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，并且弧的長度为，根据以上数据求出圆环中心处的电场强度。

　　解题：如果没有被截去，圆环将相互对称，圆环上电荷相互作用，在点的合场电场强度变为零，由于这一段弧被截掉，点的合场受到对称部分的影响不再为零，同时因为，因此我们可以将的电荷看作电量为的点电荷，此前它在处造成的场强数值为，方向与相反，正好与对面相应电荷在处的场强相互抵消。因此截去后，在点的场强，方向指向。

　　补充：磁场中的运动问题一直以来是高中物理的一个比较重要的部分，我们高中生在遇到这类问题时，首先要了解物理中各种电场，磁场的概念，和相关公式的套用，包括对数学中的图像知识也要有较强的理解，能够灵活运用才行。

　　四、通过生活现象认识电场和磁场

　　实际上看似高深复杂的场理论在现实生活中已经应用在很多方面。关于电场和磁场的应用也早已普及开来。由于科学家们对该方面的研究，人们已经将电场与磁场的特性应用在了生活中，并且给我们的生活带来了巨大的变化。

　　以电场为例，我们生活中常见的空气净化器就利用了高压静电集尘的原理。在空气净化器工作时，高压集成部分的两个电极会受到高电压放电，灰尘本身是不带电或者带一部分弱电，但是在电极发电后产生电场，通过的灰尘将会带电，在电的影响之下，会被吸附到经过特殊加工的滤芯上，解决了此前传统滤芯只能根据网眼大小吸附灰尘的弊端，由于滤芯永久带点，即便滤芯的网眼较大，也能时刻将灰尘捕获，在灰尘捕获的效率上也得到了大大的提升。

　　而磁场在生活中的现象更多，我们都知道南北极会有绚丽的极光，在我国的历史上对北极光就有过记载。但极光不是正常的发光现象，它和磁场有着密不可分的联系。太阳风产生了带电粒子在经过地球磁场时，会与地球的磁场反应，相互作用，这些高能带电粒子在遇到地球磁场时，会向南北极移动，其运动轨迹就像带电流的导线在磁场中受力的现象一样，在运动过程中，和地球大气层中的气体相互碰撞使气体中的分子因为力的撞击受到影响，进而发光。而且鸽子能够用来传送信息也是利用了鸽子对地球磁场的敏感性。

　　五、总结

　　通过以上论述可知，场是由粒子形成的，不同的场也在相互发生着作用和转化，电场和磁场之间有着密切的联系，二者又有自己鲜明的特点。量子物论从发展到现在几十年已经有了一定的研究成果，人们的认识也在不断提高，量子场论也是人类对物质形成认知的重要过程，在这一方面还需要继续研究，展开深度探讨，为物理学做出贡献。

　　参考文献

　　[1] 周敏，史庆藩，于沫浓，邢燕霞.论静电场和静磁场的相对性[J].大学物理，2017，07(12)：65-69.

　　[2] 李春霞.“类比法”在电磁场学习中的应用[J].科技经济导刊，2017，21：189-189.

　　[3] 郑佳庚.电磁场结合表达的设想[J].文理导航，2017，04.

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