知识梳理

       一、电场的基本性质

1．电场力的性质

库仑定律：F=kQ₁Q₂/r²，电场力：F=qE。

注意电场强度只与源处电荷有关，与检验电荷无关。

电场线形象直观地反映电场的强弱与方向。疏密表示电场的强弱，而切线方向表示电场的方向。

2．电场能的性质

(1)电势与电势差：U_AB=W/q，电势高低与零势点选择有关，但电势差与零势点选择无关。

(2)电势的变化规律：沿着场线的方向，电势是逐渐降低的。

(3)电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。电场力做功，电势能减少；外力克服电场力做功，电势能增加。

3．电容

(1)两个公式：C=Q/U ，C= ε_rS/4πkd

前者是定义式，后者是平行板电容器的决定式。

(2)平行板内部电场是匀强电场。

二、带电粒子在电场的特点

1．平衡：与其它力一起参与力的合成，合力为零，则物体处于平衡状态。

2．加速运动：初速度与电场平行时。

3．偏转：初速度与电场垂直时。

三、电流与电荷在磁场中受力及运动

1．磁感应强度B=F/IL ，注意磁场产生的两种方式：磁铁产生与电流产生。

2．磁场方向

a．用小磁针N极受力方向判定。

b．用右手法则判定(电流产生的磁场)。

3．磁感应线，其为闭合的曲线，比较于电场线不同。

4．安培力

(1)公式：F=BIL。

(2)方向：左手定则，注意将安培力比较于电场力：电荷只要放在电场中就一定受到电场力作用，而电流处于磁场中，受的安培力与放置位置有关，导线与磁场垂直时，安培力最大。

5．洛仑兹力

(1)公式：F=qvB，判定方向注意电荷正负。

(2)特点：永不做功；电场力与洛仑兹力的大小与方向上的不同。

命题预测

       考查电场力方向与电场方向关系，洛仑兹力的大小与速度的关系，安培力的大小与电流强度的关系，及这些力与其它力使物体平衡、作匀速直线运动，是命题热点。

运用功能关系处理带电粒子在电场及磁场中速度大小问题，考查电场力做功与路径无关，及洛仑兹力不做功的特点，也是命题热点之一。

地磁场是命题的一个热点，它涉及地理、生物、物理知识，还涉及学生空间想象能力。

例题精析

题型一 电场、磁场的概念

【例1】如果空间某一区域中存在有电场或磁场中的一种，则下列说法正确的是(设放人的电荷质量很小) ( )

A．如果存在的是电场，则在某处放入电荷，该电荷不一定会运动

B．如果存在的是磁场，则放人电荷时，该电荷不会做圆周运动

C．如果存在磁场，则放入通电直导体后，该直导体一定受到安培力的作用

D．如果存在电场，在某处放入一电荷后经过一段时间后，该电荷的电势能会增加

【解析】电场对电荷作用是没有条件的，而磁场对电荷(或电流)作用是有条件的，磁场只对运动电荷作用，且电荷速度方向不与磁场平行，而磁场对通电直导体的作用也是直导体不与磁场平行。

【答案】B

【点评】理解概念与公式定律，要充分理解其条件。

题型二 电场力、电场方向与平衡条件的应用

【例2】如图7－1所示，带电量为q的小球质量为m，用一细线系在O点，整个放置在水平匀强电场中，静止时小球与竖直线的夹角为θ。下列说法正确的是(   )

   

A．小球带正电荷，电场强度大小是E=mgtanθ/q

B．小球带正电荷，电场强度大小是 E=mgcosθ/q

C．若细线断开，则小球作平抛运动

D．以上说法都不对。

【解析】因为小球平衡，所以球受的合力为零。小球受力分析如图7—2所示，电场力一定向右，所以小球带正电。

列方程有：Tcosθ=mg，Tsinθ=qE

所以E=mgtanθ/q

【答案】A

【点评】要会判定电场力与电场方向关系，会对物体进行受力分析，列出相应的平衡方程。

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