期末考前必备知识清单02 (选必二)高二物理下学期沪科版
沪科版 知识清单02 选必二
第一部分 安培力与洛伦兹力
1. 安培力的方向:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向.拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.
2.安培力的大小
1)磁场和电流平行时:F=0.
2)磁场和电流垂直时(F、B、I要两两垂直):,
3)B与I的夹角为θ:.
1 / 28
学科网(北京)股份有限公司
1. 求解安培力作用下导体平衡问题的基本思路
1)选对象:通电导线或通电导体棒
2)平面化分析力:变立体图为平面图,如侧视图、剖面图或俯视图等,导体棒或导线用圆圈⭕表示,电流方向用“×”或“●”表示,由左手定则判断安培力的方向,并画出平面受力分析图,安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如图所示:
3)列方程:在其他力基础上多一个安培力,根据平衡条件列方程
2. 安培力做功问题:安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.
1. 洛伦兹力的方向
1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;
1 / 28
学科网(北京)股份有限公司
2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B、v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角)
2. 洛伦兹力的大小
1)v∥B时:;
2)v⊥B时:;
3)v与B的夹角为θ:.
3.洛伦兹力与电场力比较
| 洛伦兹力 | 电场力 |
产生条件 | v≠0且v不与B平行 | 电荷处在电场中 |
1 / 28
学科网(北京)股份有限公司
| (说明:运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用) |
|
大小 |
| |
力方向与场方向的关系 | F⊥B,F⊥v | F∥E |
做功情况 | 任何情况下都不做功 | 可能做功,也可能不做功 |
作用效果 | 只改变电荷的速度方向,不改变速度大小 | 既可以改变电荷的速度大小,也可以改变速度的方向 |
1. 基本思路
1)画轨迹:确定圆心,用几何方法求半径并画出轨迹
2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度相联系,偏转角度与圆心角、运动时间相联系,运动时间与周期相联系
3)用规律:利用牛顿第二定律和圆周运动的规律,特别是周期公式和半径公式
2.基本公式:、
3.重要结论:、
4.基本类型:在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下(电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计),
1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反),带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.
2)若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速率v做匀速圆周运动.
5.圆心的确定
1)轨迹上的入射点和出射点的速度方向的垂线的交点为圆心,如图(a)
2)轨迹上入射点速度方向的垂线和入射点、出射点两点连线中垂线的交点为圆心,如图(b)
1 / 28
学科网(北京)股份有限公司
3)流量的表达式:.
4)电势高低的判断:根据左手定则可得.
6. 霍尔元件、霍尔效应及霍尔电压
1)定义:高为h、宽为d的导体(自由电荷是电子或正电荷)置于匀强磁场B中,当电流通过导体时,在导体的上表面A和下表面A′之间产生电势差,这种现象称为霍尔效应,此电压称为霍尔电压.
2)电势高低的判断:如图所示,导体中的电流I向右时,根据左手定则可得,若自由电荷是电子,则下表面A′的电势高.若自由电荷是正电荷,则下表面A′的电势低.
3)霍尔电压:导体中的自由电荷(电荷量为q)在洛伦兹力作用下偏转,A、A′间出现电势差,当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时,A、A′间的电势差(U)就保持稳定,由,
,
,联立解得
,
称为霍尔系数.
第二部分 电磁感应
1. 电磁感应现象及感应电流:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.产生的电流叫做感应电流.
1 / 28
学科网(北京)股份有限公司
势、电流称为正弦交流电.
2. 产生:线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动.
2. 函数式: (其中
)
3.两个特殊位置的特点
①线圈平面与中性面重合时,S⊥B,磁通量最大,电动势为零,磁通量的变化率为零,电流方向将发生改变.
②线圈平面与中性面垂直时,S∥B,磁通量为零,电动势最大,磁通量的变化率最大,电流方向不改变.
4.一个周期内线圈中电流的方向改变两次.
5.交变电流的四个值
| 表达式 | 应用 |
最大值 | Em=nBSω | 计算电容器的耐压值 |
瞬时值 | e=Emsin ωt | 计算某时刻所受安培力 |
有效值 | E= | 电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流 |
平均值 |
| 计算通过导体的电荷量 |
1 / 28
学科网(北京)股份有限公司
2)抓住两个联系
①理想的升压变压器中线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是=
,
=
,P1=P2。
②理想的降压变压器中线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是=
,
=
,P3=P4。
3)掌握一个守恒,能量守恒关系:P1=P损+P3。
4)3.输电线路功率损失的四种计算方法
P损=P1-P4 | P1为输送的功率,P4为用户得到的功率 |
P损= | I线为输电线路上的电流,R线为输电线路总电阻 |
P损= | ΔU为输电线路上损失的电压,不要与U2、U3相混 |
P损=ΔU·I线 |
5)远距离输电的三个易错点:
①输电线上损失的功率,U应为输电线上损耗的电压,而不是输电电压;
1 / 28
学科网(北京)股份有限公司