3、循六大线索,辨电场、磁场异同-2020年5月刊高二物理《中学生数理化》

知识篇易混知识巧辨析 高二使用2020年5月 冲學生表理化 循六大线索 辨电场、磁场异同 ■河北省石家庄市鹿泉区第一中学聂震萍杜军朝 电场、磁场涉及的基本概念和基本规律 线索三:两场的形象描述(电场线、磁感 多且易混,致使同学们在学习的过程中对这线)如表3。 部分知识的理解和应用往往存在很多问题 为了帮助同学们更加清晰、确切地认知电场 意义性质 磁场相关知识,下面采用类比的方法循着六 电场中画出的一系列 大线索进行对比,旨在弄清二者异同,落实对 从正电荷或无限远出发形象地不闭合,起 场物质观念、相互作用观念、能量观念、科学 终止于无限远或负电荷描述电于正电 「不存在;不 思维等物理核心素养的培养。 电场线的曲线,使曲线上每一点场的强或无限远 相交;不中 线索一:两场的产生(获得电荷、获得磁 的切线方向都跟该点电弱和方止于无限 :疏密表 场的途径)如表1。 场强度的方向一致,这些向远或负 示场的强 曲线叫电场线 表1 弱,曲线切 在磁场中画出的一些曲形象地 线方向表 产生的对象 获得的途径 线,使曲线上每一点的切描述磁 场物质 磁感线线方向都跟这点的磁感场的强闭合曲线/场的力 摩擦起电、感应起 应强度的方向一致,这些弱和方 电场 电荷 电、接触起电等 磁场 运动的电荷 磁体、电流 线索四:两场的作用力特征如表4 线索二:两场的描述(电场强度、磁感应 表4 强度)如表2。 作用力、公式(大小)方向方向判定 表2 (1)由场强方向和电荷的正负来 项目物理 公式 方向决定因素 判断:正电荷在电场中受到的 物理量、意义 场力的方向与场强方向相同,负 表示 与正电 电荷则相反 电场中某 场源电荷 静电力:F=与正电 荷所受 (2)由电场线的方向判断:正电 电场强度 的建/位置所受的决定式:E=k 荷在电场中受到的电场力的方 分向荷的电荷量单位为NC或方在电场 力与试探电 产每力/及试探电 电场力库仑力:F=电场力 是其所在点电场线切线的正 中的位置 方向,负电荷则相反 的比值 3)由等势面来判断:正电荷在 小磁针 电场中受到的电场力的方向总 直于磁场方 静止时 垂直于等势面指向电势降低的 表间的通电导定义式:B=正指的方流及电 FN极所磁体、电 方向,负电荷则相反 磁感应象/他所受磁场 垂直于 力F与电流单位为T或向或磁元在磁场 安培力:F= 由左手定则判定:判断安培力 磁场方 和导线长度N/(A·m) 感线的中的位置 时,四指方向代表电流方向;判 方向 磁场力 L的乘积I 切线方 洛伦兹力/与电 断洛伦兹力时,四指方向代表 的比值 电荷定向移动的方向 中学生理化 知识篇易混知识巧辨析 高二使用2020年5月 线索五:两场中的运动特征(电偏转、磁场力不为零,则该位置的电场强度一定不为零 偏转)如表5。 C.若一小段长为L、通有电流Ⅰ的导体, 在磁场中受到的安培力为F,则该磁场的磁 模型示意图 规律 感应强度B一定为 运动 D.若一小段通电导体在磁场中某位置 为7的粒子以速度垂直射人受到的安培力为零,则该位置的磁感应强度 电场强度为E的匀强电场中,受 到的范力是恒方 一定为零 运动规律:粒子受恒定力作用 做匀变速曲线运动类平抛 解析:根据电场强度的定义式E=一可 电偏转抛运 匀速直线运动,在平行于电场知,若电荷放入电场中某区域内的任意位置 动 向上做匀变速直线运动 偏转角度的正切值:当粒子以 电荷受到的电场力相同,即电场强度的大 初速度v垂直进人电压为方向都相同,则该区域内的电场一定是匀强 板长为l、板间距为d的匀强电 电场,选项A正确。根据电场的基本性质可 场中时有tan0 知,对放入电场中某位置的电荷受到的电场 受力特征:质量为m,带电荷不为零,则该位置的电场强度一定不为零, 为q的粒子以速度v垂直射 磁感应强度为B的匀强磁场中 选项B正确。只有当一小段导体与磁场垂直 受到的洛伦兹力时刻指向圆心 是变力 匀速 运动规律:运动方向是变化的 放置时,才有B=,选项C错误。若一小 磁偏转圆周 粒子做匀速圆周运动,其运动规 段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为 律分别满足时(周期)、空(半径 两个方面的要求 零,则该位置的磁感应强度不一定为零,因为 系求解,且偏转角等于粒子在磁场力的大小还与通电导体和磁场方向间的 磁场中运动轨迹所对的圆心角 夹角有关,选项D错误 线索六:两场中的力做功情况如表6。 答案:AB 点评:电场强度和磁感应强度都是比值 定义,与所受的电场力或磁场力和放置的试 式 特点 能量问题 探电荷或电流元均无关,只与场源电荷和试 电势能变化的数值探电荷或电流元在场中的位置有关。注意电 电场方E0a(求恒力与路径无关,取等于电场力做的功 场中时所受磁场力还与电流元和 央于初末位置且电场力做正功,电磁场方向间的角度有关。 W=qU