...wd......wd......wd...高中物理電磁學公式、規律匯總穩恒電流1、電流：〔電荷的定向移動形成電流〕定義式：I=微觀式：I=nesv.〔n為單位體積內的電荷數.v為自由電荷定向移動的速率。〕〔說明：將正電荷定向移動的方向規定為電流方向。在電源外部.電流從正極流向負極；在電源內部.電流從負極流向正極。〕2、電阻：定義式：〔電阻R的大小與U和I無關〕決定式：R=ρ〔電阻率ρ只與材料性質和溫度有關.與橫截面積和長度無關〕電阻串聯、并聯的等效電阻：串聯：R=R1+R2+R3+……+Rn并聯：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有關電源的問題：總功率：P總=EI輸出功率：P總=EI－Ir=〔當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：電場強度：〔定義式〕E=〔q為試探電荷.場強的大小與q無關〕點電荷電場的場強：E=〔Q為場源電荷〕勻強電場的場強：E=〔d為沿場強方向的距離〕2、電場的能的性質：電勢差：U=〔或W=Uq〕UAB=φA?φB電場力做功與電勢能變化的關系：W=?EP〔說明：建議應用以上公式進展計算時.只代入絕對值.方向或者正負單獨判斷。〕3、靜電平衡(1)處于靜電平衡狀態的導體.內部的場強處處為零。(2)處于靜電平衡狀態的導體是一個等勢體.其外表為一個等勢面。(3)處于靜電平衡狀態的導體.外表上任何一點的場強方向都跟該點的外表垂直。(4)處于靜電平衡狀態的導體.電荷只能分布在導體的外外表上。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。〕決定式：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動：加速：qU=mv2?0②偏轉：〔類平拋〕x=votvx=voy=at2vy=ata=tanθ=磁場1、磁場對通電導線的作用〔安培力〕：F=BIL〔要求B⊥I.力的方向由左手定則判定；假設B∥I.則力的大小為零〕2、磁場對運動電荷的作用〔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動方向；假設B∥v,則力的大小為零)3、帶電粒子在磁場中運動：當帶電粒子垂直射入勻強磁場時.洛侖茲力提供向心力.帶電粒子做勻速圓周運動。即：qvB=可得：r=,T=(確定圓心和半徑是關鍵)4、帶電粒子在復合場中運動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動的周期：粒子獲得的最大速度與盤旋加速器的直徑有關.直徑越大.粒子的最大速度就越大。qvmB=m②質譜儀(同位素荷質比和質量的測定)加速電場：＋＋＋＋＋＋＋－－－－―＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v③速度選擇器〔正交的勻強磁場和勻強電場組成速度選擇器〕洛倫茲力和電場力平衡：qvB=Eq.說明：a．這個結論與離子帶何種電荷、電荷多少都無關。b．假設速度小于這一速度.電場力將大于洛倫茲力.帶電粒子向電場力方向偏轉.電場力做正功.動能將增大。假設大于這一速度.將向洛倫茲力方向偏轉.電場力將做負功.動能將減小。④磁流體發電機：UUBCDEFI兩極電勢差到達最大值的條件f=F,即,則磁流體發電機的電動勢。⑤霍爾效應當靜電力與洛侖茲力到達平衡時.導體板兩側會形成穩定的電壓I＝nqsv整理后.得：令.因為n為材料單位體積的帶電粒子個數.q為單個帶電粒子的電荷量.它們均為常數.所以有：電磁感應1、感應電流的方向判定：①導體切割磁感應線：右手定則；②磁通量發生變化：楞次定律。2、感應電動勢的大小：①E=BLv〔要求L垂直于B、v.否則要分解到垂直的方向上〕②E=〔①式常用于計算瞬時值.②式常用于計算平均值〕cbcb1、交變電流的產生：線圈在磁場中勻速轉動.假設線圈從中性面(線圈平面與磁場方向垂直)開場轉動.感應電動勢瞬時值：e=Emsinωt,Em=nBSω2、正弦式交流電的四個值：〔1〕峰值：Em=nBωS∥.出現在B//S時刻.與線圈的形狀及轉軸所在的位置無關。〔2〕瞬時值：從中性面〔BS〕開場計時：e=Emsinωt從垂直中性面〔B//S〕開場計時.e=Emcosωt〔：指轉過的角度〕〔3〕平均值：利用求解.是求解“通過導體橫截面電量〞的根基。〔4〕“有效值〞的理解：峰值和有效值之間的“〞關系僅適用于正弦式交流電。一樣時間內“熱效應相等〞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“通過導體橫截面電量〞.而有效值用來求“電熱〞。〕3、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〕能夠在周圍空間產生電場〔磁場〕；〔2〕均勻變化的磁場〔電場〕能夠在周圍空間產生穩定的電場〔磁場〕；〔3〕振蕩的磁場〔電場〕能夠在周圍空間產生同頻率的振蕩電場〔磁場〕；可以證明：振蕩電場產生同頻率的振蕩磁場；振蕩磁場產生同頻率的振蕩電場。3、電磁波：變化的電場和磁場從產生的區域由近及遠地向周圍空間傳播開去.就形成了電磁波。〔1〕電磁波是橫波。在電磁波傳播方向上的任一點.場強E和磁感應強度B均與傳播方向垂直且隨時間變化.因此電磁波是橫波。〔2〕電磁波的傳播不需要介質.在真空中也能傳播。在真空中的波速為c=3.0×108m/s。〔3〕波速和波長、頻率的關系：c＝λf注意：麥克斯韋預言了電磁波的存在以及在真空中波速等于光速c.后由赫茲用實驗證實了電磁波的存在。a、b、c、d是勻強電場中的四個點.它們正好是一個矩形的四個頂點。電場線與矩形所在的平面平行。a點的電勢是20V.b點的電勢是24V.d點的電勢是4V.如圖。由此可知.c點的電勢為〔〕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】發現電流的磁效應的科學家是丹麥的奧斯特.而法拉第是發現了電磁感應現象〔廣東卷理科根基〕5．導體的電阻是導體本身的一種性質.對于同種材料的導體.以下表述正確的選項是A．橫截面積一定.電阻與導體的長度成正比B．長度一定.電阻與導體的橫截面積成正比C．電壓一定.電阻與通過導體的電流成正比D．電流一定.電阻與導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,根據電阻定律可知A正確〔廣東卷理科根基〕12．關于同一電場的電場線.以下表述正確的選項是A．電場線是客觀存在的B．電場線越密.電場強度越小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.負電荷沿著電場線方向移動時電場力做負功電勢能增加D錯〔廣東卷理科根基〕13．帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時.會受到洛倫茲力的作用。以下表述正確的選項是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D．洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向答案.B【解析】根據洛倫茲力的特點,洛倫茲力對帶電粒子不做功,A錯.B對.根據,可知大小與速度有關.洛倫茲力的效果就是改變物體的運動方向,不改變速度的大小.〔廣東卷理科根基〕15．搬運工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車.當力沿斜面向上.大小為F時.物體的加速度為a1；假設保持力的方向不變.大小變為2F時.物體的加速度為a2.則A．al=a2B．a1<a2<2alC．a2=2a1D．a2>2al答案.D【解析】當為F時有,當為2F時有,可知,D對.〔廣東卷理科根基〕16．如圖6.一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中.在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡。M和N是軌跡上的兩點.其中M點在軌跡的最右點。不計重力.以下表述正確的選項是A．粒子在M點的速率最大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】根據做曲線運動物體的受力特點合力指向軌跡的凹一側,再結合電場力的特點可知粒子帶負電,即受到的電場力方向與電場線方向相反,B錯.從N到M電場力做負功,減速.電勢能在增加.當到達M點后電場力做正功加速電勢能在減小則在M點的速度最小A錯,D錯.在整個過程中只受電場力根據牛頓第二定律加速度不變.2．圖9是質譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后.進入速度選擇器。速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為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下方有強度為B0的勻強磁場。以下表述正確的選項是A．質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.粒子的荷質比越小【答案】ABC。【解析】由加速電場可見粒子所受電場力向下.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.帶電粒子進入磁場做勻速圓周運動則有.可見當v一樣時..所以可以用來區分同位素.且R越大.比荷就越大.D錯誤。〔廣東物理〕18.〔15分〕如圖18〔a〕所示.一個電阻值為R.匝數為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結成閉合回路。線圈的半徑為r1