电场和磁场中的能量转化专题

一、知识概述 能量转化问题是贯穿整个高中物理的一条主线，在电场、磁场中，也是分析解决问题的重要物理原理。在电场和磁场的问题中，既会涉及其他领域中的功和能，又会涉及电场、磁场本身的功和能，相关知识如下表：     

功和能学习应重视的三个问题

一、正确理解功和能的不同性功和能是两个不同的物理量.能是与物质的一定运动形式相对应,由运动的状态所决定的物理量.如机械运动对应机械能,分子运动对应内能,电磁运动对应电场能、磁场能……某     

磁场的计算

在学习电磁学课程中,学完静电学后再学磁学,就会发现它们有许多相似之处。电场的场源是静止电荷,磁场的场源是运动电荷。从对比中找出它们的共性和各自的特殊性,对学习是有益的。磁场的计算与电场的计算也十分相似,限于电磁学的局限性,磁场计算只涉及二种方法:(1)毕奥——萨伐尔定律求磁场;(2)安培环路法求磁场。     

电磁感应现象中能量转化问题的探讨

在电磁感应现象中,感应电流的能量（电能）不能无中生有,只能从其他能量转化过来。外力克服磁场力做的功,是其他形式的能转化为电能的量度。最常见的有两种情况,一种是机械能转化成电能,另一种是磁场能转化成电场能。     

磁约束与电约束并存问题探析

电荷在有界磁场中由于受洛仑兹力使电荷的运动受到约束．此有界磁场称为磁约束,磁约束主要分为两类：圆形有界磁场和矩形有界磁场;电荷在电场中由于受电场力使电荷的运动受到约束,此电场称为电约束．涉及电约束的问题主要是指电荷在电场中的加速、减速以及偏转问题．在近年高考题中总涉及两种约束并存的问题,那么,如何根据一种约束来确定并存的另一种约束？     

是稳定磁场还是变化磁场

原题　一束持续电子流在电场力作用下做匀加速直线运动,则在其周围空间Ａ．产生稳定的磁场Ｂ．产生变化的磁场Ｃ．所产生的磁场又可产生电场Ｄ．产生的磁场和电场形成电磁波此题考查的是麦斯韦的电磁理论．麦氏电磁理论有两个中心思想：一是变化的电场能产生磁场;二是变化的磁场能产生电场．这两个中心思想可从以下三层含义进一步认识：１．稳定的电场（磁场）不能激发磁场（电场）;２．均匀变化的电场（磁场）能激发稳定的磁场（电场）;３．不均匀变化的电场（磁场）能激发变化的磁场（电场）．另外,交变电场和交变磁场互相激发,在空…     

关于洛仑兹力与安培力的讨论

该文讨论解释安培力的两种机制：一是霍尔电场对离子的作用，以及晶格对霍尔电场的反作用机制。二是电流元等效为磁偶极子与外磁场相互作用的磁矩势能机制。两种机制都能正确推导出安培力公式。其结果与电磁学理论经典著作相一致。对洛仑兹力作功进行讨论。说明在磁场中运动导体机械能转化为电能的过程中，洛仑兹力充当传递者的作用。     

LC 振荡电路图象类试题例析

为帮助学生熟练地掌握ＬＣ振荡电路图象类试题的解题方法,在教学中,必须使学生掌握以下三点：１电磁振荡的本质是电场能与磁场能之间周期性的相互转化过程;２电磁振荡的过程是利用电容和线圈的共同作用通过振荡电流和电容器两极间的电压的变化实现的;３把电磁振荡中涉及到的七个物理量分为两类：一类是与电容器有关的物理量（电容器的带电量Ｑ、电容器两极间的电压ｕ、电容器内部电场的电场强度Ｅ和电场能ＥＥ）;另一类是与线圈相关的物理量（振荡电流ｉ、线圈内部磁场的磁感应强度Ｂ和磁场能ＥＢ）。这两类物理量的变化规律都按…     

电场能问题的双向循环分析解题策略

<正>一、问题的提出在研究有关电场能的问题时,课本引入了电势能、电势、电势差等物理量用来描述电场能的性质,同时又因为功是能量转化的量度,类比重力做功过程的特点分析电场力做功过程的特点,很自然的引入了电势能、电势、电势差等物理量并给出了相应的定义,使同学们有了较为准确地理解。但在分析研究电场能的问题时我们会发现,此类问题不仅涉及这几个物理量,常常还会与电场力做功、     

1999年高考物理总复习指导与训练——电场 磁场

电场、磁场是电磁学部分的基础。在电场部分,要正确理解电场强度和电势的物理意义;掌握场强的计算方法;理解电场线和等势面的概念及电场线和等势面的关系;理解电场力的功与路径无关,会分析电场力的功与电势能的变化,并能熟练的判断场强方向和各点电势的高低;了解静电平衡条件及处于静电平衡状态下导体的特点;理解电容的物理意义,掌握决定平行板电容器电容的因素,熟练分析平行板电容器的电容、电量、两极电压及场强的变化规律。在磁场部分要重点理解磁感强度的物理意义,掌握各种典型磁场的磁感线分布和磁通量的概念。掌握安培力大小的计算和方向的判定,熟练掌握立体图、侧视图、俯视图的画法。会分析计算安培力矩。理解洛仑     

电磁感应中几个能量转化问题

在电磁感应现象中 ,往往涉及能量的转化或转移问题 ,现就以下几种容易产生误解的情形加以讨论 .情形一　一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动 ,(忽略其重力 )如图 1所示 .当磁场突然从 B1增强到 B2 时 ,粒子的动能将　　　 (填“增大”“不变”或“减小”) .分析　很多学生认为带电粒子在运动时只受洛伦兹力作用 ,而洛伦兹力不做功 ,故其动能应保持不变 .事实上 ,如果磁场保持不变的话 ,确实没有外力对其做功 ,但是 ,当磁场发生变化时 ,就会产生感应电场 ,这个电场实际上对带电粒子做了功 .图 1　　　　　…     

浅谈"场"能

布朗运动是永不停息的,之所以永不停息,是因为周围液体分子运动的永不停息,那么我们可曾想过周围液体分子的运动为什么会永不停息?外界对磁铁做的很有限的功(加热或剧烈撞击)为什么会使能无限制对外做功的磁场发生变化?根据质能方程,质量其实跟能量是等价的。既然能量是守恒的,质量也应该是不变的,但是当物体的运动速度接近光速时,质量会发生变化,那么这时的能量守恒又该如何表达?重力场、磁场、电场、电磁场、引力场等,无论哪种场其能量的来源和转化都是人们无法回避的。     

怎样突破电磁振荡教学中的难点

在LC电磁振荡电路中，初开始给电容器充好电，正准备把电容器C接到没有磁场能的线圈L上去时。放电电流为零，这时的电场能最大，而磁场能为零。在开始放电的第一个四分之一振荡周期内，由于线圈的自感作用，电容器的放电电流只能逐渐增大至最大值，电场能也是逐渐全部转化为磁场能的。在第二个四分之一振荡周期内，由于线圈的自感作用，就会阻碍磁场减弱，仍然要维持原来方向的电流，再给电容器充电，直到充电完毕时，电流才为零，磁场能逐渐全部转化为电场能。     

摩擦力求解难点例析

摩擦力是三种常见力之一,其求解是难点,也是高考命题的热点.有关摩擦力单独命题的情况较少,主要是与牛顿运动定律、功和能、动量、电场、磁场等概念综合命题下面举出几例评析,供同学们学习参考.     

“功和能”试题导析

动能定理、机械能守恒定律、功能关系是高中物理的重点,也是高考的热点,“功和能”试题往往综合牛顿定律、圆周运动、电场、磁场等知识进行考查,并能结合现实生活、生产、科技知识出现新情景题,这类试题物理过程复杂、条件隐蔽,可有效考查考生的分析能力、综合能力和应用数学工具能力.“功和能”的试题主要有以下三类:     

带电粒子在电场和磁场中运动的应用实例

在磁场这一章的知识中,涉及到现代科学研究中离不开的几种重要仪器,这些仪器都是应用运动电荷在电场和磁场中受到作用力的原理制成的,下面进行实例分析．     

怎样突破电磁振荡教学中的难点

在LC电磁振荡电路中，初开始给电容器充好电，正准备把电容器C接到没有磁场能的线圈L上去时，放电电流为零，这时的电场能最大，而磁场能为零。在开始放电的第一个四分之一振荡周期内，由于线圈的自感作用，电容器的放电电流只能逐渐增大至最大值，电场能也是逐渐全部转化为磁场能的。在第二个四分之一振荡周期内，由于线圈的自感作用，就会阻碍磁场减弱，仍然要维持原来方向的电流，再给电容器充电，直到充电完毕时，电流才为零，磁场能逐渐全部转化为电场能。在第三个四分之一振荡周期内，电容器通过线圈放电，电流也是逐渐增大至最大值…     

一道检测学生知识能力的好题

江苏省1993年高等学校招生预考试卷中有这样一道题,它涉及到:电场、磁场、功能、动能定理和匀速圆周运动等多个知识点,不失为一道能检测学生知识能力的好题.     

变化电场产生变化磁场的实验

麦克斯韦电磁场理论指出:变化的电场在它周围空间要产生磁场。如果电场的变化是均匀的,则在它周围的空间就会产生一个恒定的磁场,如果电场的变化是不均匀的,那末就会产生一个变化的磁场。笔者用实验演示了这个理论。     

用类比法理解"电场、电场强度"

1类比磁场,引入电场电荷间的作用力类似于磁体间的作用力,都是非接触力。回忆初中学过的磁场:磁体的周围存在着磁场,磁场的基本性质是对放入其中的磁体会产生磁力作用,磁体间的相互作用是通过磁场发生的。电荷的周围存在着电场,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用——电场力。电荷之间的相互作用是通过电场发生的。电场和磁场都是客观存在的一种非分子、原子组成的特殊物质形态。