21-【物理】高中物理电场、磁场、电磁感应重要二级理论

微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习高中物理电场、磁场、电磁感应常考二级结论电场＊电场问题解题口诀：电场线，看疏密，知场强，判断力。速度场力夹轨迹，轨迹凹侧电场力。场线方向电势低，场力方向势能低。＊在同一直线上三个点电荷保持平衡有结论：两同夹异、两大夹小、近小远大＊分析物理问题时，可将研究对象进行分割或填补，从而使非理想模型转化为理想模型，使非对称体转化为对称体，达到简化结构的目的。而割补的对象可以是物理模型、物理过程、物理量、物理图线等。例：大的带电金属板等效成点电荷、不规则导线的动生电动势的计算、有缺口的带电环中心场强的计算.＊点电荷形成的电场中电势(正负取决于电性).电势能为＊等量的同种电荷的中点，场强为零，电势不为零：等量异种电荷的中点，场强不为零，电势为零（由上一条可以推导出来）。＊匀强电场中，任意两点连线中点的电势等于这两点的电势的平均值。在任意方向上电势差与距离成正比。＊沿着电场线的方向电势降低，电场力做正功电势能减少，无穷远处电势（能）为0.＊电容器充电后和电源断开，仅改变板间的距离时，场强不变；若始终与电源相连，仅改变正对面积时，场强不变。＊带电小球在电场中运动时常用等效“重力”法。微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习＊同种电性的电荷经同一电场加速、再经同一电场偏转，打在同一点上。.带电粒子在电场中运动的轨迹问题一般需要画出两点的受力情况。如下图可知1.判断A和B处的受力大小和加速度大小电场力大小F=Eq、电场线密的地方电场强度大。2.判断粒子带电情况。受力方向要指向曲线轨迹凹侧且沿着或逆着电场线方向。正电荷受力方向沿电场线方向，负电荷受力方向逆着电场线方向。所以，受力方向如上图，因此，电荷带正电。3.判断A和B处的电势大小。沿电场线方向电势降低。所以，A处电势比B处电势低。4.从做功角度判断能量变化。如图受力分析可知，从A到B为做正功.由动能定理可知，做正功则动能增加。由能量守恒可知，动能增加，电势能减小。5.从电势高低角度来判断能量变化对比电场与重力场：电势相当于高度，电势能相当于重力势能。从A到B，电势降低，所以，电势能减小，动能增加。注意：“电势降低，电势能减小，动能增加”是对比“高度下降，重力势能减小，动能增加”产生的，仅在正电荷情况下成立；微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习负电荷相反：“电势降低，电势能增加，动能减小”。对能量变化进行总结一下：本质原因：沿着电场力方向运动，电场力做正功，动能增加，电势能减小！分情况：（1）正电荷沿着电场线方向，动能增加，电势能减小。（2）负电荷沿着电场线方向，动能减小，电势能增加。（3）注意：无论正负电荷，沿电场线方向电势降低。在判断过程中，结合轨迹线，电荷性质和电场方向知其一，就能推出另一个！比如，已经轨迹线和电场方向，就能判断电荷正负！磁场1、点顺叉逆点顺：正电荷在点磁场(方向垂直纸面向外)运动方向一定为顺时针；叉逆：正电荷在叉磁场(方向垂直纸面向里)运动方向一定为逆时针。负电荷相反2、有界磁场带电粒子在”单边界磁场”中运动入射速度与磁场边界的夹有等于出射速度与磁场边界的夹角简称''入射角=出射角微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习①带电粒子在圆形磁场中运动若粒子沿磁场圆的半径指向圆心方向射入，则一定会沿半径背离圆心方向射出。简称''沿径向射入必沿径向射出”点电荷在圆形磁场中做匀速圆周运动，圆轨道的弦越长，圆心角越大，运动时间就越长。当圆形区域的直径为圆轨道的弦长时，点电荷的运动时间最长。在有匀场磁场的复合场中，若带电粒子作直线运动，那一定是匀速直线运动。②带电粒子在“双边界磁场”中运动若涉及最大、最小、刚好、恰好等临界问题，则轨迹与磁场边界“相切”③圆形磁场的两个特殊规律：“磁聚焦”和“磁发散”现象当磁场圆半径与轨迹圆半径相等时，存在两条特殊规律：ⅰ.从磁场边界上以相同速度平行入射的相同粒子，又会聚焦于磁场边界上的同一点。ⅱ.反之，从磁场边界上某点向四周发射速率相同的粒子，其出射方向都平行于入射点的切线方向.3、知三定心适用情境：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。五个条件：入射点/入射方向/出射点/出射方向/轨迹半径只要知道其中三个条件，就一定可以确定圆心的位置。4、左力右电微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习“左力”：因电生力，用左手；右电：因动生电，用右手。这是按“因果关系来记忆的口诀，先判断因果关系再用口诀判断左右手。常见误区是“左手判断力的方向，右手判断电流方向，这是不一定的。比如：已知通电导线在磁场中受到安培力的方向，判断电流的方向。巳知导体棒切割磁感线产生感应电流的方向，判断运动方向。5、直线电流同向电流相互吸引，异向电流相互排斤。6、洛伦兹力＊大多数情况下洛仑兹力不做功。＊从直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；在圆形磁场中，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。＊如图,垂直进入偏转电场的带电粒子，出电场后垂直进入匀强磁场，在匀强磁场的直边界上，射入点与射出点之间的间隔与初速有关，与偏转电压无关。＊速度选择器的粒子运动方向的单向性；回旋加速器中的最大动能在B一定时由R决定，加速时间t还与旋转次数有关；＊电解液导电时双向电流要叠加。＊在闭合电路里，某一支路的电阻増大（或减小），一定会导致总电阻的増大（或减小）,总微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习电流的减小（或増大），路端电压的増大（或减小）。电磁感应1、楞次定律推论：相见时难别亦难，面积变化来相伴.即在各种电磁感应现象中，电磁感应的效果总是阻碍引起电磁感应的原因，若是由相对运动引起的，则阻碍相对运动；若是由电流变化引起的，则阻碍电流变化的趋势。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的体现。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．具体表现：①增反减同“增反减同”是应用楞次定律解题时的，一种简明的、具体的依据。“增反”：磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场反向。“减同”：磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向。②来拒去留阻碍相对运动、阻碍磁通童变化（电磁阻尼/电磁驱动）“来拒”：磁铁靠近线圈，他们之间是排斥作用；“去留”：磁铁远离线圈，他们之间是吸引作用。两个导体棒放在同一导轨上,若两个棒所处空间磁场方向一致，则可以用来拒去留；若两个棒所处空间磁场方向相反，就不能用来拒去留。③增缩减扩适用条件：线圈内是单向磁炀增缩：磁场磁通童增大时，线图面积有收缩趋势，安培力向里；微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习减扩：磁场磁通黄减小时，线圈面积有扩张趋势，安培力向外。若线围内有两个方向的碰场，也就是说里面是由通电螺线管或环形电流产生的磁场，就不能使用“增缩减扩”，而应使用“增扩戒缩”。增扩：成场磁通量增大时，线圈面积有扩张趋势.减缩：磁场磁通量减小时，线圈面积有收缩趋势。总之，本质是阻碍磁通量的变化。楞次定律应用时要注意，只要闭合回路的磁通量增加，闭合回路一定会产生相对应的反应。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．这种反应与磁通量的方向无关。．．．．．．．．．．．．．．如图＊矩形金属线框从一定高度落入有水平边界的匀强磁场，可以先作加速度逐渐减少的加速运动，再作匀速运动（很多地方都可以观察到这种运动，如雨滴的下落，重物下落接触弹簧后的运动）；可以先作加速度逐渐减少的减速运动，再作匀速运动；可以一直作匀速运动；不可以作匀减速运动。2、E的大小＊长为L的导体棒，在磁感应强度为E的磁场中以其中一端为圆心转动切割磁感线时，产生的感应电动势为。但类似于下面左图的这种环形磁场则需要注意。微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习＊电磁感应现象中克服安培力做的功等于产生的电能。若是下图中的情况，则电能全部转化为电阻的热能。一般而言，凡是电磁感应现象中求热量的地方都要用到。＊电磁感应现象中的动量问题：＊当只有动生电动势时，切割磁感线的部分相当于电源，电源的内部电流由负极流向正极，作出等效电路图。＊如图所示，含电容C的金属导轨L,垂直放在磁感应强度为B的磁场中，质量为m的金属棒跨在导轨上，在恒力F的作用下，做匀加速运动，电流i=Cbla,且加速度。微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习＊如下图所示，（a）做匀速运动，因为没有闭合回路，不产生感应电流，导体棒不受安培力。（b）做加速度减小的加速运动，最后匀速下落。（c）最特殊，由于有电容器的存在，（c）最后做的是匀加速运动。＊在电磁感应问题中经常求感应电量，.＊电磁感应中电量和热量的求解∶①电量的求法∶（1）（恒定电流、或者用图面积）（2）（回路总电阻不变）注意∶（1）对于串并联电路，要注意电量的分配（串联Ⅰ相等、并联I-R成反比）;（2）计算题中，要推导公式后再用、一般不要直接用结论;②热量的求法∶（1）公式法∶适用条件∶恒定电流;（2）功能关系∶（动生+感生）做功;适用条件∶任意情形;（3）能量守恒∶;注意分清能量种类和个数、以及选择的研究对象;注意∶只有在恒定磁场中，克服安培力做功才等于电路的总焦耳热;如果磁场本身也变化，变化的磁场也会带来能量、也会影响总焦耳热。＊自感现象：通电自感线圈吸收能量，断电自感线圈放出能量。微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习＊当外电阻R等于内电阻r即R=r时，电源的输出功率最大，且＊下列四种情况滑动变阻器采用分压式：A.电压从0调起。B.多测几组电压、电流值C.滑动变阻器的全阻值远小于被测电阻值。D.滑动变阻器做限流式连接时，电压表、电流表的量程不符合要求。＊串反并同适用题型：闭合电路的动态分析适用条件：(1)电源内阻不可忽略(2)滑动变阻器是限流式接法含义：串反：若电压表、电流表'灯泡与滑动变阻器串联，则他们的变化趋势与滑动变阻器的变化趋势相反。并同：若电压表、电流表、灯泡与滑动变阻器并联，则他们的变化趋势与滑动变阻器的变化趋势相同。拓展应用：(电键的通断)电键断开等效于这一部分的电阻变成无穷大,电键闭合等等于这一部分的电阻变成无穷小。微信公众号：简单学习网(ID：jd100xuexi)内部资料：仅限个人学习＊游标卡尺、螺旋测微器都是为了使读数更精确，所以在读数时应做到心中有数，看它的读数大致处于哪个位置，不能盲目读数。游标卡尺时不要以游标的左边缘为基准读取主尺上的示数；而螺旋测微器读数时要注意：固定刻度上的半臺米线是否露出。游标卡尺读数时不需向后估读一位，而螺旋测微器读数时要准确到0.01mm,估读到0.001mm.＊静电计与伏特表在测电压上的差异：静电计无电流流过;伏特表有弱电流流过表头。＊万用电表无论是测电流、电压、电阻还是判断二极管的极性，电流总是从“+”极孔进，“一”极孔出（红进黑出）＊万用电表使用时要注意断电测量、换挡的依据、重新进行欧姆调零左：简单学习网(jd100xuexi)右：扫码0元领视频资源3天限时听