《(課標版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)回扣6 六、電場和磁場的基本性質(zhì)-人教版高三全冊物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課標版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)回扣6 六、電場和磁場的基本性質(zhì)-人教版高三全冊物理試題(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、六、電場和磁場的基本性質(zhì)
知識點1 庫侖定律、電場強度、電場線
基礎(chǔ)回扣
1.點電荷、元電荷
(1)元電荷:e=1.6×10-19C,所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。
(2)點電荷:①本身的線度比相互之間的距離小得多的帶電體;②點電荷是理想化模型。
2.庫侖定律
(1)表達式:F=kq1q2r2,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫靜電力常量。適用條件為真空中的點電荷。
(2)“三個自由點電荷平衡”的模型:由三個自由點電荷組成的系統(tǒng)且它們僅在系統(tǒng)內(nèi)靜電力作用下而處于平衡狀態(tài),如圖所示。
規(guī)律:“三點共線”——三個點電荷分布在同一直線上;
“兩同夾異”——正負
2、電荷相互間隔;
“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最小;
“近小遠大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷。
3.電場強度
公式
適用范圍
場源
規(guī)定
含義
E=Fq
任何電場
電荷
或變
化的
磁場
正電荷
的受力方
向為電場
方向
比值定義,與q及F無關(guān)
E=kQr2
真空中,
點電荷
由場源電荷Q及距離r決定
E=UABd
勻強電場
與兩點間電勢差U及間距d無關(guān),d為沿電場線方向A、B兩點間的距離
說明:(1)電場強度的疊加:電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和。
(2)U=Ed只適于勻強電場的定量計算。在非勻
3、強電場中也可用U=Ed定性判斷電勢差的大小。
4.幾種典型電場的電場線(如圖所示)
說明:(1)孤立點電荷的電場:正(負)點電荷的電場線呈空間球?qū)ΨQ分布指向外(內(nèi))。離點電荷越近,電場線越密(電場強度越大)。
(2)等量同種點電荷的電場:兩點電荷連線中點O處的電場強度為零,從兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠,電場強度先變大后變小;兩點電荷連線中垂線上各點的電場強度方向和中垂線平行,關(guān)于兩點電荷連線中點O對稱的兩點的電場強度等大、反向。
(3)等量異種點電荷的電場:兩點電荷連線上各點的電場強度方向從正電荷指向負電荷,沿兩點電荷連線方向電場強度先變小再變大;兩點電荷連線的中垂線上,電
4、場強度方向相同,且與中垂線垂直,關(guān)于兩點電荷連線中點O對稱的兩點的電場強度等大、同向。
5.應(yīng)用電場線進行以下判斷:
(1)電場力的方向——正電荷的受力方向和電場線方向相同,負電荷的受力方向和電場線方向相反;
(2)電場強度的大小(定性)——電場線的疏密可定性反映電場強度的大小;
(3)電勢的高低與電勢降低的快慢——沿電場線的方向電勢逐步降低,電場強度的方向是電勢降低最快的方向;
(4)等勢面的疏密——電場越強的地方,等差等勢面越密集;電場越弱的地方,等差等勢面越稀疏。
易錯辨析
1.電場線實際并不存在,是假想的曲線,但帶電粒子在電場中的運動軌跡都是存在的。
2.根據(jù)場強定義式
5、E=Fq,錯誤地認為E與F成正比、與q成反比。
3.在研究帶電粒子的運動軌跡時,誤認為運動軌跡與電場線一定重合。
知識點2 電勢、電勢能、電勢差、等勢面
基礎(chǔ)回扣
1.電勢能
(1)電場力做功
①特點:電場力做功與路徑無關(guān),只與初、末位置有關(guān)。
②計算方法
A.由公式W=Fl cos θ計算,此公式只適用于勻強電場,可變形為W=qEl cos θ。
B.由W=qU來計算,此公式適用于任何形式的靜電場。
C.由動能定理來計算:W電場力+W其他力=ΔEk。
D.由電勢能的變化計算:W=Ep1-Ep2。
(2)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系:電場力做的功等于電勢能的減少量,即W
6、AB=EpA-EpB=-ΔEp。
(3)電勢:公式為φ=Epq(與試探電荷無關(guān));單位:伏特(V);電場線指向電勢降低最快的方向。
2.等勢面的認識
(1)等勢面一定和電場線垂直。
(2)等勢面上各點電勢相等,在等勢面上移動電荷時電場力不做功。
(3)電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
(4)電場線越密的地方,等差等勢面越密。
3.電勢差
(1)定義式:UAB=WABq。
(2)電勢差與電勢的關(guān)系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA。
(3)影響因素:電勢差UAB由電場本身的性質(zhì)決定,與移動的電荷q及電場力做的功WAB無關(guān),與零電勢點的選取無關(guān)。
易錯辨析
7、
1.在電場中誤認為場強大的地方電勢高。
2.電勢差是由電場決定的,與零勢面的選取無關(guān)。
知識點3 電容器
基礎(chǔ)回扣
(1)定義式:C=QU。單位:法拉(F),1 F=106 μF=1012 pF。
(2)平行板電容器電容的決定式:C=εrS4πkd,k為靜電力常量。
(3)平行板電容器的兩種情況
兩種情況
電路結(jié)構(gòu)
常用公式
特點
電容器
始終與
電源相連
定義式
C=QU
決定式
C=εrS4πkd
勻強電場
E=Ud
電壓
U不變
d↑→E↓、
C↓→Q↓
S↑→E不變、
C↑→Q↑
電容器充
電后斷電
電荷量
Q不變
8、d↑→C↓→
U↑→E不變
S↑→C↑→
U↓→E↓
易錯辨析
根據(jù)電容的公式C=QU,錯誤地認為C與Q成正比、與U成反比。
知識點4 磁場及其對電流的作用
基礎(chǔ)回扣
1.磁場、磁感應(yīng)強度、磁通量
(1)基本特性:磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁場力的作用。
(2)方向:小磁針的N極所受磁場力的方向。
2.磁感應(yīng)強度:B=FIL(通電導(dǎo)線垂直于磁場)。
3.勻強磁場特點:勻強磁場中的磁感線疏密程度相同、方向相同。
4.磁通量:Φ=BS。單位為Wb,1 Wb=1 T·m2。適用于勻強磁場,線圈平面與磁感線垂直,與線圈匝數(shù)無關(guān)。?
5.安培力、安培力的方向
9、
(1)安培力的方向用左手定則判定。
(2)安培力的方向特點:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I決定的平面。
(3)安培力的大小:磁場和通電導(dǎo)線垂直時:F=BIL;磁場和通電導(dǎo)線平行時:F=0。
安培力公式寫為F=ILB,適用條件為磁場與電流方向垂直。式中L是有效長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點所連線段的長度(如圖所示),相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端,因為任意形狀的閉合線圈其有效長度L=0,所以通電后在勻強磁場中,受到的安培力的矢量和一定為零。
易錯辨析
1.根據(jù)公式B=FIL,錯誤地認為B與F成正比、與IL成反比。
2.在判斷安培力方向時,將左手定則和右手定則混淆。
知識點5 磁場對運動電荷的作用
基礎(chǔ)回扣
1.洛倫茲力
(1)判定方法:左手定則。方向特點:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v決定的平面(注意:洛倫茲力不做功)。
(2)洛倫茲力的大小:F=qvB sin θ。v∥B時,洛倫茲力F=0(θ=0°或180°);v⊥B時,洛倫茲力F=qvB(θ=90°);v=0時,洛倫茲力F=0。
2.洛倫茲力不做功。
易錯辨析
在判斷負電荷在磁場中運動受力時,將“四指”指向用錯。