高考物理二轮复习第2部分专项4考前回扣——结论性语句再强化4电场和磁场学案

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1、四、电场和磁场【主干知识】1．库仑定律F＝k2．电场强度的表达式(1)定义式：E＝(2)计算式：E＝(3)匀强电场中：E＝3．电势差和电势的关系UAB＝φA－φB或UBA＝φB－φA4．电场力做功的计算(1)普适：W＝qU(2)匀强电场：W＝Edq5．电容的定义式C＝＝6．平行板电容器的决定式C＝7．磁感应强度的定义式B＝8．安培力大小F＝BIL(B、I、L相互垂直)9．洛伦兹力的大小F＝qvB10．带电粒子在匀强磁场中的运动(1)洛伦兹力充当向心力，qvB＝mrω2＝m＝mr＝4π2mrf2＝ma.(2)圆周运动

2、的半径r＝、周期T＝.11．速度选择器如图29所示，当带电粒子进入电场和磁场共存空间时，同时受到电场力和洛伦兹力作用，F电＝Eq，F洛＝Bqv0，若Eq＝Bqv0，有v0＝，即能从S2孔飞出的粒子只有一种速度，而与粒子的质量、电性、电量无关．图2912．电磁流量计如图30所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定．图30由qvB＝qE＝q　可得

3、v＝流量Q＝Sv＝·＝.13．磁流体发电机如图31是磁流体发电机，等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上，产生电势差，设A、B平行金属板的面积为S，相距为L，等离子气体的电阻率为ρ，喷入气体速度为v，板间磁场的磁感应强度为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过A、B板间时，板间电势差最大，离子受力平衡：qE场＝qvB，E场＝vB，电动势E＝E场L＝BLv，电源内电阻r＝ρ，故R中的电流I＝＝＝.图3114．霍尔效应如图32所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于磁感应强度为B

4、的匀强磁场中，当电流流过导体板时，在导体板上下侧面间会产生电势差，U＝k(k为霍尔系数)．图3215．回旋加速器如图33所示，是两个D形金属盒之间留有一个很小的缝隙，有很强的磁场垂直穿过D形金属盒．D形金属盒缝隙中存在交变的电场．带电粒子在缝隙的电场中被加速，然后进入磁场做半圆周运动．图33(1)粒子在磁场中运动一周，被加速两次；交变电场的频率与粒子在磁场中圆周运动的频率相同．T电场＝T回旋＝T＝.(2)粒子在电场中每加速一次，都有qU＝ΔEk.(3)粒子在边界射出时，都有相同的圆周半径R，有R＝.(4)粒子飞出加

5、速器时的动能为Ek＝＝.在粒子质量、电量确定的情况下，粒子所能达到的最大动能只与加速器的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压无关．16．带电粒子在电场中偏转的处理方法17．带电粒子在有界磁场中运动的处理方法(1)画圆弧、定半径：从磁场的边界点或轨迹与磁场边界的“相切点”等临界点入手；充分应用圆周运动相互垂直的“速度线”与“半径线”．图34①过粒子运动轨迹上任意两点M、N(一般是边界点，即“入射点”与“出射点”)，作与速度方向垂直的半径，两条半径的交点是圆心O，如图甲所示．②过粒子运动轨迹上某一点M(一般是“入射点”

6、或“出射点”)，作与速度方向垂直的直线，再作M、N两点连线(弦)的中垂线，其交点是圆弧轨道的圆心O，如图乙所示．(2)确定几何关系：在确定圆弧、半径的几何图形中，作合适辅助线，依据圆、三角形的特点，应用勾股定理、三角函数、三角形相似等，写出运动轨迹半径r、圆心角(偏向角)θ，与磁场的宽度、角度，相关弦长等的几何表达式．(3)确定物理关系：相关物理关系式主要为半径r＝，粒子在磁场的运动时间t＝T＝T(圆弧的圆心角φ越大，所用时间越长，与半径大小无关)，周期T＝.【保温训练】1．如图35所示，将等量的正、负点电荷分别放

7、在正方形的四个顶点上．O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，以下对A、B两点的电势和场强的判断，正确的是(　　)图35A．EA＝EB＝0，φA＝φB＝0　　B．EA＝EB≠0，φA＝φB＝0C．EA＝EB＝0，φA＝φB≠0D．EA＝EB≠0，φA＝φB≠0A　[两个等量正点电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，A点电场强度竖直向上，B点电场强度竖直向下；两个等量负点电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，

8、故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，A点电场强度竖直向下，B点电场强度竖直向上；因为电荷量相等，距离也相等，故电场强度大小也相等，方向相反，合场强为零，EA＝EB＝0.根据以上分析，直线段AB上各点电场强度均为零，位于等势面上，所以A点电势等于B点电势，φA＝φB＝0，故A正确．]2．(多选)a、b、c三个α粒子由同一点同时垂直电场强度方向