大物电场磁场公式

1.如图8-1所示，载流的圆形线圈（半径a1）与正方形线圈（边长a2）通有相同电流，若两个线圈中心O1，O2 处的磁感应强度大小相同，则半径a1与边长a2之比为[ ]。 A.2?:4 B.2?:8

C.1:1 D.2?:1 答案：【B】

解：圆电流I在其轴线上产生的磁场的磁感应强度为

B1??0a12I2(a1?x)2232，方向沿着轴线

在圆心处（x?0），B1??0I2a1。

通电正方形线圈，可以看成4段载流直导线，由毕萨定律知道，每段载流直导线在正方形中心产生的磁场的磁感应强度大小相等，方向相同，由叠加原理B2?4B2。

/B2?/?0I?I?0I(cos?1?cos?2)?0(cos450?cos1350)?

a24?a2?a24?2

B1??0I2a1a18 ?a22??B2?4B2?4/?0I2?a2

2. .如图8-2所示,四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a?20cm正方形顶点，每条导线中的电流都是I?20A，这四条导线在正方形中心O点产生的磁感应强度为[ ]。

?4?4A. B?0.8?10T B.B?1.6?10T C.B?

为您服务教育网 http://www.wsbedu.com 高中物理力学和电磁学系统复习之七——电场与磁场

知识梳理

一、电场的基本性质 1．电场力的性质

库仑定律：F=kQ1Q2/r2，电场力：F=qE。

注意电场强度只与源处电荷有关，与检验电荷无关。

电场线形象直观地反映电场的强弱与方向。疏密表示电场的强弱，而切线方向表示电场的方向。

2．电场能的性质

(1)电势与电势差：UAB=W/q，电势高低与零势点选择有关，但电势差与零势点选择无关。

(2)电势的变化规律：沿着场线的方向，电势是逐渐降低的。

(3)电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。电场力做功，电势能减少；外力克服电场力做功，电势能增加。

3．电容

(1)两个公式：C=Q/U ，C= εrS/4πkd

前者是定义式，后者是平行板电容器的决定式。 (2)平行板内部电场是匀强电场。 二、带电粒子在电场的特点

1．平衡：与其它力一起参与力的合成，合力为零，则物体处于平衡状态。 2．加速运动：初速度与电场平行时。 3．偏转：初速度与电场垂直时。 三、电流与电荷在磁场中受力及运动

1．磁感应强度B=F/IL ，注意磁场产生的两种方式：磁铁产生与电流产生。 2．磁场方向

高中物理公式：电场公式

两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60*10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0*109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(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｝

电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝

真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝

匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝

电场力：F=qE{F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝

电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=W AB/q=-ΔEAB/q

电场力做功：W AB=qUAB=Eqd{W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，

UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离

专题定位 本专题主要是综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在电场和磁场中的运动问题．这部分的题目覆盖的内容多，物理过程多，且情景复杂，综合性强，常作为理综试卷的压轴题．高考对本专题考查的重点有以下几个方面：①对电场力的性质和能的性质的理解；②带电粒子在电场中的加速和偏转问题；③带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题；④带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动问题；⑤带电粒子在电场和磁场的叠加场中的运动问题；⑥带电粒子在电场和磁场中运动的临界问题．

应考策略 针对本专题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题．两条主线是指电场力的性质(物理量——电场强度)和能的性质(物理量——电势和电势能)；两类运动是指类平抛运动和匀速圆周运动；两种方法是指动力学方法和功能关系．

第1讲 电场与磁场的理解

高考题型1 对电场性质的理解

解题方略

1．对电场强度的三个公式的理解

F

(1)E＝是电场强度的定义式，适用于任何电场．电场中某点的场强是确定值，其大小和方

q向与试探电荷q无关．试探电荷q充当“测量工具”的作用．

Q

(2)E＝k2是真空中点电荷所形成的电场的决定式．E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离

rr决定．

U

(3)E＝是场强与电势

【专题六】 电场和磁场 带电粒子的运动

【考情分析】

1．带电粒子在匀强电场中的运动问题涉及到较多的概念和规律，是一个综合性很强的考点。从物理规律应用的角度分析，涉及到受力分析、牛顿定律、功能关系，从涉及的运动过程分析，包括电场中的加速、平衡和偏转，从考查方法的角度分析，可以涉及运动的合成与分解法、正交分解法等等。分析近几年来高考物理试卷可知，带电粒子在匀强电场中的运动在高考试题中的比例非常高，几乎年年都考，题型全、难度大，特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题。

2．带电粒子在电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。带电粒子在电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，定量讨论时常以计算题的形式出现，计算题还常常成为试卷的压轴题。

【知识交汇】

一、静电场

1．库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的静电力，跟它们的电荷量的乘积成___________，跟它们的距离的二次方成反比，作用力

静电和静电场

(一)电荷、电荷守恒定律

1、电荷 (1)两种电荷：自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷。

(2)电荷量：电荷量指物体所带电荷的多少，单位是库仑，简称库，符号C。 (3)元电荷：电子所带电荷量e=1.60×10此e称元电荷。

2、电荷守恒定律：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，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷总量不变。 (二)库仑定律

(1)内容：真空中两个点电荷间的作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在两点电荷的连线上。

－19

c，所以带电体的电荷量等于e或是e的整数倍，因

(2)公式：

，式中K=9×109N·m2/c2叫静电常数。

(3)适用条件：①真空；②点电荷。 (三)电场、电场强度

1、电场 (1)电场：带电体周围存在一种物质，是电荷间相互作用的媒体。 (2)电场的最基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。 2、电场强度

(1)定义：放于电场中某点的电荷所受电场力与此电荷的电荷量的比值，叫电场强度，用E表示。

(2)定义式：。单位：N/c或V/m 方向：矢量，其方

全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十二)

第十二单元 电场、电路与磁场综合

(90分钟 100分)

第Ⅰ卷 (选择题 共40分)

选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1.关于电场线和磁感线,下列说法中正确的是

A.都是客观存在的线 B.都是闭合的曲线

C.线的密集程度都反映了场的强弱

D.场对正点电荷的作用力都是沿过该位置的线的切线方向

解析:磁感线与电场线都是用来形象地描述场的方向和强弱而假想的线,场线的密集程度都反映了场的强弱,磁场对电荷不一定存在作用力,而对于运动电荷的作用力方向与磁场方向垂直,而不是在一条线上,这与电场不一样.

答案:C

2.如图所示,半径为R的塑料圆环上均匀分布着电荷量为Q的负电荷.圆环左侧有一小缺口,其宽度为d(d<

A.大小为2π??,方向向左 B.大小为C.大小为

????????π??2π??3????????

,方向向右 ,方向向左 ,方向向右

????????

D.大小为

????????2π??3解析:将环补全,即用一小弧(可视为点电荷,带电荷量为-

??

d)补在缺口,由对称性

一、选择题1、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图),则：[ B (A) 线圈中无感应电流；I

]

(B) 线圈中感应电流为顺时针方向；(C) 线圈中感应电流为逆时针方向； (D) 线圈中感应电流方向不确定.I

2、一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情 况是 [ B ](A) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行；

(B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直；(C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移； (D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.

3、如图所示，导体棒AB在均匀磁场B中 绕通过C点的垂直于棒长且沿 磁场方向的轴OO‘ 转动(角速度 与 B 同方向),BC的长度为棒 长的 1 ,则 [ A ]3 (A) A点比B点电势高； BO

(B) A点与B点电势相等； (C) A点比B点电势低； (D) 有稳恒电流从A点流向B点.O′

4、如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于 导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当 外力使ab向右平移时，cd [ D ]

(A) 不动；(C) 向左

西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）

班级

学号 第八次 电荷和静电场（一） 得分 姓名

基本内容和主要公式

1．电荷的基本特征：

(1) 分类：正电荷（同质子所带电荷），负电荷（同电子所带电荷）（2）量子化特

性（3）是相对论性不变量（4）微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 ：

一个与外界没有电荷交换的孤立系统，无论发生什么变化，整个系统的电荷总量必定保持不变。 3．点电荷：

点电荷是一个宏观范围的理想模型，在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4 库仑定律：

表示了两个电荷之间的静电相互作用，是电磁学的基本定律之一

?F12?14??0q1q2?r123r12是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律

5. 电场强度 ：是描述电场状况的最基本的物理量之一，反映了电场的基本性质。

??FE?

q06. 电场强度的计算： （1）单个点电荷产生的电场强度，可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得

西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）

班级

学号 第八次 电荷和静电场（一） 得分 姓名

基本内容和主要公式

1．电荷的基本特征：

(1) 分类：正电荷（同质子所带电荷），负电荷（同电子所带电荷）（2）量子化特

性（3）是相对论性不变量（4）微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 ：

一个与外界没有电荷交换的孤立系统，无论发生什么变化，整个系统的电荷总量必定保持不变。 3．点电荷：

点电荷是一个宏观范围的理想模型，在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4 库仑定律：

表示了两个电荷之间的静电相互作用，是电磁学的基本定律之一

?F12?14??0q1q2?r123r12是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律

5. 电场强度 ：是描述电场状况的最基本的物理量之一，反映了电场的基本性质。

??FE?

q06. 电场强度的计算： （1）单个点电荷产生的电场强度，可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得