电场与磁场的关系.doc

磁场电场 产生磁体（或变化的电场）周围存在磁场 电流周围存在磁场 电荷周围存在电场 变化的磁场周围存在电场 基本性质对其中的运动电荷（通电导线）产生力的 用 对其中的电荷有力的作用 磁感应强度磁感应强度 B 与电场强度与电场强度 E E 的比较的比较 磁感应强度 B电场强度 E 物理意 义 描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量 定义式 ,通电导线与 B 垂直 IL F q F E 大小决 定 由磁场决定，与检验电流无关由电场决定，与检验电荷无关 方向矢量 磁感线切线方向，小磁针 N 极受力方向 矢量 电场线切线方向 放入该点的正电荷受力方向 场的叠 加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量 和 合场强等于各个电场的场强的 矢量和 单位1T=1N/(）mA1V/m=1N/C 磁感线和电场线的比较磁感线和电场线的比较 磁感线电场线 引入目的都是为了形象描述场而引入的假想线，实际不存在 疏密都能定性描述场的强弱 切线方向都是表示该点场的方向 相 似 点 相交都不能相交 相异点闭合曲线，磁体外从 N 极到 S 极， 磁体内从 S 极到 N 极 起始于正电荷（或无穷远处） ， 终止于负电荷（或无穷远处） 电势、电势差、电势能电势、电势差、电势能都是用来描述电场性质的物理量，他们之间有密切的联系，但也有 很大的差别，现列表进行比较 电场强度电势电势差电势能 意义描述电场的力的性质反映电场的能的 性质的物理量 描述电场做功的 本领 描述电荷在电场 中的能量 定义 q F E （为 q Ep Ep 电荷的电势能） q W U AB AB q Ep 矢标性矢量，方向为放在电场 中的正电荷的受力方向 标量，但有正负， 正负只表示大小 标量，有正负， 正负只表示电势 的高低 正电荷在正电势 位置有正电势能， 简化为：正正的 正，负正得负， 负负得正 决定因 素 场强由电场本身决定， 与试探电荷无关 电势由电场本身 决定，与试探电 荷无关，其大小 与参考点的选取 有关，有相对性 由电场本身的两 点间差异决定， 与试探电荷无关， 与参靠点选取无 关 由电荷量和该点 电势二者决定， 与参考点选取有 关 关系场强为零的地方电势不 一定为零 电势为零的地方 场强不一定为零 零场强区域两点 间电势差一定为 零，电势差为零 的区域场强不一 定为零 场强为零，电势 能不一定为零； 电势为零，电势 能一定为零 联系 匀强电场中（d 为 A、B 间沿场强方向上的距离） ；电势沿着场强方Ed UAB 向降低最快（但是，电势下降的方向不一定是电场强度的方向） ； ； BA ABU q Ep q W U AB AB EEEWpBpApABAB 电荷具有电势能大小的判断方法电荷具有电势能大小的判断方法 公式法公式法：由，将 q，的大小、正负号一起带入公式，的正值越大，电q Ep p Ep 势能越大，的负值越小，电势能越大 Ep 电势能减小，反之，电势能增加 安培力的方向和电场力的方向与场的方向间的关系 电场力安培力 研究对象点电荷电流元 受力特点正电荷受力方向，与电场方向相同，沿电场线 切线方向。电场力的方向与负电荷受力方向相 安培力方向与磁场方向和电 流方向都垂直 做功判断法做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加 场原电荷法场原电荷法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大 能量守恒法能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加， 反 判断方法结合电场方向和电荷正、负判断用左手定则判断 洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力 F电场力 F 性质磁场对在其中运动电荷的作用 力 电场对放入其中电荷的作用力 产生条件且不与 B 平行0vv电场中的电荷一定受到电场力作用 大小 ()qvBF Bv qEF 力方向与场方 向的关系 一定是vFBF, 正电荷所受电场力方向与电场方向相 同，负电荷反之 做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功 力 F 为零时场 的情况 F 为零，B 不一定为零F 为零，E 一定为零 作用效果只改变电荷运动的速度方向， 不改变速度大小 既可以改变电荷运动的速度大小，也 可以改变电荷运动的方向 注意：注意：（1）洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系， 电场力的方向总是沿电场线的切线方向。 （2）安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做 功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可以不做功。 “磁偏转磁偏转”和和“电偏转电偏转” 磁偏转电偏转 受力特 征 （1）垂直于 B 时，vqvB FB （2）不垂直于 B 时，sin(与 BvqvB FB v 的夹角为） ，为变力，只改变的方向 FB v 无论是否与 E 垂直，v 为恒力qE FE 运动规 律 圆周运动,T R V m Bq 22 qB mv r 类平抛运动， vv ox ，t m qE vy tx vo m qEt y 2 2 偏转情 况 若没有磁场边界限制，粒子所能偏转的角度不受 限制，t m qB r vt wt B 因类平抛运动，在相等的时 间内偏转的角度往往不等 动能变 化 动能不变动能不断增大，且增大的越 来越快 处理方 法 结合圆的几何关系及半径周期公式运动的合成与分解，类平抛 运动相关规律 一个初速度为零的电子通过电压为的电场加速后