高中物理电磁学知识高考前必看总结Word格式文档下载.docx

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（2）闭合电路欧姆定律：

I=

①路端电压：

U=E－Ir=IR

②有关电源的问题：

总功率：

P总=EI

输出功率：

P总=EI－Ir=（当R=r时，P出取最大值，为）

损耗功率：

电源效率：

==

5、电功和电功率：

电功：

W=UIt电功率：

P=UI

电热：

Q=热功率：

P热=

对于纯电阻电路：

W=QUIt=U=

对于非纯电阻电路：

WQUItU（欧姆定律不成立）

电场

1、电场的力的性质：

电场强度：

（定义式）E=（q为试探电荷，场强的大小与q无关）

点电荷电场的场强：

E=（Q为场源电荷）

匀强电场的场强：

E=（d为沿场强方向的距离）

2、电场的能的性质：

电势差：

U=（或W=Uq）

UAB=φA−φB

电场力做功与电势能变化的关系：

W=−EP

建议应用以上公式进行计算时，只代入绝对值，方向或者正负单独判断。

3、静电平衡

（1）处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。

（2）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面。

（3）处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。

（4）处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外表面上。

4、电容

C＝＝（Q是指每个极板所带电荷量的绝对值。

C＝

注意：

①平行板电容器充电后保持两极板与电源相连，U不变，

②平行板电容器充电后两极板与电源断开，Q不变

5、带电粒子在电场中的运动：

1加速：

qU=mv2−0

②偏转：

（类平抛）x=votvx=vo

y=at2vy=at

a=tanθ=

磁场

1、磁场对通电导线的作用（安培力）：

F=BIL

（要求B⊥I，力的方向由左手定则判定；

若B∥I，则力的大小为零）

2、磁场对运动电荷的作用（洛仑兹力）：

f=qvB

（要求v⊥B,力的方向也是由左手定则判定，但四指必须指向正电荷的运动方向；

若B∥v,则力的大小为零）

3、带电粒子在磁场中运动：

当带电粒子垂直射入匀强磁场时，洛仑兹力提供向心力，带电粒子做匀速圆周运动。

即：

qvB=

可得：

r=,T=（确定圆心和半径是关键）

4、带电粒子在复合场中运动

①回旋加速器

AA/上交变电压的周期为带电粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期：

粒子获得的最大速度与回旋加速器的直径有关，直径越大，粒子的最大速度就越大。

qvmB=m

②质谱仪（同位素荷质比和质量的测定）

加速电场：

磁场：

③速度选择器（正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器）

洛伦兹力和电场力平衡：

qvB=Eq，

说明：

a．这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。

b．若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大。

若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小。

④磁流体发电机：

两极电势差达到最大值的条件f=F,即,

则磁流体发电机的电动势。

⑤霍尔效应

当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板两侧会形成稳定的电压

I＝nqsv

整理后，得：

令，因为n为材料单位体积的带电粒子个数，q为单个带电粒子的电荷量，它们均为常数，所以有：

电磁感应

1、感应电流的方向判定：

①导体切割磁感应线：

右手定则；

②磁通量发生变化：

楞次定律。

2、感应电动势的大小：

①E=BLv（要求L垂直于B、v，否则要分解到垂直的方向上）

②E=

（①式常用于计算瞬时值，②式常用于计算平均值）

交变电流

1、交变电流的产生：

线圈在磁场中匀速转动，

若线圈从中性面（线圈平面与磁场方向垂直）开始转动，

感应电动势瞬时值：

e=Emsinωt,

Em=nBSω

2、正弦式交流电的四个值：

（1）峰值：

Em=nBωS∥，出现在B//S时刻，与线圈的形状及转轴所在的位置无关。

（2）瞬时值：

从中性面（BS）开始计时：

e=Emsinωt

从垂直中性面（B//S）开始计时，e=Emcosωt（：

指转过的角度）

（3）平均值：

利用求解，是求解“通过导体横截面电量”的基础。

（4）“有效值”的理解：

峰值和有效值之间的“”关系仅适用于正弦式交流电。

相同时间内“热效应相等”是求解有效值的根本原则。

电压表、电流表的测量值指“有效值”，凡未作特殊说明时，一般均指“有效值”。

（注意：

平均值用来求“通过导体横截面电量”，而有效值用来求“电热”。

3、电感和电容对交流的影响：

（1）电感：

通直流，阻交流；

通低频，阻高频

（2）电容：

通交流，隔直流；

通高频，阻低频

（3）电阻：

交、直流都能通过，且都有阻碍

4、变压器原理（理想变压器）：

（1）功率：

P1=P2

（2）电压：

（3）电流：

如果只有一个副线圈：

若有多个副线圈：

n1I1=n2I2+n3I3

电磁场和电磁波

1、电磁振荡（LC回路）的周期：

T=2π

2、麦克斯韦的电磁场理论

（1）变化的磁场（电场）能够在周围空间产生电场（磁场）；

（2）均匀变化的磁场（电场）能够在周围空间产生稳定的电场（磁场）；

（3）振荡的磁场（电场）能够在周围空间产生同频率的振荡电场（磁场）；

可以证明：

振荡电场产生同频率的振荡磁场；

振荡磁场产生同频率的振荡电场。

3、电磁波：

变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波。

（1）电磁波是横波。

在电磁波传播方向上的任一点，场强E和磁感应强度B均与传播方向垂直且随时间变化，因此电磁波是横波。

（2）电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。

在真空中的波速为c=3.0×

108m/s。

（3）波速和波长、频率的关系：

c＝λf

麦克斯韦预言了电磁波的存在以及在真空中波速等于光速c，

后由赫兹用实验证实了电磁波的存在。

a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。

电场线与矩形所在的平面平行。

已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图。

由此可知，c点的电势为（）

A、4VB、8VC、12VD、24V

全国卷Ⅰ如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。

折

答案.Bw.w.w.k.s.5.u.c.o.m

【解析】发现电流的磁效应的科学家是丹麦的奥斯特.而法拉第是发现了电磁感应现象

（广东卷理科基础）5．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是

A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比

B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比

C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比

D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比

答案.A

【解析】对于同中材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律可知A正确

（广东卷理科基础）12．关于同一电场的电场线，下列表述正确的是

A．电场线是客观存在的

B．电场线越密，电场强度越小

C．沿着电场线方向，电势越来越低

D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小

答案.C

【解析】电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错.电场线越密的地方电场越大B错.沿着电场线的方向电势逐渐降低C对.负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错

（广东卷理科基础）13．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。

下列表述正确的是

A．洛伦兹力对带电粒子做功

B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能

C．洛伦兹力的大小与速度无关

D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

答案.B

【解析】根据洛伦兹力的特点,洛伦兹力对带电粒子不做功,A错.B对.根据,可知大小与速度有关.洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向,不改变速度的大小.

（广东卷理科基础）15．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；

若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则

A．al=a2B．a1<

a2<

2alC．a2=2a1D．a2>

2al

答案.D

【解析】当为F时有,当为2F时有,可知,D对.

（广东卷理科基础）16．如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。

M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。

不计重力，下列表述正确的是

A．粒子在M点的速率最大

B．粒子所受电场力沿电场方向

C．粒子在电场中的加速度不变

D．粒子在电场中的电势能始终在增加

【解析】根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧,再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反,B错.从N到M电场力做负功,减速.电势能在增加.当达到M点后电场力做正功加速电势能在减小则在M点的速度最小A错,D错.在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变.

2．图9是质谱仪的工作原理示意图。

带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。

速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。

平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。

平板S下方有强度为B0的匀强磁场。

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

【答案】ABC。

【解析】由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，如图所示，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确；

经过速度选择器时满足,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有，可见当v相同时，，所以可以用来区分同位素，且R越大，比荷就越大，D错误。

（广东物理）18.（15分）如图18（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。

线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18（b）所示。

图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计。

求0至t1时间内

（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

【解析】⑴由图象分析可知，0至时间内

由法拉第电磁感应定律有

而

由闭合电路欧姆定律有

联立以上各式解得通过电阻上的电流大小为

由愣次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a

⑵通过电阻上的电量

通过电阻上产生的热量