大物2-2下期中考试复习(讲解和题目)优质PPT.pptx

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洛伦兹力：

库仑定律：

212021214rrqqFrrpepe=稳恒磁场稳恒磁场静电场静电场点电荷的电势：

点电荷的电势：

电场力做功电场力做功:

无对应内容。

电场的能量：

磁场的能量：

环路定理：

电势：

电势差：

二、电场和磁场中的介质二、电场和磁场中的介质特特殊殊介介质质导体的电结构导体的电结构静电感应过程静电感应过程导导体体静电平衡条件：

静电平衡条件：

1）体内）体内2）表面）表面推论：

推论：

体内无净电荷体内无净电荷导体是等势体。

导体是等势体。

表面表面:

场强和电势的计算场强和电势的计算导体的静电平衡：

导体的静电平衡：

1）相对磁导率高相对磁导率高2）磁化曲线的非线性；

磁化曲线的非线性；

3）磁滞。

磁滞。

4）存在居里温度。

）存在居里温度。

铁磁质的结构铁磁质的结构特点、磁畴特点、磁畴磁化过程及特点磁化过程及特点磁滞回线磁滞回线剩磁、矫顽力剩磁、矫顽力铁铁磁磁质质铁磁质的磁化：

铁磁质的磁化：

一一般般介介质质电介质的电结构、极化过程电介质的电结构、极化过程极化强度极化强度电位移矢量电位移矢量电介质中的高斯定理：

电介质中的高斯定理：

极化率极化率电容率电容率极化电荷的特性和分布极化电荷的特性和分布电电介介质质磁介质的电结构、磁化过程磁介质的电结构、磁化过程磁化强度磁化强度磁场强度磁场强度磁介质中的安培环路磁介质中的安培环路定理：

定理：

磁化率磁化率磁导率磁导率弱弱磁磁质质磁化电流的特性和分布磁化电流的特性和分布三、计算：

三、计算：

主要的计算类型：

1、场强的计算、场强的计算（11）场强叠加原理；

场强叠加原理；

（22）高斯定理；

高斯定理；

（33）场强与电势的微分关系。

场强与电势的微分关系。

2、电势的计算电势的计算（11）已知电荷分布求电势；

已知电荷分布求电势；

（叠加法）叠加法）（22）已知场强分布求电势。

（定义法）已知场强分布求电势。

（定义法）3、磁感应强度的计算磁感应强度的计算:

毕毕-萨定律及叠加原理萨定律及叠加原理安培环路定理安培环路定理安培力安培力:

线电流受的磁力线电流受的磁力:

洛仑兹力洛仑兹力:

4、磁场力的计算磁场力的计算:

平面载流线圈的磁矩平面载流线圈的磁矩:

均匀磁场中载流线圈所受的磁力矩均匀磁场中载流线圈所受的磁力矩:

5、磁力矩的计算：

磁力矩的计算：

注意：

矢量性；

取高斯面和安培环路的方法（对称性）；

取微元取微元的方法的方法；

变化量变化量积分。

积分。

33、几种典型场、几种典型场点电荷系点电荷系无限长直线无限长直线无限大平面无限大平面细圆环轴线细圆环轴线特例：

特例：

一段直线电流一段直线电流无限长载流圆柱导体无限长载流圆柱导体:

均匀带电球面均匀带电球面:

在球内在球内在球外在球外无限长直螺线管无限长直螺线管螺绕环内螺绕环内4、其它重要公式、其它重要公式：

qS1S2q02aaX【例题例题例题例题11】1、有两个点电荷电量都是有两个点电荷电量都是+q，相距为相距为2a。

今以左边的点电荷所今以左边的点电荷所在处为球心，以在处为球心，以a为半径作一球形高斯面。

在球面上取两块为半径作一球形高斯面。

在球面上取两块相等的小面积相等的小面积和和,其位置如图所示。

设通过其位置如图所示。

设通过和和的电的电场强度通量分别为场强度通量分别为和和，通过整个球面的电场强度通量为，通过整个球面的电场强度通量为，则，则（A），（B），（C）=，（D），电荷面密度为电荷面密度为和和的两块的两块“无限大无限大”均匀带电的平行板，均匀带电的平行板，放在与平面相垂直的放在与平面相垂直的X轴上的轴上的+a和和-a位置上，如图所示。

位置上，如图所示。

设坐标原点设坐标原点O处电势为零，则在处电势为零，则在-aX+a区域的电势分区域的电势分布曲线为布曲线为2、（A）（B）（C）（D）3、一半径为、一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为的均匀带电圆盘，电荷面密度为设无穷远设无穷远处为电势零点，则圆盘中心处为电势零点，则圆盘中心O点的电势点的电势Uo4、静电场中，电力线与等势面总是、静电场中，电力线与等势面总是；

电力线的方向总是沿着电力线的方向总是沿着方向。

方向。

正交正交电势降落电势降落【例题例题22】在盖革计数器中有一直径为在盖革计数器中有一直径为2.00cm的金属圆筒，在的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为圆筒轴线上有一条直径为0.134mm的导线。

如果在导线与圆筒的导线。

如果在导线与圆筒之间加上之间加上850V的电压，试分别求：

的电压，试分别求：

1）导线表面处的电场强度）导线表面处的电场强度的大小。

的大小。

2）金属圆筒内表面处的电场强度的大小。

）金属圆筒内表面处的电场强度的大小。

设导线上电荷线密度为设导线上电荷线密度为，与导线同轴作单位长度的、半，与导线同轴作单位长度的、半径为径为r的的（导线半径导线半径R1r圆筒半径圆筒半径R2）高斯圆柱面，则按高斯高斯圆柱面，则按高斯定理有定理有得到得到（R1r0，抗磁质r1。

B）顺磁质r1，抗磁质r=1，铁磁质r1。

C）顺磁质r1，抗磁质r1。

D）顺磁质r0，抗磁质r1。

二、填空：

2、电介质在电容器中的作用是1）2）增大电容提高电容器的耐压值1、一半径为R的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d（dR）环上均匀带正电，总电量为q，则圆心O处的场强大小E=，方向为。

3、真空中均匀带电的球面和球体，若两者的半径和总电量都相等，则带电球面的电场能量W1和带电球体的电场能量W2相比，W1W2。

从O点指向缺口中心点4、一开口曲面如图，开口是半径为R的圆，均匀磁场与开口所决定平面的内法线的夹角为，通过这个曲面的磁通量为。

5、电子质量m，电量e，以速度v飞入磁感应强度B的均匀磁场中，与的夹角为，电子作螺旋运动，螺旋线的螺距h=，半径R=。

6、有一N匝载流I的平面线圈（密绕），其面积为S，则在图示均匀磁场的作用下，线圈所受的磁力矩为。

线圈法向矢量将转向。

三、计算题：

1、一厚度为d的无限大均匀带电平板，电荷体密度为。

试求板内外的场强分布，并画出场强在x轴的投影值随坐标x变化的图线。

（设原点在带电平板的中央平面上，ox轴垂直于平板。

）解：

因电荷分布对称于中心平面。

故在中心平面两侧离中心平面相同距离处场强大小相等而方向相反。

1）板内：

在板内作底面为S的圆柱面为高斯面。

由高斯定理得：

2）板外：

在板外作底面为S的圆柱面为高斯面。

由高斯定理：

2、一电容器由两个同轴圆筒组成。

内、外筒半径分别为a、b，筒长L，中间充有均匀电介质r，内、外筒分别带有等量异号电量+Q、-Q。

忽略边界效应，求1）圆柱形电容器的电容。

2）电容器储存的能量。

解：

由题意知，两圆筒可看作电荷分布具有对称性，应用高斯定理可求出两筒间的场强：

两筒间的电势差为：

电容器的电容为：

电容器储存的能量为：

3、两彼此绝缘的无限长且具有缺口的圆柱形导线的横截面如图。

它们的半径同为R，两圆心的距离O1O2=1.60R，沿轴向反向通以大小相同的电流，强度为I。

求在它们所包围的缺口空间C中的磁感应强度。

在C区内任取一点A。

它到两圆心的距离分别为r1、r2。

r1、r2与圆心连线的夹角为1、2。

假定C中也流有与导线中电流密度相同的一正一反正好抵消的电流，并令电流密度i，则由安培环路定理得：

方向：

竖直向上。

4、在XOY平面内有一载流线圈abcda，其中bc弧和da弧皆为以O为圆心半径R=20cm的1/4圆弧。

和皆为直线，电流I=20A，流向为沿abcda的绕向。

设线圈处于B=8.0102T，方向与ab的方向相一致的均匀磁场中，试求：

1）图中电流元和所受的安培力和？

2）线圈上直线段和所受的安培力和？

3）线圈上圆弧段bc弧和da弧所受的安培力和？

1）