【知识点详解】
1. **洛伦兹力**:洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的力,其方向垂直于粒子的运动速度和磁场方向,根据左手定则判断,即左手四指从磁场方向指向粒子运动方向,大拇指的方向即为洛伦兹力方向。
2. **电场线**:电场线是用来形象表示电场强度和方向的曲线,沿着电场线方向电场强度逐渐减弱,同一电场线上任意两点的切线方向代表该点的电场方向。电场线永不相交,且是从正电荷出发,负电荷终止的。
3. **磁场力与电流的关系**:安培定律指出,电流I在磁场B中的直导线会受到一个垂直于电流和磁场的力F,F=BIlsinθ,其中l是导线长度,θ是电流方向与磁场方向的夹角。当磁场和电流垂直时,F=BIL。
4. **交流电性质**:题目中提到的交流电动势E=220sin100πt V,表示交流电的峰值为220V,频率是ω/(2π)=100π/2π=50Hz,周期T=1/f=0.02秒,有效值E_RMS=220V/√2≈155.6V。
5. **高压输电**:高压输电的主要目的是减少输电线上的功率损耗(P=I^2R),通过提高电压,电流减小,从而降低损耗。
6. **静电应用与防止**:静电的防止主要是为了避免静电积累导致的危害,比如飞机轮胎应采用导电材料制成,以导走静电;油罐车拖地的金属链也是为了消除静电;高压输电线表面光滑可减少尖端放电。
7. **电磁感应**:法拉第电磁感应定律说明了磁通量的变化会产生电动势,磁通量变化率越大,感应电动势越大,感应电流也越大。线圈在磁场中的转动或平动会影响磁通量,进而产生感应电流。
8. **发电机原理**:发电机的工作原理基于电磁感应,通过改变磁场或导体切割磁感线运动来产生电动势,从而实现机械能转化为电能。
9. **磁通量与感应电动势关系**:磁通量Φ与感应电动势E的关系由法拉第电磁感应定律给出,E=-dΦ/dt,磁通量的改变率决定了感应电动势的大小。
10. **产生感应电流条件**:只有当闭合电路中的磁通量发生变化时,才会产生感应电流。线圈绕边转动可以改变磁通量,因此会产生感应电流。
11. **交流电参数**:交流电的额定值通常指的是有效值,例如白炽灯的额定电压220V指的是交流电压的有效值,多用电表测量的也是有效值。
12. **电场强度计算**:电场强度E=F/q,表示单位正电荷在电场中某点受力的大小,由此计算得出A点处的电场强度为6.0×10^4 N/C。
13. **电场强度比较**:电场线密集的地方电场强度较大,从图示中可以看出B点电场线最密,电场强度最大。
14. **电场强度定义式理解**:E=F/q是电场强度的定义式,E与F和q无关,只与电场本身性质有关。
15. **库仑定律**:两个点电荷间的库仑力F=k*|q1*q2|/r^2,如果电量和距离都增加3倍,那么力变为原来的9倍。
16. **库仑力变化**:电量变为原来的一半,距离也减为原来的一半,根据库仑定律,力的大小不变,仍为F。
17. **电磁感应现象**:感应电流的产生条件是闭合电路中的磁通量发生变化。题目中,线框切割磁感线运动时,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律,可以判断哪些情况会产生感应电流。
以上是高二物理期中试题涉及的多个物理概念和定律,包括洛伦兹力、电场线、磁场力、交流电性质、静电防止、电磁感应、发电机原理、磁通量变化、电场强度计算、库仑定律等,这些都是高中物理的重要知识点。