2016届高考物理二轮专题提升训练(3)
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2016届高考物理二轮专题提升训练
三、电场和磁场
牢记主干,考场不茫然
1.库仑定律
F=kQ1Q2r2
2.电场强度的表达式
(1)定义式:E=Fq
(2)计算式:E=kQr2
(3)匀强电场中:E=Ud
3.电势差和电势的关系
UAB=φA-φB或UBA=φB-φA
4.电场力做功的计算
(1)普适:W=qU
(2)匀强电场:W=Edq
5.电容的定义式
C=QU=ΔQΔU
6.平行板电容器的决定式
C=εrS4πkd
7.磁感应强度的定义式
B=FIL
8.安培力大小
F=BIL(B、I、L相互垂直)
9.洛伦兹力的大小
F=qvB
10.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=mv2r=mr4π2T2=4π2mrf2=ma。
(2)圆周运动的半径r=mvqB、周期T=2πmqB。
11.速度选择器
如图2-3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=EB。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2-3
12.电磁流量计如图2-4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2-4
由qvB=qE=qUd
可得v=UBd
流量Q=Sv=πd24•UBd=πdU4B。
13.磁流体发电机如图2-5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,图2-5
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=ρLS,故R中的电流I=ER+r=BLvR+ρLS=BLvSRS+ρL。
14.霍尔效应如图2-6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,U=kIBd(k为霍尔系数)。图2-6
15.回旋加速器如图2-7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。
(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图2-7
磁场中圆周运动的频率相同。
T电场=T回旋=T=2πmqB。
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