高中物理電磁學(xué)知識高考前必看總結(jié)

...wd......wd......wd...高中物理電磁學(xué)公式、規(guī)律匯總穩(wěn)恒電流1、電流：〔電荷的定向移動形成電流〕定義式：I=微觀式：I=nesv.〔n為單位體積內(nèi)的電荷數(shù).v為自由電荷定向移動的速率?！场舱f明：將正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流方向。在電源外部.電流從正極流向負(fù)極；在電源內(nèi)部.電流從負(fù)極流向正極?！?、電阻：定義式：〔電阻R的大小與U和I無關(guān)〕決定式：R=ρ〔電阻率ρ只與材料性質(zhì)和溫度有關(guān).與橫截面積和長度無關(guān)〕電阻串聯(lián)、并聯(lián)的等效電阻：串聯(lián)：R=R1+R2+R3+……+Rn并聯(lián)：4、歐姆定律：〔1〕局部電路歐姆定律〔只適用于純電阻電路〕：〔2〕閉合電路歐姆定律：I=①路端電壓：U=E－Ir=IR②有關(guān)電源的問題：總功率：P總=EI輸出功率：P總=EI－Ir=〔當(dāng)R=r時.P出取最大值.為〕損耗功率：電源效率：==EQ\F(R,R+r)5、電功和電功率：電功：W=UIt電功率：P=UI電熱：Q=熱功率：P熱=對于純電阻電路：W=QUIt=U=對于非純電阻電路：WQUItU〔歐姆定律不成立〕電場1、電場的力的性質(zhì)：電場強(qiáng)度：〔定義式〕E=〔q為試探電荷.場強(qiáng)的大小與q無關(guān)〕點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)：E=〔Q為場源電荷〕勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)：E=〔d為沿場強(qiáng)方向的距離〕2、電場的能的性質(zhì)：電勢差：U=〔或W=Uq〕UAB=φA?φB電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：W=?EP〔說明：建議應(yīng)用以上公式進(jìn)展計(jì)算時.只代入絕對值.方向或者正負(fù)單獨(dú)判斷?！?、靜電平衡(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體.內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體.其外表為一個等勢面。(3)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體.外表上任何一點(diǎn)的場強(qiáng)方向都跟該點(diǎn)的外表垂直。(4)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體.電荷只能分布在導(dǎo)體的外外表上。4、電容定義式：C＝EQ\F(Q,U)＝EQ\F(ΔQ,ΔU) 〔Q是指每個極板所帶電荷量的絕對值?！硾Q定式：C＝EQ\F(εS,4πkd)注意：①平行板電容器充電后保持兩極板與電源相連.U不變.②平行板電容器充電后兩極板與電源斷開.Q不變5、帶電粒子在電場中的運(yùn)動：加速：qU=mv2?0②偏轉(zhuǎn)：〔類平拋〕x=votvx=voy=at2vy=ata=tanθ=磁場1、磁場對通電導(dǎo)線的作用〔安培力〕：F=BIL〔要求B⊥I.力的方向由左手定則判定；假設(shè)B∥I.則力的大小為零〕2、磁場對運(yùn)動電荷的作用〔洛侖茲力〕：f=qvB(要求v⊥B,力的方向也是由左手定則判定.但四指必須指向正電荷的運(yùn)動方向；假設(shè)B∥v,則力的大小為零)3、帶電粒子在磁場中運(yùn)動：當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場時.洛侖茲力提供向心力.帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動。即：qvB=可得：r=,T=(確定圓心和半徑是關(guān)鍵)4、帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動①盤旋加速器AA/上交變電壓的周期為帶電粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動的周期：粒子獲得的最大速度與盤旋加速器的直徑有關(guān).直徑越大.粒子的最大速度就越大。qvmB=m②質(zhì)譜儀(同位素荷質(zhì)比和質(zhì)量的測定)加速電場：＋＋＋＋＋＋＋－－－－―＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v③速度選擇器〔正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場組成速度選擇器〕洛倫茲力和電場力平衡：qvB=Eq.說明：a．這個結(jié)論與離子帶何種電荷、電荷多少都無關(guān)。b．假設(shè)速度小于這一速度.電場力將大于洛倫茲力.帶電粒子向電場力方向偏轉(zhuǎn).電場力做正功.動能將增大。假設(shè)大于這一速度.將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn).電場力將做負(fù)功.動能將減小。④磁流體發(fā)電機(jī)：UUBCDEFI兩極電勢差到達(dá)最大值的條件f=F,即,則磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢。⑤霍爾效應(yīng)當(dāng)靜電力與洛侖茲力到達(dá)平衡時.導(dǎo)體板兩側(cè)會形成穩(wěn)定的電壓I＝nqsv整理后.得：令.因?yàn)閚為材料單位體積的帶電粒子個數(shù).q為單個帶電粒子的電荷量.它們均為常數(shù).所以有：電磁感應(yīng)1、感應(yīng)電流的方向判定：①導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線：右手定則；②磁通量發(fā)生變化：楞次定律。2、感應(yīng)電動勢的大?。孩貳=BLv〔要求L垂直于B、v.否則要分解到垂直的方向上〕②E=〔①式常用于計(jì)算瞬時值.②式常用于計(jì)算平均值〕cbcb1、交變電流的產(chǎn)生：線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動.假設(shè)線圈從中性面(線圈平面與磁場方向垂直)開場轉(zhuǎn)動.感應(yīng)電動勢瞬時值：e=Emsinωt,Em=nBSω2、正弦式交流電的四個值：〔1〕峰值：Em=nBωS∥.出現(xiàn)在B//S時刻.與線圈的形狀及轉(zhuǎn)軸所在的位置無關(guān)?！?〕瞬時值：從中性面〔BS〕開場計(jì)時：e=Emsinωt從垂直中性面〔B//S〕開場計(jì)時.e=Emcosωt〔：指轉(zhuǎn)過的角度〕〔3〕平均值：利用求解.是求解“通過導(dǎo)體橫截面電量〞的根基。〔4〕“有效值〞的理解：峰值和有效值之間的“〞關(guān)系僅適用于正弦式交流電。一樣時間內(nèi)“熱效應(yīng)相等〞是求解有效值的基本原則。電壓表、電流表的測量值指“有效值〞.凡未作特殊說明時.一般均指“有效值〞。〔注意：平均值用來求“通過導(dǎo)體橫截面電量〞.而有效值用來求“電熱〞?！?、電感和電容對交流的影響：〔1〕電感：通直流.阻交流；通低頻.阻高頻〔2〕電容：通交流.隔直流；通高頻.阻低頻〔3〕電阻：交、直流都能通過.且都有阻礙4、變壓器原理〔理想變壓器〕：〔1〕功率：P1=P2〔2〕電壓：〔3〕電流：如果只有一個副線圈：假設(shè)有多個副線圈：n1I1=n2I2+n3I3電磁場和電磁波1、電磁振蕩〔LC回路〕的周期：T=2π2、麥克斯韋的電磁場理論〔1〕變化的磁場〔電場〕能夠在周圍空間產(chǎn)生電場〔磁場〕；〔2〕均勻變化的磁場〔電場〕能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場〔磁場〕；〔3〕振蕩的磁場〔電場〕能夠在周圍空間產(chǎn)生同頻率的振蕩電場〔磁場〕；可以證明：振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場；振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。3、電磁波：變化的電場和磁場從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播開去.就形成了電磁波?！?〕電磁波是橫波。在電磁波傳播方向上的任一點(diǎn).場強(qiáng)E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B均與傳播方向垂直且隨時間變化.因此電磁波是橫波?！?〕電磁波的傳播不需要介質(zhì).在真空中也能傳播。在真空中的波速為c=3.0×108m/s?！?〕波速和波長、頻率的關(guān)系：c＝λf注意：麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在以及在真空中波速等于光速c.后由赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn).它們正好是一個矩形的四個頂點(diǎn)。電場線與矩形所在的平面平行。a點(diǎn)的電勢是20V.b點(diǎn)的電勢是24V.d點(diǎn)的電勢是4V.如圖。由此可知.c點(diǎn)的電勢為〔〕A、4VB、8VC、12VD、24V全國卷Ⅰ如以以下列圖.LOO’L’為一折線.它所形成的兩個角∠LOO’和∠OO’L‘均為450。折答案.B【解析】發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥的奧斯特.而法拉第是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象〔廣東卷理科根基〕5．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).對于同種材料的導(dǎo)體.以下表述正確的選項(xiàng)是A．橫截面積一定.電阻與導(dǎo)體的長度成正比B．長度一定.電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C．電壓一定.電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比D．電流一定.電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比答案.A【解析】對于同中材料的物體,電阻率是個定值,根據(jù)電阻定律可知A正確〔廣東卷理科根基〕12．關(guān)于同一電場的電場線.以下表述正確的選項(xiàng)是A．電場線是客觀存在的B．電場線越密.電場強(qiáng)度越小C．沿著電場線方向.電勢越來越低D．電荷在沿電場線方向移動時.電勢能減小答案.C【解析】電場是客觀存在的,而電場線是假想的,A錯.電場線越密的地方電場越大B錯.沿著電場線的方向電勢逐漸降低C對.負(fù)電荷沿著電場線方向移動時電場力做負(fù)功電勢能增加D錯〔廣東卷理科根基〕13．帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場方向運(yùn)動時.會受到洛倫茲力的作用。以下表述正確的選項(xiàng)是A．洛倫茲力對帶電粒子做功B．洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C．洛倫茲力的大小與速度無關(guān)D．洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向答案.B【解析】根據(jù)洛倫茲力的特點(diǎn),洛倫茲力對帶電粒子不做功,A錯.B對.根據(jù),可知大小與速度有關(guān).洛倫茲力的效果就是改變物體的運(yùn)動方向,不改變速度的大小.〔廣東卷理科根基〕15．搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車.當(dāng)力沿斜面向上.大小為F時.物體的加速度為a1；假設(shè)保持力的方向不變.大小變?yōu)?F時.物體的加速度為a2.則A．a(chǎn)l=a2B．a(chǎn)1<a2<2alC．a(chǎn)2=2a1D．a(chǎn)2>2al答案.D【解析】當(dāng)為F時有,當(dāng)為2F時有,可知,D對.〔廣東卷理科根基〕16．如圖6.一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中.在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn).其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)。不計(jì)重力.以下表述正確的選項(xiàng)是A．粒子在M點(diǎn)的速率最大B．粒子所受電場力沿電場方向C．粒子在電場中的加速度不變D．粒子在電場中的電勢能始終在增加答案.C【解析】根據(jù)做曲線運(yùn)動物體的受力特點(diǎn)合力指向軌跡的凹一側(cè),再結(jié)合電場力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電,即受到的電場力方向與電場線方向相反,B錯.從N到M電場力做負(fù)功,減速.電勢能在增加.當(dāng)?shù)竭_(dá)M點(diǎn)后電場力做正功加速電勢能在減小則在M點(diǎn)的速度最小A錯,D錯.在整個過程中只受電場力根據(jù)牛頓第二定律加速度不變.2．圖9是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后.進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。以下表述正確的選項(xiàng)是A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P.粒子的荷質(zhì)比越小【答案】ABC?！窘馕觥坑杉铀匐妶隹梢娏Ｗ铀茈妶隽ο蛳?即粒子帶正電.在速度選擇器中.電場力水平向右.洛倫茲力水平向左.如以以下列圖.因此速度選擇器中磁場方向垂直紙面向外B正確；經(jīng)過速度選擇器時滿足,可知能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B.帶電粒子進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動則有.可見當(dāng)v一樣時..所以可以用來區(qū)分同位素.且R越大.比荷就越大.D錯誤?！矎V東物理〕18.〔15分〕如圖18〔a〕所示.一個電阻值為R.匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1