高中物理中电场和磁场二者的区别
物理是高中阶段的一门重要课程,高中物理中包含了许多知识点,其中物理量是学生难以掌握的知识点。物理量在空间或时间上的一部分就称为场。高中生在高中阶段学习到的物理中的场主要分为电场和磁场,学生对于电场和磁场很陌生,这就成为了高中物理学习的疑难点。下面文章就详细介绍电场和磁场的概念,帮助高中生分清电场和磁场的区别,发现两者之间的规律,以便学生可以更好的掌握电场和磁场知识,取得优异的物理成绩。
[关键词]场,电场,磁场,高中物理
一、电场和磁场的简介
磁场指的是磁体周围,存在的一种特殊物质,它不具有组成成分,但是对放置在它范围内的磁极和穿过的电流会产生一个力,进而对它们产生影响。严格来说,磁场是一种介质,或者说媒介物,磁极间的相互作用,包括电流相互之间的影响,磁极和电流间的作用是由磁场来决定的。具有磁场的物体比较小的有吸铁石,而很大的有宇宙中的各种天体,可以说磁场和我们的生活息息相关。
了解了磁场再来看电场就比较容易。电场和磁场有非常深入的联系,电场是电荷周围或者磁场发生变化时存在的一种特殊物质,与磁场类似,它没有分子、原子构成,但是会对周围的物质产生力的影响。而这种力称为“电场力”,电场周围的电荷就会受到这种力的影响,像我们学习的静电感应现象就和电场有关。
二、电场和磁场的联系
电场和磁场同样作为“场”,实际上在很多方面它们都具有相同的特征。磁场和电场在物质世界都是一种客观存在的物质,它们用肉眼看不见也摸不着。从最基本的物理概念可以得出磁场和电场都是有动量和能量的。但是与传统的物质不同,它们不是有已知的分子或者原子组成的。这导致磁场和电场的某些物理性质显得比较特殊,由于人们无法通过肉眼看到它们的形状,也无法直接触碰到它们,所以在运用它们时需要借助一定的工具。从产生的条件来看,电场和磁场的产生都离不开电荷。
当电场不是恒定不变而是伴随着时间发生稳定变化的时候,将产生均匀的磁场。同样,磁场随着时间的改变发生稳定均匀变化的时候,又会产生电场。仔细分析一下原因,变化的电场实际上就是电场中的电荷(或者是带电粒子)在做宏观世界上普遍意义的变速运动。而磁场的均匀变化会也是同理。
三、例题讲解
1.磁场相关例题
如图1显示,一个质量为的带电粒子现从轴上的射入匀强磁场中,带电粒子速度,电荷量为。方向与正方向成60度,并恰好垂直于轴射出第一象限。根据以上数据,求出匀强磁场的磁感应强度,以及带电粒子射出点的坐标。
解题:首先对图中所绘的图形进行分析,从题目中我们得知,可以从射入射出的半径再通过简单的数学知识得到圆心的位置并在图像中标注出来。
通过带入公式有,。
经过换算可以得知,由已计算出的半径我们再经过简化可以得知射出点的距离为,即射出点坐标为
2.电场相关例题
如图2所示,有一硬橡胶圆环,其半径为,硬橡胶圆环有正电荷且均匀分布,已知在单位长度上,圆环的带电量为,现在圆环上截取弧,并且弧的