性质是大纲要求掌握的重点之一,是建立力、 的力、电综合问题是历届高考考查的热点,纵观近三年高考试题,这部分内容每年至少1 题,如仅带电粒子在电场、磁场中的运动,在2008年全国高考中分值约占总分的19%.这 类问题从“场对电荷(物质)的作用”的特殊视角,产生与电、磁场的性质相结合的综合考 点,涉及运动与力的关系、功和能量的关系、动量和冲量的关系、能量守恒定律和动量守恒 定律等重要力学规律,,考题题材新颖丰富,注重与科 技背景的结合,综合性强,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,,试题多是计算题 甚至是压轴题,有较高的难度和区分度.
二、 重点剖析
“场”的本质源自电荷,电荷的周围存在电场,运动电荷产生磁场,因此知识链条的顶 端是电荷;同时电场或磁场又反过来对电荷或运动电荷施加力的作用,体现了知识体系的完 整,-“场”的产生、场对物质(电荷或导体)的作用和 能量关系三个版块.
静止电荷、运动电荷和变化的磁场,在周围空间都产生电场;运动电荷、电流和变 化的电场在周围空间产生磁场.
电场对静止电荷和运动电荷都有电场力的作用;磁场只对运动电荷和电流有磁场力 作用,“场”,电荷或导体 会有不同形式的运动,因此分析场力是判断电荷或导体运动性质的关键.
场力可能对电荷或导体做功,
电场强度£=兰 g 5%岛=*
.产生/
, \
电场力F=qE
•流的磁效应
作用于电荷
司电流住生_屈于运动亩祈7寂芟无瑟刑誉'
带 :件于运动导昭r
带电粒子的运动: 加速,qgjm咨
偏转
棒电粒子在匀强碰场1
1中的匀速圆周谊动
果
1半径:,=空 1,
M:
|网;
原
1周期:丁=迪 •
|±1
| 胡 !
图7—1
安培力做功W
E 力—E k 附VO, Er—Ea 且 W=・ = E k
; 作用于运动导体
动时,电场力不做功;,因此电场即可以 加速带电粒子,也可以使带电粒子偏转,
磁场产生电场,所以变化的磁场则可以改变带电粒了速度的大小.
电势差与场强
U=Ed
电场力的功 W=qU
电势能的改变 g 乒.△&
电势、电势差
三、考点***
考点1、“场”的性质
放入其中的物质(电荷、通电导体)力的作用;电势就是从电场能的角度引入的物理量,虽 然中学物理没有直接对磁场的能给出量度,但安培力做功则反映了放入磁场中的通电导体与 磁场共同具有能量.
例题1: (2008年海南)匀强电场中有a、b、c三点,
角形中, Za=30。、Zc=90°,.、3和c点的电 势分别为(2 - V3) V、(2 + V3)V和2 、最高电势分别为( )
(2-右)V、(2 + V3)V
B. 0V、4V
D. 0V、V3 V
解析:如图所示,取沥的中点。,即为三角形的外接圆的圆心,且 该点电势为2V,故Oc为等势面,为电场线,方向为枷方向,UOp= UoKv,因U°n: UOp=2点,故U°n=A,N点电势为零,为最小电 势点,同理"点电势为4V,为最大电势点。
答案:B
点拨:匀强电场的电场线与等势面是平行等间距排列,且电场线与
等势面处处垂直,沿着电场线方向电势均匀降落,在公式U=Ed中,计算时d虽然是一定要
用沿场强方向的距离,但在同一个匀强电场E中,电势差U与距离d的关系却可以演变为
“任意一族平行线上等距离的两点的电势差相等”,体现知识运用的“活”字,平时练****时
要注意.
考点2、"场”对物质的作用
电场对放入其中的电荷有力的作 用,由此产生大量的有关电荷在电场中 运动的试题;电场对放入其中的导体的 作用,产生静电感应现象.
磁场只对运动电荷和电流可熊有 磁场力作用,当带电粒子的速度和导体
图7—3
一般与带电粒子的平衡和匀速圆周运动问题相关.
例题2:如图7—4所示