大學物理學：11-5大物上總復習zk

1、1 .掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律的物理意義，掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律的物理意義， 能熟練應用法拉第電磁感應定律計算回路的感生電動能熟練應用法拉第電磁感應定律計算回路的感生電動 勢并正確判斷其方向勢并正確判斷其方向. 2 .掌握動生電動勢公式及其應用掌握動生電動勢公式及其應用. 3 .理解感生電場的基本性質(zhì)理解感生電場的基本性質(zhì).理解當無限長圓柱形空理解當無限長圓柱形空 間內(nèi)的均勻磁場隨時間變化時，感生電場的分布特間內(nèi)的均勻磁場隨時間變化時，感生電場的分布特 點，會用感生電場的場強公式計算感生電動勢點，會用感生電場的場強公式計算感生電動勢. 4 . 理解自感、互感的定義及其物理意義

2、理解自感、互感的定義及其物理意義.能計算規(guī)則能計算規(guī)則 的典型回路的自感和互感系數(shù)的典型回路的自感和互感系數(shù). 5.理解磁場貯存能量的概念，會應用磁能密度計算具理解磁場貯存能量的概念，會應用磁能密度計算具 有簡單對稱分布磁場的磁場能量有簡單對稱分布磁場的磁場能量. 2 0 0 內(nèi)內(nèi)外外 Er r E (2)(2)無限長均勻帶電圓柱面（或直棒）無限長均勻帶電圓柱面（或直棒） r r U c ln 2 0 (3)(3)無限大均勻帶電平面外無限大均勻帶電平面外 0 2 外外 E )0( C U 球?qū)ΨQ球?qū)ΨQ 柱對稱柱對稱 面對稱面對稱 1 . 導體靜電平衡的條件導體靜電平衡的條件 (1) 用電場強度

3、描述用電場強度描述 (2) 用電勢描述用電勢描述:整個導體是等勢體整個導體是等勢體,表面是等勢面。表面是等勢面。 0 內(nèi)內(nèi) E 導體內(nèi)部任一點的電場強度為零導體內(nèi)部任一點的電場強度為零 導體表面上任一點的電場強度垂直于該點的表面。導體表面上任一點的電場強度垂直于該點的表面。 表面表面 表表 E (3) 用電荷分布描述用電荷分布描述:導體內(nèi)部沒有電荷導體內(nèi)部沒有電荷,電荷只分電荷只分 布在導體表面。且布在導體表面。且E 0 E 2 2 1 Ewe 3、對存在電場的整個空間積分求出電場能量、對存在電場的整個空間積分求出電場能量 VEVwW Vq e d 2 1 d 2 1、設帶電、設帶電q 2、計

4、算、計算 3、代入公式、代入公式 UE ; U q C 計算電容的步驟：計算電容的步驟： a b lrlD 2 解解: 由高斯定理得由高斯定理得: r D 2 )( 2 0 1 Rra r E )( 2 0 2 brR r E r R r l (2) 求單位長度的電容求單位長度的電容: b R r R a r r r r U 00 2 d 2 d U C R b a R r ln 2 ln 2 00 )lnln( 2 0 R b a R r r )/ln()/ln( 2 0 RbaR r r a b R (3)單位長電場能量，用電容器儲能計算單位長電場能量，用電容器儲能計算 QUWe 2 1

5、R b a R r r lnln 4 0 2 V e VEWd 2 1 2 b R R a rr r rr r d 2 2 2 1 d2 22 1 2 2 0 0 用電場能量計算用電場能量計算 R b a R r r lnln 4 0 2 R b a R r ln 2 ln 22 1 00 單位長薄園柱單位長薄園柱 的體積的體積 磁場 （一）教學要求（一）教學要求 掌握磁感應強度掌握磁感應強度的的概念，能熟練應用畢奧的的概念，能熟練應用畢奧-薩伐薩伐 爾定律和磁場疊加原理計算某些簡單載流導體產(chǎn)生爾定律和磁場疊加原理計算某些簡單載流導體產(chǎn)生 的磁感應強度。的磁感應強度。 2.理解磁場的高斯定理和

6、安培環(huán)路定理，理解磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理，熟練掌握安熟練掌握安 培環(huán)路定理計算磁感應強度的條件和方法。培環(huán)路定理計算磁感應強度的條件和方法。 3.了解磁通量的概念，會計算磁場中通過簡單幾何形了解磁通量的概念，會計算磁場中通過簡單幾何形 狀曲面的磁通量。狀曲面的磁通量。 4.掌握掌握電流元受磁場力的安培力公式，能電流元受磁場力的安培力公式，能熟練計算簡熟練計算簡 單幾何形狀的載流導線在外磁場中受的磁力單幾何形狀的載流導線在外磁場中受的磁力和載流和載流 平面線圈在外磁場中受到的力矩，會判斷磁力和力平面線圈在外磁場中受到的力矩，會判斷磁力和力 矩的方向。矩的方向。 5.理解洛侖茲力公式，能熟練

7、應用公式計算運動電荷理解洛侖茲力公式，能熟練應用公式計算運動電荷 在電磁場中的受力和運動。在電磁場中的受力和運動。 (二二) 基本概念和規(guī)律基本概念和規(guī)律 1. 磁感應強度的定義：磁感應強度的定義： (1)大小大小: B = Fm /qv (2)方向方向: 磁場的方向磁場的方向,即小磁針即小磁針N極的指向極的指向 2. 畢奧畢奧薩伐爾定律：薩伐爾定律： 0 3 d d 4 I lr B r 3. 磁場疊加原理：磁場疊加原理： i BB 或或 LL r rlI BB 3 0 d 4 d 4. 磁場中的高斯定理：磁場中的高斯定理： 0d S SB 5. 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理 i i L IlB

8、 0 d 6. 幾種常見電流的磁場分布規(guī)律幾種常見電流的磁場分布規(guī)律 (1) 直線電流的磁場直線電流的磁場 有限長：有限長： 21 0 coscos 4 a I B a I B 2 0 無限長：無限長： 或：或： 12 0 sinsin 4 a I B 1 2 1 2 P I (2) 圓形電流的磁場圓形電流的磁場 軸線上一點處：軸線上一點處： 2/3 22 2 0 2xR IR B 圓心處：圓心處： R I B 2 0 (3) 載流直螺線管的磁場載流直螺線管的磁場 有限長：有限長： 12 0 coscos 2 nI B nIB 0 (4) 均勻載流無限長直圓柱體的磁場均勻載流無限長直圓柱體的磁

9、場 , 2 2 0 I R r B 內(nèi)內(nèi) r I B 2 0 外外 無限長：無限長： (5) 無限大均勻載流平面的磁場無限大均勻載流平面的磁場 2 j B o (6) 運動電荷產(chǎn)生的磁場運動電荷產(chǎn)生的磁場 3 0 4r rvq B 7. 載流導線在磁場中所受的力載流導線在磁場中所受的力安培定律安培定律 LL BlIFF dd ddFI lB 8. 載流平面線圈在磁場中所受的磁力矩載流平面線圈在磁場中所受的磁力矩 nNISPm BPM m 其中：其中： 在均勻磁場中在均勻磁場中 9. 運動電荷在外磁場中所受的磁力運動電荷在外磁場中所受的磁力洛侖茲力洛侖茲力 BvqF 電磁場對運動電荷的作用力電磁場對運動電荷的作用力 BvqEqF 10. 霍爾效應：霍爾效應： d IB R nqd IB UU H 21 ( (靜磁場）靜磁場） 穩(wěn)恒磁場穩(wěn)恒磁場 的通量的通量 d m s Bs 高斯定律高斯定律 d0 s BS 電流元電流元 dIl 畢畢-薩薩- - 拉定律拉定律 0 3 d d 4 I lr B r 整段電流的整段電流的 磁場磁場 dBB 穩(wěn)恒磁場穩(wěn)恒磁場 的環(huán)流的環(huán)流 安培環(huán)流定律安培環(huán)流定律 0 d i i l BlI 應用舉例： 1、