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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理电磁学公式、规律汇总稳恒电流 1、电流：（电荷的定向移动形成电流）定义式：I = Q tv 为自由电荷定向移动的速率；）微观式：I = nesv,（ n 为单位体积内的电荷数,（说明：将正电荷定向移动的方向规定为电流方向；在电源外部,电流从正极流向负极；在电源内部,电流从负极流向正极；）2、电阻：定义式： RU I（电阻 R 的大小与 U 和 I 无关）（电阻率 只与材料性质和温度有关,与横截面积和长度无关）打算式： R = L S电阻串联、并联的等效电阻：串联： R=R1+R2+R3 + +Rn 并联：1111：RR 1R 2R n4
2、、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律（只适用于纯电阻电路）IU R（2）闭合电路欧姆定律：I =ErR路端电压：U = E I r = IR有关电源的问题：名师归纳总结 总功率：P总= EI22 r = I R（当 R=r 时, P出取最大值,为E2）第 1 页,共 10 页输出功率：P总= EI I4r损耗功率：P r2 I r=U E= R电源效率：P 出P 总R+r- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5、电功和电功率：电功： W=UIt电功率： P=UIU = IR（欧姆定律不成立）电热： Q= I Rt 2热功率： P热=2I R对于纯电阻电路：W
3、= Q UIt=2 I Rt对于非纯电阻电路：W Q UIt I Rt 2UIR电场 1、电场的力的性质：电场强度：（定义式）E = F（q 为摸索电荷,场强的大小与q 无关）q点电荷电场的场强：E = kQ （Q 为场源电荷）2 r匀强电场的场强：E = U （d 为沿场强方向的距离）d2、电场的能的性质：电势差：U = W（或W = U q ）qU AB = A- B 电场力做功与电势能变化的关系：W = - EP（说明：建议应用以上公式进行运算时,只代入肯定值,方向或者正负单独判定；3、静电平稳 1 处于静电平稳状态的导体,内部的场强到处为零；2 处于静电平稳状态的导体是一个等势体,其表
4、面为一个等势面；3 处于静电平稳状态的导体,表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直；4 处于静电平稳状态的导体,电荷只能分布在导体的外表面上；4、电容名师归纳总结 定义式： CQ U Q（Q 是指每个极板所带电荷量的肯定值；）第 2 页,共 10 页打算式： C S 4 kd留意：平行板电容器充电后保持两极板与电源相连,U不变,平行板电容器充电后两极板与电源断开,Q不变- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5、带电粒子在电场中的运动：加速：q U=1mv 2 - 0 vx = vo vy= a tv y tan = v x2偏转：（类平抛）x= vo
5、ty =1 a t 22a = Eq m磁场1、磁场对通电导线的作用（安培力）：F = BIL （要求 BI,力的方向由左手定就判定；如B I,就力的大小为零）2、磁场对运动电荷的作用（洛仑兹力）： f= qvB 要求 vB, 力的方向也是由左手定就判定,但四指必需指向正电荷的运动方向；如 B v,就力的大小为零 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,洛仑兹力供应向心力,带电粒子做匀速圆周运动；即：qvB = mv2, T= 2m确定圆心和半径是关键 R可得：r = m vqBqB4、带电粒子在复合场中运动回旋加速器A A/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
6、期：T2qB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；名师归纳总结 qvm B=mv2 mv mq B R第 3 页,共 10 页Rm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 质谱仪 同位素荷质比和质量的测定 加速电场：1mv2qU v 2磁场：d2R2mvBq速度挑选器（正交的匀强磁场和匀强电场组成速度挑选器）洛伦兹力和电场力平稳：qvB=Eq ,vEB说明：a这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关；b如速度小于这一速度,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；如大于这一速度,将向洛伦兹力方
7、向偏转,电场力将做负功,动能将减小；磁流体发电机：两极电势差达到最大值的条件f = F, 即 vE/d, C F I BB就磁流体发电机的电动势Bdv ；霍尔效应D 当静电力与洛仑兹力达到平稳时,导体板两侧会形成稳固的电压qUHqvBI nqsv k1,由于 n 为材E U B L2整理后,得：U HIB nqd令nq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：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - U HkIBd电磁感应1、感应电流的方向判定：导体切割磁感应线：右手定就；磁通量发生变化：
8、楞次定律；2、感应电动势的大小： E = BLv （要求 L 垂直于 B、v,否就要分解到垂直的方向上） E = nt（式常用于运算瞬时值,式常用于运算平均值）交变电流1、交变电流的产生：线圈在磁场中匀速转动,如线圈从中性面线圈平面与磁场方向垂直开头转动,bc感应电动势瞬时值：e = Emsin t ,Em = nBS2、正弦式沟通电的四个值：（1）峰值： Em=nB S ,显现在 B/S时刻,与线圈的外形及转轴所在的位置无关；（2）瞬时值：从中性面（BS）开头计时： e=E msin t从垂直中性面（B/S）开头计时, e=Emcos t（t ：指转过的角度）（3）平均值：利用E感nt求解,
9、是求解 “通过导体横截面电量” 的基础；（4）“有效值 ”的懂得：峰值和有效值之间的“2 ” 关系仅适用于正弦式沟通电；相同时间内 “热效应相等 ”是求解有效值的根本原就；电压表、电流表的测量值指“有效值 ”,凡未作特别说明时,一般均指“ 有效值 ” ；（留意：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、电感和电容对沟通的影响：（1）电感：通直流,阻沟通；通低频,阻高频（2）电容：通沟通,隔直流；通高频,阻低频（3）电阻：交、直流都能通过,且都有阻碍名师归纳总结 4、变压器原理（抱负变压器）：U1n 1第 5 页,共 10 页（1）功率： P1 = P2 （2）电压
10、：U2n 2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （3）电流：假如只有一个副线圈：I1n 2如有多个副线圈：n1I1= n 2I 2 + n3I3I2n 1电磁场和电磁波1、电磁振荡（ LC 回路）的周期：T = 2 LC2、麦克斯韦的电磁场理论（1）变化的磁场（电场）能够在四周空间产生电场（磁场）；（2）匀称变化的磁场（电场）能够在四周空间产生稳固的电场（磁场）（3）振荡的磁场（电场）能够在四周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四周空间
11、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；c,在真空中的波速为c=3.0 108m/s；（3）波速和波长、频率的关系：cf留意：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后由赫兹用试验证明了电磁波的存在；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（）LOO和 OOL均为
12、 450；折A、 4V B、8V C、12V D、24V 全国卷 如下列图, LOOL为一折线,它所形成的两个角答案 .B 【解析】发觉电流的磁效应的科学家是丹麦的奥斯特. 而法拉第是发觉了电磁感应现象（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,以下表述正确选项 A横截面积肯定,电阻与导体的长度成正比 B长度肯定,电阻与导体的横截面积成正比 C电压肯定,电阻与通过导体的电流成正比 D电流肯定,电阻与导体两端的电压成反比答案 .A 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】对于同中材料的物
13、体, 电阻率是个定值, 依据电阻定律Rl可知 A 正确s（广东卷理科基础）12关于同一电场的电场线,以下表述正确选项 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步降低 增加 D错C对. 负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能（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；以下表述正确选项 A洛伦兹力对带电粒子做功 B洛伦兹力不转变带电粒子的动能 C洛伦兹力的大小与
14、速度无关 D洛伦兹力不转变带电粒子的速度方向答案 .B 【解析】依据洛伦兹力的特点 , 洛伦兹力对带电粒子不做功 ,A 错 .B 对. 依据 F qvB ,可知大小与速度有关 . 洛伦兹力的成效就是转变物体的运动方向 , 不转变速度的大小 . （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,当力沿斜面对上,大小为 F 时,物体的加速度为 a1；如保持力的方向不变,大小变为 2F 时,物体的加速度为 a2,就 Aal =a2 Ba1a22al答案 .D 名师归纳总结 【解析】当为 F时有a1Fmf, 当为 2F 时有a22Ff2F2ff2a 1f,第 7 页,共 10 页mmm可知a
15、22a 1,D 对. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （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；点；不计重力,以下表述正确选项 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M和 N是轨迹上的两点, 其中 M点在轨迹的最右 D粒子在电场中的电势能始终在增加答案 .C 【解析】 依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
16、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就在 M点的速度最小 A错,D错. 在整个过程中只受电场力依据牛顿其次定律加速度不变 . 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,进入速度挑选器；速度挑选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；以下表述正确选项A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度挑选器中的磁场方向垂直纸面对外C能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝【答案】 ABC；P,粒子的荷质比越小
17、【解析】由加速电场可见粒子所受电场力向下,即粒子带正电,在速度挑选器中,电场力水平向右,洛伦兹力水平向左,如下列图,因此速度挑选器中磁场方向垂直纸面名师归纳总结 向外 B 正确；经过速度挑选器时满意qEqvB, 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就有RmvqB,可见当 v 相同时,Rmq所以可以用来区分同位素,且R越大,比荷就越大,D错误；第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （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 2
18、R的电阻 R1连结成闭合回路；线圈的半径为 r 1 . 在线圈中半径为 r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面对里的匀强磁场,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 t 1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】 由图象分析可知,0 至 1t 时名师归纳总结 间内BB0I1EntnBs第 9 页,共 10 页tt0由法拉第电磁感应定律有t而s2 r 2ER由闭合电路欧姆定律有R 1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 联立以上各式解得通过电阻R 上的电流大小为I1nB02 r 23 Rt0名师归纳总结 由愣次定律可判定通过电阻QR 上的电流方向为从 1b 到 a 第 10 页,共 10 页通过电阻1R 上的电量qI t 1 1nB02 r t124 r t13 Rt02 I R t 1 12 2 n B2 0通过电阻R 上产生的热量 19 Rt20- - - - - - -