静电场与磁场相关问题的比较

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1、静电场与磁场相关问题的比较　　静电场、磁场部分概念、规律较多且比较抽象，为了使学生对静电场和磁场的认识更确切、更明晰，很有必要组织、引导学生将静电场与磁场的相关概念、规律一一进行比较，如静电场与磁场的产生、作用对象、电场线与磁感线、电场强度与磁感应强度、电场力与磁场力（安培力、洛伦兹力）、电场力作功与洛伦兹力作功，对比如下：　　表1静电场与磁场的产生、作用对象的比较内容项目1产生1作用对象静电场1静止电荷1一切电荷磁场1运动电荷1运动电荷设计意图通过对比：明确静电场与磁场的产生的区别、静电场与磁场的作用对象的区别.静电场由静止电荷产生，对任何电荷都有作用力；而磁场则由运动电荷产生，只

2、对运动电荷有作用力.　　表2电场强度E与磁感应强度B的比较项目量1引入1定义大小1方向1意义1矢标性1决定因素电场　　强度E1试探电荷1E=F1q1与正电荷　　受力同向1表征电　　场强弱　　和方向磁感应　　强度B1试探电　　流元1B=Fm1IL运动电荷1B=fm1qv11.与小磁针N极受力同向　　2.与小磁针静止时N极指向6　　3.垂直于磁力与电流元所决定的平面1表征磁　　场强弱　　和方向1矢量　　（叠加遵　　从平行　　四边形　　定则）1场源电　　荷及场　　点位置磁体或　　载流导　　体及场　　点位置设计意图通过类比思维彰显比值定义法的重要性，即由比值定义法定义出的物理量取决于场本身.

3、同时通过对比明确磁感应强度B的方向的规定比电场强度E的方向的规定要更为复杂.　　表3电场力F电与安培力F安、洛伦兹力f安的比较1大小1方向1条件1特殊情况电场力F电1F电=qE1正（负）电荷受力方向　　与场强E方向相同（反）1与电荷的运　　动状态无关1安培力F安1F安=BIL1左手定则：垂直于　　（B、I）所决定的平面1B⊥I10（B∥I）洛伦兹力f洛1f洛=qvB1左手定则：垂直于（B、　　v）所决定的平面1B⊥v10（B∥v）设计意图通过对比，明确电场力与磁场力的区别.有人把电场称之为“愚场”6，没有鉴别能力.对于电场中确定的某点而言，不会因为电荷的运动状态的改变而改变，只要经过

4、确定的该点，电场对该电荷的作用力是确定的，即F电=qE.而磁场却不同，有人把磁场称之为“智场”，有一定的鉴别能力.如果电流方向或者运动电荷的运动方向顺着它（磁场方向），磁场就不打它（磁场对电流或运动电荷没有作用力）；电流方向或者运动电荷的运动方向如果不顺着它，磁场就打它（磁场对电流或运动电荷有作用力），即F安=BILsinθ或f洛=qvBsinB；（θ为磁场方向B与电流I方向或者运动电荷速度v方向的夹角），如果横着来（与磁场方向垂直的关系，即θ=90°），磁场就狠狠打它（磁场对电流或运动电荷的作用力最大），即F安=BIL或f洛=qvB.　　表4静电场的电场线与磁感线的比较1性质1意义

5、电场线11.不闭合　　（有源场）磁感线11.闭合　　曲线　　（无源场）12.不　　相交13.不　　中断14.　　假想　　曲线15.疏密表示　　场的（相对）强　　弱，切向表　　示场的方向1表征电场　　的强弱和　　方向表征磁场6　　的强弱　　和方向设计意图通过对比，明确静电场的电场线与磁感线的区别，以及从电场线与磁感线的分布上去获取相应的信息：如场强、磁感应强度等.　　以正点电荷与竖直向上的通电直导线为例：　　点电荷周围的电场线是一系列以点电荷为顶点的射线，越远离点电荷射线之间的距离越大.距离点电荷距离相等的点构成的面为等势面，在同一等势面上，电势相等、场强大小相等，方向不同，沿射线的方

6、向.　　通电直导线周围的磁感线是以通电直导线为圆心的一系列的同心圆，越远离通电直导线，圆与圆之间的距离越大，同一圆周上的磁感应强度大小相等，方向不同，沿圆周任意一点的切线方向.　　5电场强度E与磁感应强度B叠加的比较　　例1两异种点电荷，带电量分别为+Q1和-Q2，在两异种点电荷的连线和连线的垂直平分线上有a、b、c、d四点，其中a、b在点电荷连线的延长线上，c、d在连线的垂直平分线上.则两异种电荷在这四点产生的电场的电场强度可能为零的是　　A.a点B.b点C.c点D.d点　　解析点电荷周围任意一点的场强的方向的确定方法：通过对某点引入试探正电荷的受力情况分析，即正点电荷在某点的场强

7、为该点与场源电荷的连线并且背离，负点电荷在某点的场强为该点与场源电荷的连线并且指向源电荷.答案选择A、B.6　　例2两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图4所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上.则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是　　A.a点B.b点C.c点D.d点　　解析通电直导线周围任意一点的磁场的方向的确定方法：右手螺旋