电磁学重点知识一览

电磁学重点知识一览

【知识体系】 电场力的特性

电场

电场能的特性

三个基本量

恒定电流 电磁学 几个定律 磁场力的特性 磁场 电场能的特性 磁生电条件 感应电动势（电源）

电磁感应“+”、“-”（电流方向）

【重点知识】 感应电动势（电源） 一、电场 感应电动势（电源）（一）电场力的性质 大小规律 定量：

1．库仑定律

真空中静止的点电荷间的库仑力跟电荷电量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。

F?k2．电场强度 定义式：E?q1q2m1m2F?G （类比万有引力） 22rrF （试探电荷的受力与试探电荷的比值，不是决定式） q几种特殊电场强度：

点电荷：E?kQU（是场源电荷） 匀强电场：（大小不变、方向相同） E?Q2dr电场叠加原理：矢量叠加

定性：

1．电力线与等势面特点：

①起于正电荷终于负电荷。②电场线与等势面相交处垂直。③某点电场方向与电场线相切。 ④电场线密的地方电场强度越大。⑤顺着电场线电势降低。 2．几种特殊电场的电场分布

①孤立点电荷电场线等势面的分布。②等量同种或一种电荷电场线的分布（类比条形磁体）。 ③匀强电场的电场线和等势面分布。④在电场中静电平衡得导体的电场线和等势面分布 ⑤在同一等面下移动电荷，电场力不做功 （二）电场能的性质 定量：

1．电场力做功

电场力做功与路径无关：W?qU。

电场力只引起电势能的改变：电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。（类比重力做功）。

（?末-?初) W??????

1

2．几个概念

电势能：电荷由电场某一点移到零电势点电场力做的功。?电势能改变：WAB??????(?B??A)??A??B

电势：电荷由电场某一点移到零电势点电场力做的功与该电荷量（含电性）的比值。?A?A?WA?0。

?Aq?WA?0 qWAB????A??B????A??B qqqU2．匀强电场电场强度与电势差关系：E?

d电势差：UAB?（三）平行板电容器 电容的定义 ：C?Q?SU 平行板电容器：C?（板间为匀强电场E?） U4?kdd?SQU?S①平行板电容器有源问题：U不变，（?、S、d变化导致Q变化） ??Q?4?kdU4?kd?SQd②平行板电容器无源问题：Q不变，??U?4?kQ（?、S、d变化导致U变化）

4?kdU?S二、稳恒电流

（一）电流 宏观定义：I?(二)几个规律

（1）部分电路欧姆定律：I?q 微观表达：I?nqvs tU RU──伏安法 I强调：因果关系，告诉了一种测定电阻的方法R?（2）电阻定律：R?? 思考：用I?L SUL和R??结合有哪些应用。测定金属电阻率，测定不规则横截面，测镀膜厚度。 RS（3）全电路能量守恒

E?U内?U外（纯电阻电路、非纯电阻电路均适用）

E（适用纯电阻电路） R?r22（5）焦耳定律：Q?IRt?P?IR（对电阻）

（4）全电路欧姆定律：I?(二)关于功率

a．闭合电路中的几个功率：

（1）电源消耗的总功率：电源将化学能转化为电能的功率，P总?IE

（2）电源的输出功率：电源对外供电功率（或外电路消耗的功率），P出?IU外（任何电路均适用） 纯电阻电路中输出功率与外电阻关系： P出?IU外?(2 最大功率推导：P出?IE?Ir（I的极值讨论）

E2)R R?rE2)R（R的极值讨论） R?rE2当R?r时，Pmax?。

4r或P出?(

2

除最大值外同一输出功率有两个外电阻对应R1R2?r

2（3）电源的热功率：电源的内阻消耗的功率，P电源热?Ir

2（4）几个功率关系：P总?P电源热?P出（能量守恒） b．电动机的几个功率：

（1）电动机的输入功率：P入?IU电动机端

2（2）电动机的内热功率：P?Ir 内热（3）电动机的输出功率（电动机的机械功率）：

P机?P入?P内热?IU电动机端?I2r（能量守恒）

三、磁场 （一）．电生磁

1．通电导体周围磁感线分布及判定

（1）通电直导线周围磁场── 直线电流安培定则 （2）通电螺线管周围磁场── 螺线管电流安培定则 （3）通电单匝线圈周围磁场

2．分子电流假设──一切磁现象的统一 （二）安培力── 通电导线在磁场中受力

1．安培力（通电导体在磁场中受力）方向的判定──左手定则 2．安培力大小：F?BIL （B?I） 电场力的特性：B?（三）洛伦兹力──运动电荷在磁场中受力 1．洛伦兹力方向的判定── 左手定则 2．洛伦兹力大小：f?qvB （（B?v））

（四）两种有界磁场（读懂）

(两图中若磁场方向由纸内传出，由图中逆向也是粒子进入磁场运动轨迹与之相同)

四、电磁感应 (一)磁通量

定量：??BS

定性：穿过面的磁力线的条数 (二)磁通量的变化

定量：????2??1

定性：磁感线的条数的增减 (三)感应电流的产生条件

闭合导体回路、回路中有磁通量的变化。电源部分电流由“-”流向“+” (四)感应电流方向的判定 1．楞次定律

强调：①对象是整个线圈，整个线圈是电源。

②阻碍的两层含义：阻碍原磁通量的变化；阻碍相对运动（来拒去留）。 2．右手定则

3

F （类比电场、重力场） IL强调：对象是部分导体，运动导体部分是电源。 (五)感应电动势的大小 1．法拉第电磁感应定律：??n?? ?t????和平均电流用I?n，不能用其求电功或电热。

?t(R?r)R?r??特例：S一定，Bt?B0?kt时，??n?nkS感应电动势恒定，相当于恒定电源。同理，B一定，

?t??St?S0?kt时，??n?nkB

?t一般求平均感应电动势，在求电量q?2．部分导体切割

平动切割：??BLV

12BL? 2线框转动切割：e?nBS?sin?t（思考：此时计时起点线框面处于什么位置）

杆转动切割：??(六)电磁感应的本质

涡旋电场：

①产生条件：变化的磁通量在周围空间激发涡旋电场

②感应电流产生的本质：涡旋电场驱使闭合导体中的自由电荷定向运动形成感应电流，此电流也可称为涡旋电流。

③涡旋电场方向：感应电流的方向就是涡旋电场的方向。 ④涡旋电流的两个作用： a．涡旋电流的热效应

b.涡旋电流的力效应──安培力

电磁阻尼：安培对对象作阻力作用。安培力做负功，将其它形式的能转化为电能。

电磁驱动：安培对对象作动力作用。安培力做正功，将电能转化其它形式的能。

闭合线圈感应电动势产生： (七)两个重要结论（高三）

（1）安培力做功与电能的改变量的对应关系

安培力做正功，电能转变为机械能；安培力做负功，机械能转变为电能。 （2）安培力的冲量：I安?F安?t?BqL。常与动量定理结合求电量，与q?量（或杆移动移动的距离） 【经典练习】 一．选择题

1．如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是q2，q1?q2。已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条？（B） A．E1 B．E2 C．E3 D．E4

2．如图，实线表示某一电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a，b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图判断不正确的是( B ) ．．．A．Ea?Eb （电场强度大小） B．带电粒子所带电正电 C．带电粒子由a?b电场力做负功

4

??求线圈在一段时间的该变R?r