2025年高中物理：電場磁場電磁感應近代物理必記規律結論電場1．兩個定律（1）電荷守恒定律：電荷既不會創生，也不會消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分；在轉移過程中，電荷的總量保持不變。（2）庫侖定律①＝k，r指兩點電荷間的距離。對可視為點電荷的兩個均勻帶電球，r為兩球心間距。②當兩個電荷間的距離r→0時，電荷不能視為點電荷，它們之間的靜電力不能認為趨于無限大。2．

電場的力的性質3．

電場的能的性質4．

電勢差與電場強度的關系(1)勻強電場中電勢差與場強的關系式：UAB＝Ed，其中d為電場中兩點間沿電場方向的距離。(2)電場強度的方向和大小：沿電場強度的方向電勢降低最快。在勻強電場中，場強在數值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。（3）已知三點電勢求場強等分法平行結論法正交分解法勻強電場中同一條直線上的兩段電勢差正比于線段長度。勻強電場中若兩線段平行，則這兩段電勢差正比于線段長度。題中出現平行線時可用此方法。勻強電場中，利用E＝U/d，分別求出兩垂直方向的場強，再求出合場強。只有垂直時才能用此方法。5．等量點電荷的電場電場強度與電勢分布規律電場等勢面(實線)E-xφ-x等量異號點電荷的電場兩電荷連線上兩電荷連線上連線中垂線上連線中垂線上各點電勢相等且為零等量同號正點電荷的電場兩電荷連線上兩電荷連線上連線中垂線上連線中垂線上6．電場中的圖像問題φ-x圖像E-x圖像EP-x圖像斜率:電場強度面積：電勢差斜率:電場力7．電容器放電過程中的I-t圖、Q-t圖、U-t圖?I-t圖Q-t圖U-t圖8．平行板電容器的動態分析方法(1)確定不變量―→分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。(2)用決定式C＝分析平行板電容器電容的變化。(3)用定義式C＝―→分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化。(4)用E＝―→分析電容器極板間電場強度的變化。9．常見電容式傳感器測定角度θ的電容式傳感器測定液面高度h的電容式傳感器測定壓力F的電容式傳感器測定位移x的電容式傳感器10．靜電平衡狀態導體中（包括表面）沒有電荷定向移動的狀態叫做靜電平衡狀態。靜電平衡狀態下導體具有的特征總結為以下四點：?(1)

導體內部場強為零；?(2)

凈電荷僅分布在導體表面上（孤立導體的凈電荷僅分布在導體的外表面上）；?(3)

導體為等勢體，導體表面為等勢面，電場線與導體表面處處垂直。?(4)

靜電平衡時內部場強為零的現象，在技術上用來實現靜電屏蔽。11．圖像法分析帶電粒子在交變電場中的運動不計重力時，粒子在電場中運動的加速度，根據U-t圖畫出a-t圖，再畫出v-t圖，利用圖像的面積可求出位移。注意粒子開始運動的時刻不同，使得物體可能做單向直線運動，也可能做往復直線運動。?12．電偏轉13．偏移、偏轉角和動能增量質量為m電荷量為q（不計重力）的帶電粒子以平行于極板的初速度v0射入長L板間距離為d的平行板電容器間，兩板間電壓為U。??

加速度；時間（水平）、（豎直）⑴偏移：（粒子出電場）；（粒子未出電場，打板）⑵偏角：（粒子出電場）；（粒子未出電場，打板）⑶穿越電場過程的動能增量：ΔEK=qEy

（注意，一般來說不等于qU）14．先加速后偏轉?不同的帶電粒子由靜止開始經過同一電場(U1)加速后，再從同一偏轉電場(電壓U2、板寬d、板長L)射出時的偏移y、偏轉角度φ總是相同的。證明：(1)由qU1=；得(2)由qU1=；，得tan

φ=。15．示波管的工作原理在示波管模型中，帶電粒子經加速電場U1加速，再經偏轉電場U2偏轉后，需要經歷一段勻速直線運動才會打到熒光屏上而顯示亮點P，如圖所示．確定最終偏移：????

16．帶電體在復合場中的運動磁場1．磁感應強度和磁感線（1）電流產生的磁場方向安培定則立體圖（2）磁感應強度的疊加——平行四邊形法則（3）地磁場特點①地磁場的N極在地理南極附近，地磁場的S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示。圖②地磁場B的水平分量(Bx)總是從地理南極指向地理北極，而豎直分量(By)，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。赤道處的地磁場沿水平方向，指向北。2．

安培力安培力公式F＝BIL，要求兩兩垂直，應用時要滿足：(1)B與L垂直；(2)L是有效長度，即垂直磁感應強度方向的直線長度，如彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度(如圖所示)，相應的電流方向沿L由始端流向末端。（3）安培力的方向——左手定則(4)兩平行通電直導線的相互作用：“同流合污”（5）安培力作用下的平衡問題，解題的關鍵是要根據立體圖畫出受力的平面圖。（6）兩種電路連接方式所受安培力的區別???

F=BI1L+BI2L=BIL?????????

F=03．勻速圓周運動半徑公式和周期公式若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內以入射速度v做勻速圓周運動．→

導出公式：半徑R＝??

周期T＝＝???說明：?

①R∝mv（動量），②T與速度v無關。4.．帶電粒子在有界磁場中的運動（1）圓心的確定①已知入射方向和出射方向時，可通過入射點和出射點作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點就是圓弧軌道的圓心(如圖甲所示，圖中P為入射點，M為出射點)。②已知入射方向和出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點就是圓弧軌道的圓心(如圖乙所示，P為入射點，M為出射點)。（2）半徑的確定和計算利用平面幾何關系，求出該圓的可能半徑(或圓心角)，求解時注意以下幾個重要的幾何特點：圖(1)粒子速度的偏向角(φ)等于圓心角(α)，并等于AB弦與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖)，即φ＝α＝2θ＝ωt。(2)相對的弦切角(θ)相等，與相鄰的弦切角(θ′)互補，即θ＋θ′＝180°。(3)直角三角形的幾何知識(勾股定理)。AB中點C，連接OC，則△ACO、△BCO都是直角三角形。（3）運動時間的確定粒子在磁場中運動一周的時間為T，當粒子運動的圓弧所對應的圓心角為α時，其運動時間可由下式表示：t＝T(或t＝T)，t＝(l為弧長)。【巧學活用】（1）處理該類問題常用的幾個幾何關系①3個點:入射點、出射點、軌跡圓心；②3條線:入射點、出射點與圓心的連線——半徑，入射點與出射點的連線——弦；③3個角:速度偏轉角、圓心角、弦切角,其中偏轉角等于圓心角,也等于弦切角的兩倍。（2）帶電粒子在不同邊界磁場中的運動：類別特點圖示直線邊界進出磁場具有對稱性平行邊界存在臨界條件圓形邊界沿徑向射入必沿徑向射出環形邊界與邊界相切5．帶電粒子在磁場中運動的臨界與極值問題（1）動態放縮法當帶電粒子射入磁場的方向確定，但射入時的速度v大小或磁場的強弱B變化時，粒子做圓周運動的軌道半徑r隨之變化。在確定粒子運動的臨界情景時，可以以入射點為定點，將軌道半徑放縮，作出一系列的軌跡，從而探索出臨界條件。如圖所示，粒子進入長方形邊界OABC形成的臨界情景為②和④。圖（2）定圓旋轉法當帶電粒子射入磁場時的速率v大小一定，但射入的方向變化時，粒子做圓周運動的軌道半徑r是確定的。在確定粒子運動的臨界情景時，可以以入射點為定點，將軌跡圓旋轉，作出一系列軌跡，從而探索出臨界條件，如圖所示為粒子進入單邊界磁場時的情景。6．運動的往復性形成多解7．“磁發散”和“磁聚焦”磁發散磁聚焦帶電粒子從圓形有界勻強磁場邊界上同一點射入，如果軌跡半徑與磁場半徑相等，則粒子出射方向與入射點的切線方向平行帶電粒子平行射入圓形有界勻強磁場，如果軌跡半徑與磁場半徑相等，則粒子從磁場邊界上同一點射出，該點切線與入射方向平行8．“電偏轉”和“磁偏轉”的比較垂直進入磁場(磁偏轉)垂直進入電場(電偏轉)情景圖受力FB＝qv0B大小不變，方向總指向圓心，方向變化，FB為變力FE＝qE，FE大小、方向不變，為恒力運動規律勻速圓周運動r＝，T＝類平拋運動vx＝v0，vy＝tx＝v0t，y＝t2運動時間t＝T＝t＝，具有等時性動能不變變化9．弦長公式10．帶電粒子在復合場中的兩類典型運動勻速直線運動勻速圓周運動11．帶電粒子在疊加場中運動的實例分析???????恒定電流1．

三個定律（1）歐姆定律（部分電路）①伏安特性曲線②電流的三個表達式：(i)I=（定義式)；(ii)（決定式，歐姆定律）；(iii)I=neSv（微觀決定式）（2）電阻定律表達式：R＝ρ（決定式）；電阻定義式：R＝。（3）焦耳定律（1）電功和電熱①電功：W＝qU＝UIt。②電熱：電流流過一段導體時產生的熱量Q＝I2Rt（焦耳定律）。③純電阻電路與非純電阻電路對比純電阻電路非純電阻電路實例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉子被卡住的電動機等電動機、電解槽、日光燈等電功與電熱W＝UIt，Q＝I2Rt＝t，W＝QW＝UIt，Q＝I2Rt，W>Q2．

閉合電路歐姆定律（1）路端電壓U與電流I的關系：U＝E－Ir.①當電路斷路即I＝0時，縱坐標的截距為電源電動勢．②當外電路短路即U＝0時，橫坐標的截距為短路電流．③圖線的斜率的絕對值為電源的內阻．（2）純電阻電路中輸出功率隨R的變化關系：P出＝I2R＝①當R＝r時，電源的輸出功率最大為Pm＝.②當P出<Pm時，每個輸出功率對應兩個外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.3．

含電容器電路的分析（1）電路的簡化“先去后并”：不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所處的支路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應位置補上．（2）處理方法：電路穩定后，與電容器串聯的電路中沒有電流，同支路的電阻相當于導線，即電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯的電阻視為等勢體．電容器的電壓為與之并聯的電阻兩端的電壓．（3）電容器所帶電荷量的變化的計算：①如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過所連導線的電荷量等于初、末狀態電容器所帶電荷量之差；②如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所連導線的電荷量等于初、末狀態電容器所帶電荷量之和．4．

電路的動態分析常用方法：(1)程序法：電路結構的變化(電阻變化)→總電阻的變化→總電流的變化→路端電壓的變化→固定支路電壓、電流的分析→變化支路電壓、電流的分析。(2)極限法：因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。(3)串反并同：當電路中電阻變化時，與變化電阻成串聯關系的用電器的電流變化情況與電阻變化情況相反，與變化電阻成并聯關系的用電器的電流變化情況與電阻變化情況相同。5.兩類等效電源等效電源法第一類：第二類：等效電動勢等效內阻6．U/I和ΔU/ΔI區別（1）對于定值電阻R：R==；（2）對于可變電阻：

R=≠

?；（3）等效電源的內阻:電路的動態分析中,等效電源的內阻等于路端電壓的變化量U與干路電流的變化量ΔI的比值的絕對值,即r

=

.電磁感應1．

判斷感應電流方向（1）用楞次定律判斷①楞次定律判斷感應電流方向的步驟②楞次定律中“阻礙”的含義：阻礙原磁通量變化——“增反減同”阻礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”阻礙原電流的變化——“增反減同”（2）用右手定則判斷楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的比較應用的定則安培（右手螺旋）定則左手定則右手定則手勢圖因果關系電生磁電受力動生電形象記憶“磁”的右半邊“茲”螺旋寫法，用右手螺旋；“力”的最后一筆“丿”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“乚”方向向右，用右手。2．

感應電動勢大小情景圖法拉第電磁感應定律E＝n回路(不一定閉合)一段直導線(或等效成直導線)繞一端轉動的一段導體棒繞與B垂直且在導線框平面內的軸轉動的導線框E=E＝BLvE＝BL2ωE＝NBSωsin(ωt＋φ0)【臨考叮囑】①公式E＝n求解的是一個回路中某段時間內的平均電動勢，在磁通量均勻變化時，瞬時值才等于平均值。②公式E=可用于計算平均感應電動勢，此時為一段時間磁感應強度的平均變化率；也可用于計算瞬時感應電動勢，此時為某時刻磁感應強度的瞬時變化率，對應B-t圖象中為某點的斜率，S為該時刻的有效面積；③有效性：E＝Blv中的l為切割磁感線的導體棒的有效長度，即導體與v垂直的方向上的投影長度。兩個有效長度的區別圖例E＝Blv中的有效長度l為ab間的直線距離為ab的投影長度lsin

β為ab長l安培力F＝BIl中的有效長度l為ab間的直線距離為ab長l為ab長l④相對性：E＝Blv中的速度v是相對于磁場的速度，若磁場也運動時，應注意速度間的相對關系。3．電磁感應中的電路問題（1）解決電磁感應中的電路問題三部曲（1）電源正負極：導體棒可以等效為電源。在外電路,電流從正極流向負極;在電源內部,電流從負極流向正極。（如圖甲）（2）雙電源：在分析雙桿切割磁感線產生的感應電動勢時，要注意是同向還是反向，可以根據切割磁感線產生的感應電流的方向來確定。（如圖乙）??

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圖甲?????????????????????????????

圖乙（3）感應電量q＝n，通過回路截面的電荷量q僅與n、ΔΦ和回路總電阻R總有關，與時間長短無關。（4）能量轉化及焦耳熱的求法???(1)能量轉化(2)求解焦耳熱Q的幾種方法4．電磁感應中的圖像問題（1）圖像類型（2）分析方法5．用“四步法”分析電磁感應中的動力學問題（1）解決電磁感應中的動力學問題的一般思路是“先電后力”，具體思路如下：（2）導軌問題近代物理1．

光電效應(1)兩條研究線索：(2)定量分析光電效應時應抓住的三個關系式①愛因斯坦光電效應方程：Ek＝hν－W0.②最大初動能與遏止電壓的關系：Ek＝eUc.③逸出功與極限頻率、極限波長λc的關系：W0＝hνc＝h.（3）

四類圖象圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線①極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：圖線的斜率k＝h顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動能：Ekm＝eUc顏色不同時，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線①截止頻率νc：圖線與橫軸的交點②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積，即h＝ke.(注：此時兩極之間接反向電壓)2．波粒二象性?(1)個別光子的作用效果往往表現為粒子性；大量光子的作用效果往往表現為波動性。(2)頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現象，貫穿本領越強。(3)光在傳播過程中往往表現出波動性；在與物質發生作用時往往表現為粒子性。(4)由光子的能量ε＝hν，光子的動量p＝表達式也可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長λ。由以上兩式和波速公式c＝λν還可以得出：ε＝pc。（5）物質波：任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應，其波長λ＝，p為運動物體的動量，h為普朗克常量.3．玻爾的原子模型(1)玻爾理論：①軌道假設：原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運動，電子繞核運動的可能軌道是不連續的。②定態假設：電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態，因而具有不同的能量，即原子的能量是不連續的。這些具有確定能量的穩定狀態稱為定態，在各個定態中，原子是穩定的，不向外輻射能量。③躍遷假設：原子從一個能量狀態向另一個能量狀態躍遷時要放出或吸收一定頻率的光子，光子的能量等于兩個狀態的能量差，即hν＝Em－En。（2）原子躍遷的兩種類型(1)原子吸收光子的能量時，原子將由低能級態躍遷到高能級態。但只吸收能量為能級差的光子，原子發光時是由高能級態向低能級態躍遷，發出的光子能量仍為能級差。(2)實物粒子和原子作用而使原子激發或電離，是通過實物粒子和原子碰撞來實現的。在碰撞過程中，實物粒子的動能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的動能大于或等于原子某兩個能級差值，就可以使原子受激發而躍遷到較高的能級；當入射粒子的動能大于原子在某能級的能量值時，也可以使原子電離。（3）關于能級躍遷的三點說明(1)當光子能量大于或等于13.6eV時，也可以被處于基態的氫原子吸收，使氫原子電離；當處于基態的氫原子吸收的光子能量大于13.6eV，氫原子電離后，電子具有一定的初動能。(2)當軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，原子的電勢能減小，電子動能增大，原子能量減小。反之，軌道半徑增大時，原子電勢能增大、電子動能減小，原子能量增大。(3)一群氫原子處于量子數為n的激發態時，可能輻射出的光譜線條數：N＝Cn2＝。（4）巴耳末公式＝R(－)n＝3,4,5……式中n只能取整數，R稱為里德伯常量R＝1.10×107m－1。①巴耳末線系的4條譜線都處于可見光區。②在巴耳末線系中n值越大，對應的波長λ越短，即n＝3時，對應的波長最長；n＝6時，對應的波長最短。4．

核反應類型與核反應方程（1）核反應的四種類型類型可控性核反應方程典例衰變α衰變自發U→Th＋Heβ衰變自發Th→Pa＋e人工轉變人工控制N＋He→O＋H(盧瑟福發現質子)He＋Be→C＋n(查德威克發現中子)Al＋He→P＋n(約里奧·居里夫婦發現放射性同位素，同時發現正電子)P→Si＋e重核裂變比較容易進行人工控制U＋n→Ba＋Kr＋3nU＋n→Xe＋Sr＋10n輕核聚變很難控制H＋H→He＋n（2）．典型問題——原子核的人工轉變與衰變的比較原子核的衰變原子核的人工轉變發生反應的原子核具有放射性的不穩定核所有的原子核反應條件自發進行，無條件利用α粒子、質子、中子或γ光子作為“炮彈”轟擊靶核反應本質核子數變化，形成新核核子的重組，形成新核原子核的衰變原子核的人工轉變典型反應U→Th＋HeN＋He→O＋H核反應方程的特點箭頭左邊只有一個放射性原子核箭頭左邊有靶核和“炮彈”各一個核反應的規律質量數守恒(注意質量并不守恒)，電荷數守恒書寫方程的原則尊重實驗事實，不能僅僅依據守恒定