高考物理重要知識(shí)點(diǎn)必背手冊(cè)磁場(chǎng)電磁感應(yīng)與交流電匯總

1、重要知識(shí)點(diǎn)手冊(cè)：磁場(chǎng)、電磁感覺(jué)與交流電磁場(chǎng)基本特點(diǎn),本源,方向(小磁針靜止時(shí)極的指向,磁感線的切線方向,外面(NS)內(nèi)部(SN)組成閉合曲線要熟悉五種典型磁場(chǎng)的磁感線空間分布（正確解析解答問(wèn)題的關(guān)?。┠X中要有各種磁源產(chǎn)生的磁感線的立體空間分布見解；會(huì)從不相同的角度看、畫、識(shí)各種磁感線分布圖能夠?qū)⒋鸥芯€分布的立體、空間圖轉(zhuǎn)變?yōu)椴幌嗤较虻钠矫鎴D（正視、符視、側(cè)視、剖視圖）磁場(chǎng)安培右手定則：電產(chǎn)生磁安培分子電流假說(shuō)，磁產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)(磁現(xiàn)象電實(shí)質(zhì))奧斯特和羅蘭實(shí)驗(yàn)安培左手定則(與力有關(guān))磁通量見解必然要指明“是哪一個(gè)面積的、方向如何”且是雙向標(biāo)量F安=BIL推導(dǎo)f洛=qBv建立電流的微觀圖景(物理模型

2、)從安培力F=ILBsin和I=neSv推出f=qvBsin。典型的比值定義(E=FE=kQ)(B=FB=kI)(u=wabAWA0)(R=uR=L)(C=QC=s)qr2ILr2qqISu4kd磁感強(qiáng)度B：由這些公式寫出B單位，單位公式B=F;B=;E=BLvB=E；B=kI（直導(dǎo)體）；B=NI（螺線管）ILSLvr2v2mvmv;EuuqBv=mR=B=qBvqEBdRqBqRvvdv電學(xué)中的三個(gè)力：F電=qE=quF安=BILf洛=qBvd注意：F安=BIL、BI時(shí)；、B|I時(shí)；、B與I成夾角時(shí)f洛=qBv、Bv時(shí)，f洛最大，f洛=qBv（fBv三者方向兩兩垂直且力f方向時(shí)刻與速度v垂直

3、）以致粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。、B|v時(shí)，f洛=0做勻速直線運(yùn)動(dòng)。、B與v成夾角時(shí)，（帶電粒子沿一般方向射入磁場(chǎng)），可把v分解為（垂直B重量v，此方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平行B重量v|，此方向勻速直線運(yùn)動(dòng)。）合運(yùn)動(dòng)為等距螺旋線運(yùn)動(dòng)。安培力的沖量：tmv帶電粒子在洛侖茲力作用下的圓周(或部分圓周)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)（關(guān)健是畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,畫圖應(yīng)規(guī)范）,找圓心和確定半徑規(guī)律：qBvmv2Rmv(不能夠直接用)RqBT2R2mvqB1、找圓心：(圓心的確定)因f洛必然指向圓心，f洛v任意兩個(gè)f洛方向的指向交點(diǎn)為圓心；任意一弦的中垂線必然過(guò)圓心；兩速度方向夾角的角均分線必然過(guò)圓心。2、求半徑(兩個(gè)方面

4、)：物理規(guī)律qBvmv2RmvRqB由軌跡圖得出與半徑R有關(guān)的幾何關(guān)系方程(解題時(shí)應(yīng)突出這兩條方程)幾何關(guān)系：速度的偏向角=偏轉(zhuǎn)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角(回旋角)=2倍的弦切角相對(duì)的弦切角相等，相鄰弦切角互補(bǔ)由軌跡畫及幾何關(guān)系式列出：關(guān)于半徑的幾何關(guān)系式去求。3、求粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：偏向角（圓心角、回旋角）=2倍的弦切角，即=2t圓心角(回旋角)t=圓心角(回旋角)T0T2(或360)2(或3600)4、圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的對(duì)稱規(guī)律：特別注意在文字中隱含著的臨界條件a、從同一界線射入的粒子，又從同一界線射出時(shí)，速度與界線的夾角相等。b、在圓形磁場(chǎng)所區(qū)內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必然沿徑向射出。注意：平均輻射狀的勻

5、強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形磁場(chǎng)，及周期性變化的磁場(chǎng)。專題：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、復(fù)合場(chǎng)的分類：1、復(fù)合場(chǎng)：2、疊加場(chǎng)：二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)電運(yùn)動(dòng)的基本解析三、電場(chǎng)力和洛倫茲力的比較在電場(chǎng)中的電荷，無(wú)論其運(yùn)動(dòng)與否，均碰到電場(chǎng)力的作用；而磁場(chǎng)不過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)著的、且速度與磁場(chǎng)方向不平行的電荷有洛倫茲力的作用電場(chǎng)力的大小FEq，與電荷的運(yùn)動(dòng)的速度沒(méi)關(guān)；而洛倫茲力的大小f=Bqvsin,與電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向均有關(guān)電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)的方向或相同、或相反；而洛倫茲力的方向向來(lái)既和磁場(chǎng)垂直，又和速度方向垂直電場(chǎng)力既能夠改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小，也能夠改變電荷運(yùn)動(dòng)的方向，而洛倫茲力只能改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向.不能夠改變

6、速度大小電場(chǎng)力能夠?qū)﹄姾勺龉?，能改變電荷的?dòng)能；而洛倫茲力不能夠?qū)﹄姾勺龉?，不能夠改變電荷的?dòng)能勻強(qiáng)電場(chǎng)中在電場(chǎng)力的作用下,運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為拋物線;勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力的作用下,垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為圓弧四、關(guān)于重力的考慮重力考慮與否分三種情況2五、復(fù)合場(chǎng)中的特別物理模型1粒子速度選擇器以下列圖，粒子經(jīng)加速電場(chǎng)后獲取必然的速度v0，進(jìn)入正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，碰到的電場(chǎng)力與洛倫茲力方向相反，若使粒子沿直線從右邊孔中出去，則有qv0BqE,v0=E/B，若v=v0=E/B，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，與粒子電量、電性、質(zhì)量無(wú)關(guān)若vE/B，電場(chǎng)力大，粒子向電場(chǎng)力方向偏，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加若vE

7、/B，洛倫茲力大，粒子向磁場(chǎng)力方向偏，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少磁流體發(fā)電機(jī)以下列圖，由燃燒室O燃燒電離成的正、負(fù)離子（等離子體）以高速。噴入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B中在洛倫茲力作用下，正、負(fù)離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)、積累，從而在板間形成一個(gè)向下的電場(chǎng)兩板間形成必然的電勢(shì)差當(dāng)qvB=qU/d時(shí)電勢(shì)差牢固UdvB，這就相當(dāng)于一個(gè)能夠?qū)ν夤╇姷碾娫措姶帕髁坑?jì)電磁流量計(jì)原理可講解為：以下列圖，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性資料制成，其中有能夠?qū)щ姷囊后w向左流動(dòng)導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢(shì)差當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持牢固由Bqv=Eq=Uq/

8、d，可得v=U/Bd.流量Q=Sv=Ud/4B質(zhì)譜儀：以下列圖：組成：離子源O，加速場(chǎng)U，速度選擇器（E,B），偏轉(zhuǎn)場(chǎng)B2，膠片原理：加速場(chǎng)中qU=?mv2選擇器中:Bqv=EqvEB1偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中:d2r，qvB2mv2/rq2E比荷:BBdq質(zhì)量m12作用：主要用于測(cè)量粒子的質(zhì)量、比荷、研究同位素5.回旋加速器以下列圖：組成：兩個(gè)D形盒，大型電磁鐵，高頻振蕩交變電壓，兩縫間可形成電壓U作用：電場(chǎng)用來(lái)對(duì)粒子（質(zhì)子、氛核,a粒子等）加速，磁場(chǎng)用來(lái)使粒子回旋從而能屢次加速高能粒子是研究微觀物理的重要手段要求：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電源的變化周期關(guān)于回旋加速器的幾個(gè)問(wèn)題：回旋加速器中的D

9、形盒，它的作用是靜電障蔽，使帶電粒子在圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只處在磁場(chǎng)中而不受電場(chǎng)的攪亂，以保證粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2)回旋加速器中所加交變電壓的頻率f,與帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相等:1qBfT2m3(3)回旋加速器最后使粒子獲取的能量，可由公式EK1mv2q2B2R2來(lái)計(jì)算，22m在粒子電量，、質(zhì)量m和磁感覺(jué)強(qiáng)度B必然的情況下，回旋加速器的半徑R越大，粒子的能量就越大電磁感覺(jué)：.法拉第電磁感覺(jué)定律：電路中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率成正比，這就是法拉第電磁感覺(jué)定律。內(nèi)容：電路中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。發(fā)生電磁感覺(jué)現(xiàn)象的這部分電路就相當(dāng)于電源，在電

10、源的內(nèi)部電流的方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)。(即：由負(fù)到正)2.感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式1)EBLV(垂直平動(dòng)切割)2)EnnBsnBs=?(普適公式)(法拉第電磁感覺(jué)定律)tttt4)EBL23)E=nBSsin（t+）；EmnBS(線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割)/2(直導(dǎo)體繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)切割)5)*自感E自n/tLI(自感)t3.楞次定律：感覺(jué)電流擁有這樣的方向,即感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總要阻攔引起感覺(jué)電流的磁通量變化,這就是楞次定律。內(nèi)容：感覺(jué)電流擁有這樣的方向，就是感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總要阻攔引起感覺(jué)電流的磁通量的變化。B感和I感的方向判斷：楞次定律(右手)深刻理解“阻攔”兩字的含義(I感的B是阻攔產(chǎn)生I感的原因)B原方向

11、?；B原?變化(原方向是增還是減)；I感方向?才能阻攔變化；再由I感方向確定B感方向。楞次定律的多種表述從磁通量變化的角度：感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總是阻攔引起感覺(jué)電流的磁通量的變化。從導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)：導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總是阻攔相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從感覺(jué)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)：感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總是阻攔原磁場(chǎng)的變化。(增反、減同)楞次定律的特例右手定則在應(yīng)用中常有兩種情況：一是磁場(chǎng)不變，導(dǎo)體回路相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)；二是導(dǎo)體回路不動(dòng)，磁場(chǎng)發(fā)生變化。磁通量的變化與相對(duì)運(yùn)動(dòng)擁有等效性：磁通量增加相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)湊近，磁通量減少相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)遠(yuǎn)離。因此，從導(dǎo)體回路和磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看，感覺(jué)電流

12、的磁場(chǎng)總要阻攔相對(duì)運(yùn)動(dòng)；從穿過(guò)導(dǎo)體回路的磁通量變化的角度來(lái)看，感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總要阻攔磁通量的變化。能量守恒表述：I感收效總要抗?fàn)幃a(chǎn)生感覺(jué)電流的原因電磁感覺(jué)現(xiàn)象中的動(dòng)向解析，就是解析導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)情況之間的動(dòng)向關(guān)系。一般可歸納為：導(dǎo)體組成的閉合電路中磁通量發(fā)生變化導(dǎo)體中產(chǎn)生感覺(jué)電流導(dǎo)體受安培力作用導(dǎo)體所受合力隨之變化導(dǎo)體的加速度變化其速度隨之變化感覺(jué)電流也隨之變化周而復(fù)始地循環(huán)，最后加速度小致零(速度將達(dá)到最大)導(dǎo)體將以此最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)“阻攔”和“變化”的含義感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總是要阻攔引起感覺(jué)電流的磁通量的變化，而不是阻攔引起感覺(jué)電流的磁場(chǎng)。因此，不能夠認(rèn)為感覺(jué)電流的磁場(chǎng)的方向和引起感覺(jué)

13、電流的磁場(chǎng)方向相反。磁通量變化產(chǎn)生感覺(jué)電流4阻攔產(chǎn)生電磁感覺(jué)與力學(xué)綜合方法：從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系著手，運(yùn)用牛頓第二定律基本思路:受力解析運(yùn)動(dòng)解析變化趨向確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程和最后的牢固狀態(tài)由牛頓第二列方程求解注意安培力的特點(diǎn)：導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)v電磁感覺(jué)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E閉歐阻合姆電定礙路律安培力F磁場(chǎng)對(duì)電流的作用感覺(jué)電流I純力學(xué)問(wèn)題中只有重力、彈力、摩擦力，電磁感覺(jué)中多一個(gè)安培力，安培力隨速度變化，部分彈力及相應(yīng)的摩擦力也隨之而變，以致物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，在解析問(wèn)題時(shí)要注意上述聯(lián)系電磁感覺(jué)與動(dòng)量、能量的綜合方法：從受力角度著手，運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式變化過(guò)程是：導(dǎo)線受力做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)，既

14、而產(chǎn)生感覺(jué)電流，這樣就出現(xiàn)與外力方向相反的安培力作用，于是導(dǎo)線做加速度越來(lái)越小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v變，電動(dòng)勢(shì)BLv也變，安培力BIL亦變，當(dāng)安培力與外力大小相等時(shí)，加速度為零，此時(shí)物體就達(dá)到最大速度從動(dòng)量角度著手，運(yùn)用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量定理能夠由動(dòng)量變化來(lái)求解變力的沖量，如在導(dǎo)體棒做非勻變速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題中，應(yīng)用動(dòng)量定理能夠解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的問(wèn)題在相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向，合外力為零，若不受其他外力，兩導(dǎo)體棒的總動(dòng)量守恒解決此類問(wèn)題經(jīng)常要應(yīng)用動(dòng)量守恒定律從能量轉(zhuǎn)變和守恒著手，運(yùn)用動(dòng)能定律或能量守恒定律基本思

15、路：受力解析弄清哪些力做功，正功還是負(fù)功明確有哪些形式的能量參加轉(zhuǎn)變，哪增哪減由動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解能量轉(zhuǎn)變特點(diǎn)：其他能（如：機(jī)械能）安培力做負(fù)功電能電流做功內(nèi)能（焦耳熱）電磁感覺(jué)與電路綜合方法：在電磁感覺(jué)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源解決電磁感覺(jué)與電路綜合問(wèn)題的基本思路是：1）明確哪部分相當(dāng)于電源，由法拉第電磁感覺(jué)定律和楞次定律確定感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向2）畫出等效電路圖3）運(yùn)用閉合電路歐姆定律串并聯(lián)電路的性質(zhì)求解未知物理量功能關(guān)系：電磁感覺(jué)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是不相同形式能量的轉(zhuǎn)變過(guò)程。因此從功和能的見解下手，解析清楚電磁感覺(jué)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)變關(guān)系，經(jīng)常是解決電磁感

16、覺(jué)問(wèn)題的關(guān)健，也是辦理此類題目的捷徑之一。5棒平動(dòng)切割B時(shí)達(dá)到的最大速度問(wèn)題；及電路中產(chǎn)生的熱量Q；經(jīng)過(guò)導(dǎo)體棒的電量問(wèn)題F合外R（F合外為導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所碰到的合外力）。vmB2L2求最大速度問(wèn)題，盡管達(dá)最大速度前運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，感覺(jué)電流(電動(dòng)勢(shì))都在變化，但達(dá)最大速度此后，感覺(jué)電流及安培力均恒定，計(jì)算熱量運(yùn)用能量見解辦理，運(yùn)算過(guò)程得以簡(jiǎn)捷。12FfmvmFf2n流過(guò)電路的感覺(jué)電量qIttntRRRt.【例】長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感覺(jué)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)，求：拉力F大??；L拉力的功率P；v拉力做的功W；L線圈中產(chǎn)生的電熱

17、Q；經(jīng)過(guò)線圈某一截面的電荷量q。EBL2V,IE,FBIL2,FB2L22VV;RRPFVV2;WFL1B2L22LV1V;解析：EtRQWV;qIt與v沒(méi)關(guān)。RR特別要注意電熱Q和電荷q的差異，其中q與速度沒(méi)關(guān)！6交變電流電磁場(chǎng)交變電流(1)中性面線圈平面與磁感線垂直的地址，或瞬時(shí)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為零的地址。中性面的特點(diǎn)：a線圈處于中性面地址時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但0；t產(chǎn)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。變化規(guī)律eNBSsint=Emsint；iImsint；(中性面地址開始計(jì)時(shí))，最大值EmNBS四值：瞬市價(jià)最大值有效值電流的熱效應(yīng)規(guī)定的；關(guān)于正弦式交流UUm0.707Um

18、平均2值I12I22不對(duì)稱的正弦波Im12Im22不對(duì)稱方波：I2I2求某段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量QIt=t/R/R我國(guó)用的交變電流，周期是0.02s，頻率是50Hz，電流方向每秒改變100次。瞬時(shí)表達(dá)式：ee=2202sin100t=311sin100t=311sin314t線圈作用是“通直流，阻交流；通低頻，阻高頻”電容的作用是“通交流、隔直流；通高頻、阻低頻”變壓器兩個(gè)基本公式：U1n1P入=P出，輸入功率由輸出功率決定，U2n2遠(yuǎn)距離輸電：必然要畫出遠(yuǎn)距離輸電的表示圖來(lái)，包括發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。并依照規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號(hào)。一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為、/，相應(yīng)的電壓、電流、功率n1、n1n2、n2也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號(hào)來(lái)表示。/=Pr=P2。功率之間的關(guān)系是：P1=P1，P2=P2，P1電壓之間的關(guān)系是：U1n1,U2n2,U1UrU2。U1n1U2n2電流之間的關(guān)系是：I1n1,I2n2,I1IrI2.求輸電線上的電流經(jīng)常是這類問(wèn)題的打破口。I1n1I2n2輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。解析和計(jì)算時(shí)都必定用PrIr2r,UrIrr，而不能夠用PrU12。rP121特別重要的是要會(huì)解析輸電線上的功率損失PrL，U1SU12S解決變壓器問(wèn)題的常用