高二物理电场磁场总结(超全)
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1、电磁场总结知识要点:电荷1 .电荷电荷守恒定律点电荷自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电 场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。 电荷的多少叫电量。 基本电荷e=i.6xioJ9c0带电体电荷量等于元电荷的整数倍（Q=ne）使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：摩擦起电 接触带电 感应起电。电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另 一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守 恒定律。带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的 影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点 电荷。2 .库仑定律（1）公式 F =K
2、QQ2 （真空中静止的两个点电荷）在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它 们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为F = KQQ2 ,其中比例常数K叫静电力常量， rK=9.0M109N m2/C2。（F：点电荷间的作用力（N） , Q1、Q2:两点电荷 的电量（C）, r:两点电荷间的距离（m）,方向在它们的连线上，作用力 与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引）（2）库仑定律的适用条件是（1）真空，（2）点电荷。点电荷是物理中 的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使 用库仑定律，否则不能使用。3 .静电场电场线为了直观
3、形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出 一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的 疏密表示电场的弱度。电场线的特点：（1）始于正电荷 （或无穷远），终止负电荷（或无穷 远）；（2）任意两条电场线都不相交。电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受 到的合外力情况和初速度共同决定。4 .电场强度 点电荷的电场电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作 用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电 荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值 %叫做这个位置上 的电场强度，定义
4、式是E=F, E是矢量，规定正电荷受电场力的方q向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相 反。（E:电场强度（N/C）,是矢量，q：检验电荷的电量（C）电场强度E的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的， 与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负，及带电量的多少均无 关，不能认为E与F成正比，也不能认为E与q成反比。点电荷场强的计算式E=1 （ r：源电荷到该位置的距离（m）, rQ:源电荷的电量（C）要区别场强的定义式E=：与点电荷场强的计算式E=KQ，前者 适用于任何电场，后者只适用于真空（或空气）中点电荷形成的电 场。5 .电势能电势等势面电势能由电荷在电场中的相对位
5、置决定的能量叫电势能。电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。由于电势能具有相对性，所以实际的应用意义并不大。而经常应 用的是电势能的变化。电场力对电荷做功，电荷的电势能减速少， 电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于 电场力对电荷做功的数值，这常是判断电荷电势能如何变化的依据。 电场力对电荷做功的计算公式： W = qU ,此公式适用于任何电场。 电场力做功与路径无关，由起始和终了位置的电势差决定。电势是描述电场的能的性质的物理量在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有的电势能为 "则 比值%叫做该位置的电势。电势也具有相对性，通常取离电场无穷远处
6、或大地的电势为零电 势（对同一电场，电势能及电势的零点选取是一致的）这样选取零 电势点之后，可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值， 负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点：（1）等势面上各点的电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做 功。（2）等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。（3）规定：画等势面（或线）时，相邻的两等势面（或线）间的 电势差相等。这样，在等势面（线）密处场强较大，等势面（线） 疏处场强小。6 .电势差n电场中两点的电势之差叫电势差，依教材要求，电势差都取绝 对值，知道了电势差的绝对值，
7、要比较哪个点的电势高，需根据电 场力对电荷做功的正负判断，或者是由这两点在电场线上的位置判 断。7 .匀强电场中电势差和电场强度的关系场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称为匀强电场，匀强 电场中的电场线是等距的平行线，平行正对的两金属板带等量异种 电荷后，在两极之间除边缘外就是匀强电场。在匀强电场中电势差与场强之间的关系是 U = Ed ,公式中的d是沿 场强方向上的距离（m）。在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比8 .带电粒子在匀强电场中的运动（1）带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析 方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状 态和运动过程
8、，然后选用恰当的规律解题。（2）在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点：A1要掌握电场力的特点。如电场力的大小和方向不仅跟场强的 大小和方向有关，还与带电粒子的电量和电性有关； 在匀强电场中， 带电粒子所受电场力处处是恒力；在非匀强电场中，同一带电粒子 在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。A2是否考虑重力要依据具体情况而定：基本粒子：如电子、质 子、口粒子、离子等除有要说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等， 除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。（3）带电粒子的加速（含偏转过程中速度大小的变化）过程是其他 形式的能和功能
9、之间的转化过程。 解决这类问题，可以用动能定理， 也可以用能量守恒定律。如选用动能定理，则要分清哪些力做功？做正功还是负功？是恒 力功还是变力功？若电场力是变力，则电场力的功必须表达成W4b=qUab,还要确定初态动能和末态动能（或初、末态间的动能增 量）如选用能量守恒定律，则要分清有哪些形式的能在变化？怎样变 化（是增加还是减少）？能量守恒的表达形式有：a初态和末态的总能量（代数和）相等，即 E初=e末；b某种形式的能量减少一定等于其它形式能量的增加，即E减=AE增C各种形式的能量的增量的代数和 AEE+A 2 +=0 ；（4）、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。如果带电粒子以初速度 V
10、0垂直于场强方向射入匀强电场，不计 重力，电场力使带电粒子产生加速度，作类平抛运动，分析时，仍 采用力学中分析平抛运动的方法：把运动分解为垂直于电场方向上 的一个分运动 匀速直线运动：vx=v0, x=v0 ；另一个是平行于 场强方向上的分运动一一匀加速运动，Vy=at,a = qU, y = 1也（三）2, md 2 md v0粒子的偏转角为tg=Vy=U2o v0 mv0d经一定加速电压（Ui）加速后的带电粒子，垂直于场强方向射入 确定的平彳丁板偏转电场中，粒子对入射方向的偏移 22y =1吟 =U-，它只跟加在偏转电极上的电压 5有关。当偏转2 mdv2 4dUi电压的大小极性发生变化时
11、，粒子的偏移也随之变化。如果偏转电压的变化周期远远大于粒子穿越电场的时间L(T一)，则在粒子穿越电场的过程中，仍 V可当作匀强电场处理。应注意的问题：1、电场强度E和电势U仅仅由场本身决定，与是否在场中放入电荷 ，以及放入什么样的 检验电荷无关。而电场力F和电势能6两个量，不仅与电场 有关，还与放入场中的检验电荷有关。所以E和U属于电场，而F电和名属于场和场中的电荷。2、一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重 合，运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向，电场线上一点的 切线方向反映正电荷的受力方向。物体的受力方向和运动方向是有 区别的。只有在电场线为直线的电场中，且电荷由静止开始
