高中物理二轮复习-第2部分-知识4-功能关系与电、磁场性质

功能关系与电、磁场性质1．力做功及功能关系比较力做功特点功能关系重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关WG＝－ΔEp＝mgh1－mgh2弹力(弹簧)做功只与弹簧的劲度系数和形变量有关W弹＝－ΔEp＝eq\f(1,2)k(Δx1)2－eq\f(1,2)k(Δx2)2(不要求计算)摩擦力滑动摩擦力做功与路径有关，可以做正功、负功，也可以不做功|Wf滑|＝Ff滑·s(s为路程)一对滑动摩擦力做功代数和小于零|Wf滑|＝Q＝|ΔE机械能|＝Ff滑·x相对一对静摩擦力做功代数和为零一对相互作用力作用力和反作用力可以做功，也可以不做功，做功代数和可以大于零、小于零，也可以等于零合力合力如果是恒力，可以根据功的定义式求解F合·x＝ΔEk(动能定理)重力及弹簧弹力以外的其他力重力及弹簧弹力以外的其他力所做的功将改变系统的机械能W其他力＝ΔE机械能电场力与路径无关，由初、末位置的电势差决定W电场力＝－ΔEp＝qU洛伦兹力不做功，只改变速度的方向安培力可以做功，也可以不做功感应电流在磁场中受到的安培力做负功，阻碍导体棒与导轨的相对运动|W安|＝|ΔE机械能|＝Q分子力可以做正功，也可以做负功W分子力＝－ΔEp核力核力破坏时将释放巨大的能量ΔE＝Δmc2其中c为光速2．力做功正、负的判断及功的计算常用二级结论力做功正负的判断(1)F与l的夹角(恒力)(2)F与v的夹角(曲线运动的情况)(3)能量变化(两个相联系的物体做曲线运动的情况)功的计算(1)W＝Flcosα(恒力，定义式)(2)W＝Pt(变力)(3)W＝ΔEk(变力或恒力)(4)W其他＝ΔE机，功能原理(5)图象法(变力或恒力)(6)气体做功：W＝pΔV(p—气体的压强，ΔV—气体的体积变化)3．电场和磁场的比较场比较电场磁场基本性质对放入其中的电荷有力的作用对运动电荷、电流或者磁体有力的作用大小定义式E＝eq\f(F,q)定义式B＝eq\f(F,IL)方向规定与正电荷在电场中的受力方向相同磁体：磁体外部由N极指向S极，内部由S极指向N极电流的磁场：根据安培定则确定场的叠加与合成平行四边形定则平行四边形定则力的特点F＝qEF＝BIL，F⊥I⊥B；F＝qvB，v⊥B⊥F做功情况电场力可以做正功、做负功，还可以不做功安培力可以做正功、做负功，还可以不做功，洛伦兹力不做功主要物理量E、φ、UB形象描述电场线磁感线主要的题型(1)电场性质的理解(2)带电粒子在电场中的加速和偏转(3)电容器的动态分析和计算(1)带电粒子的圆周运动分析(2)有界磁场中临界和极值问题(3)复合场问题主要解题技巧运动学公式、牛顿运动定律、动量和能量观点抓住运动的转折点，注意运动的周期性4．电场和磁场常用结论(1)电容器充电电流随电荷量的增加而减小；电容器放电电流随电荷量的减少而增大，放电结束时电流最大。(2)带电粒子在电场和重力场中做竖直方向的圆周运动用等效法：当重力和电场力的合力沿半径且背离圆心时速度最大，当其合力沿半径指向圆心时速度最小。(3)同向电流相吸，异向电流相斥，交叉电流有转到同向的趋势。(4)圆周运动中有关对称的规律①从直线边界射入匀强磁场的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等，如图(甲)。②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出，如图(乙)所示。甲乙(5)最小圆形磁场区域的计算：粒子进入和射出磁场的两点距离为直径的圆面积最小