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1、回扣三　電場與磁場 一、靜電場 [核心知識判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“×”. 1．電場強度是表示電場力的性質(zhì)的物理量，描述電場的強弱，放入電場中某點的試探電荷所受的電場力跟它的電荷量的比值叫做該點的電場強度，即E＝，E為矢量．(　　) 2．電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向，線的疏密表示電場強度的大小．(　　) 3．電荷在電場中具有勢能，叫做電勢能，電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到零勢能位置時所做的功，是標量，具有相對性．(　　) 4．電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物

2、理量，電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢，即φ＝，是個標量．(　　) 5．電場中兩點間電勢的差值叫電勢差，也叫電壓，即UAB＝φA－φB或UAB＝，是標量．(　　) 6．電容器的電容是表示電容器儲存電荷本領的物理量，其大小與兩極板間的電勢差成正比，與電容器所帶的電荷量成反比，即C＝.(　　) 7．電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中總電荷數(shù)不變．(　　) 8．庫侖定律僅適用于真空中的點電荷．(　　) 9．勻強電場電勢差和電場強度的關系E＝，只適用于勻強電場，它表明在勻強電

3、場中，電場強度在數(shù)值上等于沿電場強度方向每單位距離上的電勢差．(　　) 10．平行板電容器的電容的決定式：C＝.(　　) 11. 帶電粒子在勻強電場中的偏轉規(guī)律，如圖所示． ①在垂直于場強方向上，粒子做勻速直線運動：vx＝v0，x＝v0t ②在平行于場強方向上粒子做初速度為零的勻加速直線運動：a＝，vy＝t，y＝t2 ③離開電場時，粒子在板間的運動時間為t＝ 沿電場力方向上的位移(偏移量)為y＝ 偏轉角為φ，tan φ＝(　　) 答案：1.√　2.√　3.√　4.√　5.√　6.×(訂正：電容器所帶的電荷量與兩極板間的電勢差的比值叫電容，即C＝)　7.√　8.√　9.√　10

4、.×(訂正：C＝) 11.√ [思考點拓展] 說明：下列問題的解答中有兩個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正. 想一想——易混的問題 1．如果在某空間同時存在幾個場源電荷，如何確定某一點的電場強度和電勢？ 答：電場強度是矢量．空間某一點的電場強度等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生電場強度的矢量和． 電勢是標量，空間某一點的電勢，在零電勢點確定后，等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生電勢的代數(shù)和． 2．電場線是如何描述電場性質(zhì)的？ 答：(1)電場線每一點的切線方向表示該點的電場強度方向． (2)在同一電場里，電場線越密的地方，場強越大，電場線越稀疏的地方，場強越?。? (3)沿電場線

5、的方向，電勢越來越低． 3．粒子在電場中運動時，在什么條件下粒子的運動軌跡與電場線重合？ 答：任何情況下都重合，因為電場線就是帶電粒子在電場中的運動軌跡． 議一議——易錯的問題 4．電場強度和電勢差都是描述電場性質(zhì)的物理量，二者的關系如何？ 答：在勻強電場中二者的關系 (1)大小關系：E＝，其中d為A、B兩點沿場強方向間的距離． (2)方向關系：電場強度的方向就是電勢降低最快的方向． 5．帶電粒子在電場中只受電場力作用做一般曲線運動時，速度方向、場強方向與運動軌跡的關系如何？ 答：(1)帶電粒子軌跡的切線方向為該點處粒子速度的方向． (2)帶電粒子所受電場力的方向一定指向軌

6、跡曲線凹的一側，根據(jù)電荷性質(zhì)可確定場強方向(與電場力方向相同或相反)． (3)運動軌跡一定夾在速度方向與電場力方向之間． (4)根據(jù)電場力方向與速度方向之間的夾角確定電場力做功的情況(正、負功)． 6．帶電荷量一定的平行板電容器，當只增加兩板之間的距離時，兩板之間的電場強度如何改變？ 答：變?。? 7．應用力學中的哪些觀點和思路處理帶電粒子在電場中的運動問題？ 答：(1)運動學觀點 運動學觀點是指用勻變速運動的公式來解決實際問題，一般有兩種情況：①帶電體的初速度方向與勻強電場的電場線共線，帶電體做勻變速直線運動．②帶電體的初速度方向與電場線垂直，帶電體做勻變速曲線運動(類平拋運動)

7、． (2)功能觀點 功能觀點是指用動能定理、能量轉化和守恒定律來解決實際問題，特別適用于非勻變速運動問題．①若用動能定理，則要分清有多少個力做功，是正功還是負功，合功是多少，同時要明確初、末狀態(tài)及運動過程中動能的增量；②若用能量轉化和守恒定律，則要分清帶電體在運動過程中共有多少種能量參與轉化，哪些能量是增加的，哪些能量是減少的． 錯誤題號 錯　　因 改　　正 答案： 錯誤題號 錯　　因 改　　正 3 未理解物體做曲線運動的條件和電場線的性質(zhì) 只有當電場線為直線，點電荷初速度為零或初速度方向與電場線方向一致，且只受電場力作用時，點電荷的運動軌跡才會

8、與電場線重合，就是說點電荷在這種條件下才會沿電場線運動 錯誤題號 錯　　因 改　　正 6 未抓住平行板電容器的電容各物理量之間的制約關系 由C＝、C＝和E＝得E＝·，則E與d無關，即E大小不變 讀一讀——易記的訣謠 帶電粒子在勻強電場中的運動 帶電粒子入電場， 加速偏轉看方向， 動能定理要抓住， 平拋規(guī)律不能忘． 二、帶電粒子在電磁場中的運動 [核心知識判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“×”. 1．磁感應強度：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值，叫做磁感應強度

9、，即B＝.磁感應強度B是由磁場自身性質(zhì)決定的，是矢量，其方向就是磁場的方向．(　　) 2．磁感線：磁感線上各點的切線方向表示該點的磁感應強度的方向；磁感線的密疏表示磁場的強弱；磁感線是閉合曲線，在磁鐵外部由N極指向S極，在磁鐵內(nèi)部由S極指向N極．任意兩條磁感線都不相交．(　　) 3．電流的磁效應：人們利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象．(　　) 4．安培力：磁場對電流的作用，F(xiàn)＝BILsin α，式中α是電流方向與磁場方向的夾角，L為導線的有效長度．閉合通電線圈在勻強磁場中所受的安培力的矢量和為零．(　　) 5．洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用，F(xiàn)＝qvB(條件v⊥B)．(　　) 6．判斷電流磁場

10、的安培定則 (1)對于通電直導線，用右手握住直導線，大拇指指向電流方向，彎曲的四指所指的方向就是直線電流周圍磁感線環(huán)繞的方向．(　　) (2)對于通電螺線管，用右手握住螺線管，彎曲的四指指向電流環(huán)繞方向，右手大拇指指向螺線管中心軸線上磁感線的方向(螺線管的N極)．(　　) (3)對于環(huán)形電流，讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導線中心軸線上磁感線的方向．(　　) 7．判斷磁場力方向的左手定則 (1)安培力：F＝BILsin θ方向的判斷 左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，

11、并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向．(　　) (2)洛倫茲力：F＝qvB方向的判斷 用左手定則判斷：四指必須指向電流方向(不是速度方向)即正電荷定向移動的方向，對負電荷，四指應指向負電荷定向移動方向的反方向．(　　) 8．帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律 (1)若速度v∥B時，則洛倫茲力F＝0，帶電粒子以速度v做勻速直線運動．(　　) (2)若速度v⊥B時，洛倫茲力提供向心力，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)以速度v做勻速圓周運動，qvB＝，軌道半徑r＝，運動周期T＝.(　　) 答案：1.√　2.√　3.×(訂正：電流的周圍產(chǎn)生磁場

12、的現(xiàn)象叫做電流的磁效應)　4.√　5.√　6.(1)√　(2)√　(3)√　7.(1)√　(2)√　8.(1)√　(2)√ [思考點拓展] 說明：下列問題的解答中有一個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正. 想一想——易混的問題 1．不計重力的帶電粒子垂直磁場方向射入勻強磁場中將做何種運動？常用的計算公式有哪些？ 答：不計重力的帶電粒子垂直磁場方向射入勻強磁場時做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，即qvB＝，得軌道半徑計算公式r＝，運動周期公式T＝. 2．不計重力的帶電粒子垂直射入勻強磁場做勻速圓周運動，如何確定粒子做圓周運動的圓心？ 答：(1)若已知粒子軌跡上的兩點的速度方向，根據(jù)

13、F⊥v，分別確定兩點處的洛倫茲力F的方向，其交點(或延長線的交點)，即為圓心． (2)若已知粒子軌跡上的兩點和其中一點的速度方向，畫出粒子軌跡上的兩點連線(即過這兩點的圓的弦)，作它的中垂線，并畫出已知點v的垂線，則中垂線與垂線的交點即為圓心． (3)若已知粒子軌跡上的兩點并能求出半徑R，連接粒子軌跡上的兩點，并作連線的中垂線，從連線的端點到中垂線上距離為R的點即為圓心． (4)若已知粒子的入射方向和出射方向，且能求得粒子的軌道半徑R，但不知粒子的運動軌跡時，延長粒子的兩速度方向所在的直線，作兩直線夾角的角平分線，在角平分線上找到距兩直線的距離為R的點，即為圓心． (5)若粒子沿圓形勻

14、強磁場半徑方向垂直磁場射入，偏轉后離開磁場時速度方向的反向延長線一定經(jīng)過圓形磁場的圓心． 3．如何確定帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動的軌道半徑r? 答：(1)應用幾何知識求半徑，畫出帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌跡，構造幾何關系，應用勾股定理或三角函數(shù)關系求半徑． (2)應用物理規(guī)律求半徑，即r＝. 議一議——易錯的問題 4．如何求粒子在有界勻強磁場的運動時間？ 答：在磁場中運動時間的確定，利用圓心角與弦切角的關系，或者是四邊形內(nèi)角和等于360°計算出圓心角θ的大小，由公式t＝T可求出運動時間．有時也用弧長與線速度的比t＝. 5．正常工作的回旋加速器里的電場和磁場對帶電粒子分別起

15、什么作用？ 答：電場控制帶電粒子在D形盒里做圓周運動，磁場對粒子加速． 6．帶電粒子在復合場中運動的形式有哪幾種？ 答：帶電粒子在復合場中做什么運動，取決于帶電粒子所受的合外力及初速度． ①當帶電粒子在復合場中所受的合外力為零時，做勻速直線運動(如速度選擇器)．②當帶電粒子所受的重力與電場力等值反向，洛倫茲力提供向心力時，帶電粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動．③當帶電粒子所受的合外力是變力，且與初速度方向不在一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子的運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線，由于帶電粒子可能連續(xù)通過幾個情況不同的復合場區(qū)，因此粒子的運動情況也發(fā)生相應的變化，其運動過

16、程可能由幾種不同的運動階段組成． 7．利用磁場和電場都能使帶電粒子的運動方向發(fā)生偏轉，二者的主要區(qū)別是什么？ 答：“電偏轉”和“磁偏轉”的區(qū)別： 垂直進入磁場 (磁偏轉) 垂直進入電場 (電偏轉) 情景圖 受力 FB＝qv0B大小不變，方向總指向圓心，方向變化，F(xiàn)B為變力 FE＝qE，F(xiàn)E大小、方向均不變，為恒力 垂直進入磁場 (磁偏轉) 垂直進入電場 (電偏轉) 運動 規(guī)律 勻速圓周運動r＝，T＝ 類平拋運動vx＝v0，vy＝t x＝v0t，y＝t2 運動 時間 t＝T＝ t＝，具有等時性 動能 不變 變化 偏轉角

17、 度θ 運動方向所能偏轉的角度θB不受限制，且相等時間內(nèi)偏轉角度總是相等 運動方向偏轉的角度受到θE<的限制且相等時間內(nèi)偏轉的角度往往不相等 錯誤題號 錯　　因 改　　正 答案： 錯誤題號 錯　　因 改　　正 5 不了解回旋加速器的工作原理 兩D形盒之間的電場加速帶電粒子，D形盒內(nèi)垂直D形盒的磁場控制粒子做圓周運動 讀一讀——易記的訣謠 帶電粒子在有界磁場中的運動 粒子進入有界場， 先找軌跡和方向， 洛倫茲力向心力． 這個方程先列上， 出入位置作垂線， 圓心就在交點上， 三角函數(shù)求半徑， 臨界相切邊界上， 時間周期圓心角， 聯(lián)立求解未知量．