电磁知识点总结.ppt

电磁学总结：电磁学物理量间的比较 1.电场强度E与电场力F,方向共线;大小关系:F=qE,E方向?,轨迹,V0,电荷带什么电?,轨迹,轨迹,E方向?,只受电场力,球面上各点场强相等吗?,A,B,从A移到B,W电0,则E方向?,电场线,2. 电势差U与电场力做功W:,大小关系:W=qU,3. 电场力做功W与路径:,无关,只受电场力,U,保持两板电压不变,只改变两板距离,电荷的末动能变吗?,V0=0,P,B,C,A,D,4. 电场力做功与电势能:,正功减小;负功增大,A,B,从A移到B,电势能减小了,则E?,电场线,A,B,负电荷只受电场力,从A移到B, VAVB,则E?,电场线,VA,VB,5. 场强与电场线,电场线疏密表示大小,切线方向表示方向,A,B,负电荷只受电场力,在A点由静止释放,能移到B,则加速度如何变化?E?,电场线,6. 电势与电场线,沿电场线方向电势降低,A,B,电场线,EA_EB,A_B,7.场强E与电势,大小上无关,课本20页问题: (1)场强为0的地方,电势是否一定为0? (2)电势为0的地方,场强是否一定为0? (3)场强大小相等的地方,电势是否一定相等? (4)等势面上的各点的场强大小是否一定相等?,8.关于电场的下列说法中正确的是( ) A.在电场中的a、b两点间移动电荷时，若电场力做功为零，则a、b两点场强必相同 B.在电场中的a、b两点间移动电荷时，若电场力做功为零，则a、b两点电势必相同 C.电场线平行的电场一定是匀强电场 D.沿电场线方向电势逐渐降低，故电势降低的方向一定是场强的方向,A,B,电场线,8.电势与电势能EP:,正电荷:电势高,电势能大 负电荷:电势高,电势能反而小,A,B,如右图,电势:A_B; 场强:EA_EB 电势能:对于正电荷: EpA_EpB 对于负电荷: EpA_EpB,如右图,电势:A_B; 场强:EA_EB 电势能:对于正电荷: EpA_EpB 对于负电荷: EpA_EpB,9.如图所示为电场中的某一条电场线，A、B、C是其上的三点.现用EA、EB、EC表示这三点的电场强度，A、B、C表示这三点的电势，EpA、EpB、EpC表示某一点电荷-q在这三点具有的电势能，则必有( ) A.EAEBEC B. ABC C. EpAEpBEpC D. EpCEpBEpA,A,B,电场线,8.电势与电势能EP:,正电荷:电势高,电势能大 负电荷:电势高,电势能反而小,A,B,如右图,电势:A_B; 场强:EA_EB 电势能:对于正电荷: EpA_EpB 对于负电荷: EpA_EpB,如右图,电势:A_B; 场强:EA_EB 电势能:对于正电荷: EpA_EpB 对于负电荷: EpA_EpB,9.如图所示为电场中的某一条电场线，A、B、C是其上的三点.现用EA、EB、EC表示这三点的电场强度，A、B、C表示这三点的电势，EpA、EpB、EpC表示某一点电荷-q在这三点具有的电势能，则必有( ) A.EAEBEC B.UAUBUC C. EpAEpBEpC D. EpCEpBEpA,9.电场线与运动轨迹,电场线是直线:只受电场力,初速为0或与场强共线,二者重合;若初速方向与电场线不共线,二者则不重合.,电场线是曲线:只受电场力,不论初速是否为0,二者都不重合,1.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，它在任意一时间内 A一定沿电场线运动 B 一定不沿电场线运动 C不一定沿电场线运动 D 以上说都不正确 答案：C,9.电场线与运动轨迹,电场线是直线:只受电场力,初速为0或与场强共线,二者重合;若初速方向与电场线不共线,二者则不重合.,电场线是曲线:只受电场力,不论初速是否为0,二者都不重合,11.电动势与路端电压:电源两极间的电压,外电路开路时路端电压等于电动势,12.磁场力与磁感应强度:方向垂直;,13.洛仑兹力与速度:方向垂直;洛仑兹力永不做功!,10.电容器的有关量之间的关系,利用动能定理求电势差或速度,只受电场力:,还受其它力:,学习册109页12题:,V1,V2,q,m,W其它,求:U,q,m,1.地磁场方向,南,北,1.闪电时,负电荷从云层流向地面,闪电将会 偏向_ A.东面 B.西面 C.南面 D.北面,2、在赤道上方，用电子枪水平向东发射电子，电子将偏向 方 A、下方 B、南面 C、上方 D、北面,答案:A,答案:B,磁场一章的若干问题选讲,三、两个定则：右手螺旋定则（安培定则）、左手定则 1、安培定则一（直线电流的磁场）：用手握住导线，让伸直的大拇指指向电流的方向，则弯曲的四指所指方向就是磁感线的环绕方向 2、安培定则二（环形电流的磁场）：用手握住环形电流或者通电螺线管，用弯曲的四指指向电流的环绕方向，则伸直的大拇指指向其中间轴线的磁感线方向（或N极） 3、左手定则：伸开 左手，使拇指和四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导体所受磁场力的方向。,电流,磁场分布,右手,磁场,电流的力,左手,2.学习册86页7题:如图所示,两条直导线AB和CD相互垂直,相隔一很小距离,通一图示方向电流,其中AB固定,CD可以其中心为轴在纸面自由转动,则CD的运动情况应是( ) A.顺时针方向转动, 并靠近导线AB B.逆时针方向转动, 并离开导线AB C.顺时针方向转动, 并离开导线AB D.逆时针方向转动, 并靠近导线AB,练习:在图16-3的各图中画出导线中电流方向或通电导线周围磁感线的方向，其中(a)、(b)为平面图，(c)、(d)为立体图,如图,三个粒子分别带什么电?,v,B,f,分,负,正,负,A,A,同向电流为什么会相互吸引? 异向电流为什么会相互排斥?,12、如图，有一束电子流沿Z轴正方向高速运动，电子流在轴上的点处产生的磁场方向是沿 A y轴正方向 B y轴负方向 C z轴正方向 D z轴负方向,电子流沿y轴正方向高速运动呢?,三、三个力:电场力、安培力、洛伦兹力 1、电场力：电荷在电场中受力。大小与电场的电场强度和电荷的带电量有关；电场力方向和电场方向共线，正电荷受力方向和电场方向相同，负电荷受力方向和电场方向方向相反 2、安培力：通电导线在磁场中受力，大小为F=BILsin，方向一定垂直与磁场方向、电流方向。导线与磁场平行则不受力 3、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受力，方向始终垂直于磁场方向和电荷运动方向。特点是永远不做功，只能改速度方向不能该速度大小，不改变运动电荷的动能；运动电荷运动方向和磁场平行则不受力,四、四个重要物理量 1、电场强度E：描述电场强弱和方向的物理量，电场中某点电场强度的大小和方向由形成这个电场的带电体等因素有关，与在场中放入的电荷的电性、电量、受力大小无关。 电场方向、电场强度方向、电场线某点切线方向、正电荷受力方向是同一个方向 2、磁感应强度B：描述磁场的强弱和方向的物理量，磁场中某点磁感应强度大小和方向由形成这个磁场的磁体、电流有关，与在该磁场中放置的磁极受力的大小、运动的电荷（电流）受力的有无及受力的大小、及电荷的电性、电量大小等因素无关。 磁场方向、磁感应强度方向、磁感线某点切线方向、小磁针北极受力方向是同一个方向 3、磁通量：穿过某个面的磁感线的条数叫穿过这个面积的磁通量 公式：=BS （ 适用条件:B恒定;S垂直于B） 4、电动势E：数值上等于不接用电器时电源两极间的电压.,五：五个单位 电荷量（Q）库仑（C） 电场强度（E）牛/库仑（N/C）、 伏/米（V/m） 磁感应强度（B）特斯拉（T） 磁通量（）韦伯（Wb） 电动势（E）伏（V）,六.两种运动： 带电粒子在匀强电场和匀强磁场中运动（不受其它力） 1、都有可能沿场线运动，沿电场线进入，将做匀变速直线运动；沿磁感线进入，将做匀速直线运动； 2、垂直于电场进入，将做匀变速曲线运动；垂直于磁场进入，将做匀速圆周运动。 3、带电粒子在匀强电场中一定做匀变速运动，在磁场中一定不能做匀变速运动,七.电场线与磁场线： 1、共同点:疏密表示场的强弱,切线方向表示场的方向,都可以用实验来模拟,不相交,但都是不存在的； 2、不同点:电场线不闭合,而磁场线是闭合的。,在通电螺线管内部放一小磁针, 小磁针的N极指向哪里?,N,S,八.速度选择器.,如图,磁场方向:垂直纸面向里,电场方向:竖直向下,要使电荷以水平向右的速度匀速穿过场区.(重力不计),(1)如果是正电荷,粒子的速度是多少?,(2)负电荷以这样的速度能匀速穿过吗?,(3) 电荷从右边向左以这样的速度能匀速穿过吗?,(4) 发现电荷从左边向右正好能匀速穿过,说明粒子具有相同的:A.速度 B.电量 C.质量 D荷质比,(5) 正电荷从右向左正好能匀速穿过,要使粒子向下偏转,需增大:A.速度 B.电场E C.磁场B D.电量,(6) 负电荷从左向右正好能匀速穿过,要使粒子向下偏转,需增大:A.速度 B.电场E C.磁场B D.电量q,(7) 负电荷从左向右穿过时向下偏转,要使粒子匀速穿过需减小:A.速度 B.电场E C.磁场B D.电量q,电荷能否穿过相互正交的的 匀强电场及匀强磁场问题,速度选择器练习,如图,磁场方向:垂直纸面向里,电场方向:竖直,但不知是竖直向上,还是竖直向下,重力不计,要使电荷以水平向右的速度匀速穿过场区.,(1)如果是正电荷,电场方向应怎样?,(2)如果是负电荷,电场方向应怎样?,速度选择器的电场与磁场与正负电荷无关!但粒子向哪个方向偏转与粒子的带什么电有关!,(3)如果电荷,从右向左匀速穿过场区,电场方向应怎样?,*13将一束一价的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体呈中性），以速度v连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知v的方向与板面平行而与磁场垂直，板间距离为d。接在两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，如图所示，则等离子体的喷射速度为_。,U/Bd,九.磁流体发电,课本95页第6题,正负电荷在磁场中向不同方向偏转问题,十.电视机中磁偏转,例4. 电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？,向左偏转,N,S,S,N,学习册94页7题,电子在磁场中偏转问题,十一.回旋加速器,回旋加速器中交变电场的周期与带电粒子在磁场中的运动周期是什么关系?,学习册113页6题:若要增大带电 粒子(电荷量为q,质量为m,不计 重力) 射出时的动能,则以下方 法正确的是（ ） 增大匀强电场间的加速电压 减小狭缝间的距离 C. 增大磁场的磁感应强度 D. 增大D形金属盒的半径,交变电场中加速,+,磁场中偏转,十二.质谱仪,U,E,V0=0,B1,L,B2,练习:学习册115页14题: 如图所示为质谱仪的原理图. 已知量在图中用蓝色的字体标出,重力可忽略不计。求 （1）粒子从加速电场射出时速度v的大小 （2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应 强度B1的大小和方向 （3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小,课本96页7题,速度选择器,+,磁场,6、 一束几种不同的正离子, 垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里, 离子束保持原运动方向未发生偏转. 接着进入另一匀强磁场, 发现这些离子分成几束如图. 对这些离子, 可得出结论 （ ） A. 它们的动能一定各不相同 B. 它们的电量一定各不相同 C. 它们的质量一定各不相同 D. 它们的荷质比一定各不相同,答案:D,13如图所示，一带电粒子由静止开始经电压U加速后，从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中，并打在了P点。测得OP=L，磁场的磁感应强度为B，则带电粒子的比荷q/m= 。（不计重力）,P,B,U,O,例:电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的