2022年高考物理结论性语句及二级结论(六)电场和磁场
来源: 黄全安名师工作室 作者: 黄全安
阅读: 756 时间: 2021-07-30 17:03:22 20
1.库仑定律:Fk 
2.电场强度的表达式
 (1)定义式:E
(2)计算式:E

(3)匀强电场:Ed是两点沿场强方向的距离)

3.电势差和电势的关系:UABφAφBUBAφBφA

4.电场力做功的计算:

(1)普适:WqU

(2)匀强电场:WEdqd是两点沿场强方向的距离)

5.电容的定义式 C

1)电容器接在电源上不断开,电压U不变;

2电容器电源断开时,电容器电量q不变;

6.平行板电容器的决定式:C

7.平行板电容器电量不变时,改变两极板间的距离,电场强度不变。

8.磁感应强度的定义式:B

9.安培力大小 :FBIL (BIL相互垂直)

安培力的冲量:

10.洛伦兹力的大小:FBqv

11.带电粒子在匀强磁场中的运动

(1)洛伦兹力提供向心力:qvBmrω2mmr2mrf2ma

(2)圆周运动的半径和周期:半径r,周期T(周期T与半径r和速度v无关)

12.速度选择器。如图所示,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,FEqFBqv0,若EqBqv0,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


13.电磁流量计。如图所示,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,ab间出现电势差(a点电势低,b点电势高)。当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时,ab间的电势差就保持稳定。由qvBqEq,可得v ,流量QSv·


14.磁流体发电机。如图是磁流体发电机,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AB板上,产生电势差,设AB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B,板外电阻为R,当等离子气体匀速通过AB板间时,板间电势差最大,离子受力平衡:qEqvBEvB,电动势EELBLv,电源内电阻rρR中的电流I

15.霍尔效应。如图所示,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,(k为霍尔系数)


16.回旋加速器。如图所示,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,然后进入磁场匀速圆周运动。

(1)粒子在磁场中运动一周,被加速两次;交变电场的频率(周期)与粒子在磁场中圆周运动的频率(周期)相同。T电场T回旋。加速比荷不同的粒子,交变电场的周期要相应改变。

(2)粒子在电场中加速n次,有Ekm=nqU

(3)粒子在边界射出时,都有相同的圆周半径R,有R

(4)粒子飞出加速器时的动能即为最大动能:Ekm。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。

17.带电粒子在电场中偏转的处理方法


18.带电粒子在有界磁场中运动的处理方法

(1)找圆心、画轨迹圆弧、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半径线

过粒子运动轨迹上任意两点MN(一般是边界点,即入射点出射点”),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。

过粒子运动轨迹上某一点M(一般是入射点出射点”),作与速度方向垂直的直线,再作MN两点连线()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tTT(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

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