大学物理学：11-5大物上总复习zk

1、1 .掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律的物理意义，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律的物理意义， 能熟练应用法拉第电磁感应定律计算回路的感生电动能熟练应用法拉第电磁感应定律计算回路的感生电动 势并正确判断其方向势并正确判断其方向. 2 .掌握动生电动势公式及其应用掌握动生电动势公式及其应用. 3 .理解感生电场的基本性质理解感生电场的基本性质.理解当无限长圆柱形空理解当无限长圆柱形空 间内的均匀磁场随时间变化时，感生电场的分布特间内的均匀磁场随时间变化时，感生电场的分布特 点，会用感生电场的场强公式计算感生电动势点，会用感生电场的场强公式计算感生电动势. 4 . 理解自感、互感的定义及其物理意义

2、理解自感、互感的定义及其物理意义.能计算规则能计算规则 的典型回路的自感和互感系数的典型回路的自感和互感系数. 5.理解磁场贮存能量的概念，会应用磁能密度计算具理解磁场贮存能量的概念，会应用磁能密度计算具 有简单对称分布磁场的磁场能量有简单对称分布磁场的磁场能量. 2 0 0 内内外外 Er r E (2)(2)无限长均匀带电圆柱面（或直棒）无限长均匀带电圆柱面（或直棒） r r U c ln 2 0 (3)(3)无限大均匀带电平面外无限大均匀带电平面外 0 2 外外 E )0( C U 球对称球对称 柱对称柱对称 面对称面对称 1 . 导体静电平衡的条件导体静电平衡的条件 (1) 用电场强度

3、描述用电场强度描述 (2) 用电势描述用电势描述:整个导体是等势体整个导体是等势体,表面是等势面。表面是等势面。 0 内内 E 导体内部任一点的电场强度为零导体内部任一点的电场强度为零 导体表面上任一点的电场强度垂直于该点的表面。导体表面上任一点的电场强度垂直于该点的表面。 表面表面 表表 E (3) 用电荷分布描述用电荷分布描述:导体内部没有电荷导体内部没有电荷,电荷只分电荷只分 布在导体表面。且布在导体表面。且E 0 E 2 2 1 Ewe 3、对存在电场的整个空间积分求出电场能量、对存在电场的整个空间积分求出电场能量 VEVwW Vq e d 2 1 d 2 1、设带电、设带电q 2、计

4、算、计算 3、代入公式、代入公式 UE ; U q C 计算电容的步骤：计算电容的步骤： 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) 求单位长度的电容求单位长度的电容: 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)单位长电场能量，用电容器储能计算单位长电场能量，用电容器储能计算 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 用电场能量计算用电场能量计算 R b a R r r lnln 4 0 2 R b a R r ln 2 ln 22 1 00 单位长薄园柱单位长薄园柱 的体积的体积 磁场 （一）教学要求（一）教学要求 掌握磁感应强度掌握磁感应强度的的概念，能熟练应用毕奥的的概念，能熟练应用毕奥-萨伐萨伐 尔定律和磁场叠加原理计算某些简单载流导体产生尔定律和磁场叠加原理计算某些简单载流导体产生 的磁感应强度。的磁感应强度。 2.理解磁场的高斯定理和

6、安培环路定理，理解磁场的高斯定理和安培环路定理，熟练掌握安熟练掌握安 培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。 3.了解磁通量的概念，会计算磁场中通过简单几何形了解磁通量的概念，会计算磁场中通过简单几何形 状曲面的磁通量。状曲面的磁通量。 4.掌握掌握电流元受磁场力的安培力公式，能电流元受磁场力的安培力公式，能熟练计算简熟练计算简 单几何形状的载流导线在外磁场中受的磁力单几何形状的载流导线在外磁场中受的磁力和载流和载流 平面线圈在外磁场中受到的力矩，会判断磁力和力平面线圈在外磁场中受到的力矩，会判断磁力和力 矩的方向。矩的方向。 5.理解洛仑兹力公式，能熟练

7、应用公式计算运动电荷理解洛仑兹力公式，能熟练应用公式计算运动电荷 在电磁场中的受力和运动。在电磁场中的受力和运动。 (二二) 基本概念和规律基本概念和规律 1. 磁感应强度的定义：磁感应强度的定义： (1)大小大小: B = Fm /qv (2)方向方向: 磁场的方向磁场的方向,即小磁针即小磁针N极的指向极的指向 2. 毕奥毕奥萨伐尔定律：萨伐尔定律： 0 3 d d 4 I lr B r 3. 磁场叠加原理：磁场叠加原理： i BB 或或 LL r rlI BB 3 0 d 4 d 4. 磁场中的高斯定理：磁场中的高斯定理： 0d S SB 5. 安培环路定理安培环路定理 i i L IlB

8、 0 d 6. 几种常见电流的磁场分布规律几种常见电流的磁场分布规律 (1) 直线电流的磁场直线电流的磁场 有限长：有限长： 21 0 coscos 4 a I B a I B 2 0 无限长：无限长： 或：或： 12 0 sinsin 4 a I B 1 2 1 2 P I (2) 圆形电流的磁场圆形电流的磁场 轴线上一点处：轴线上一点处： 2/3 22 2 0 2xR IR B 圆心处：圆心处： R I B 2 0 (3) 载流直螺线管的磁场载流直螺线管的磁场 有限长：有限长： 12 0 coscos 2 nI B nIB 0 (4) 均匀载流无限长直圆柱体的磁场均匀载流无限长直圆柱体的磁

9、场 , 2 2 0 I R r B 内内 r I B 2 0 外外 无限长：无限长： (5) 无限大均匀载流平面的磁场无限大均匀载流平面的磁场 2 j B o (6) 运动电荷产生的磁场运动电荷产生的磁场 3 0 4r rvq B 7. 载流导线在磁场中所受的力载流导线在磁场中所受的力安培定律安培定律 LL BlIFF dd ddFI lB 8. 载流平面线圈在磁场中所受的磁力矩载流平面线圈在磁场中所受的磁力矩 nNISPm BPM m 其中：其中： 在均匀磁场中在均匀磁场中 9. 运动电荷在外磁场中所受的磁力运动电荷在外磁场中所受的磁力洛仑兹力洛仑兹力 BvqF 电磁场对运动电荷的作用力电磁场对运动电荷的作用力 BvqEqF 10. 霍尔效应：霍尔效应： d IB R nqd IB UU H 21 ( (静磁场）静磁场） 稳恒磁场稳恒磁场 的通量的通量 d m s Bs 高斯定律高斯定律 d0 s BS 电流元电流元 dIl 毕毕-萨萨- - 拉定律拉定律 0 3 d d 4 I lr B r 整段电流的整段电流的 磁场磁场 dBB 稳恒磁场稳恒磁场 的环流的环流 安培环流定律安培环流定律 0 d i i l BlI 应用举例： 1、