高中物理电磁学公式、规律汇总稳恒电流 1、电流：（电荷的定向移动形成电流） 定义式： I =Qt微观式： I = nesv ，（n 为单位体积内的电荷数，v 为自由电荷定向移动的速率。

） （说明：将正电荷定向移动的方向规定为电流方向。

在电源外部，电流从正极流向负极；在电源内部，电流从负极流向正极。

）2、电阻：定义式：R UI=（电阻R 的大小与U 和I 无关） 决定式：R = ρSL（电阻率ρ只与材料性质和温度有关，与横截面积和长度无关） 电阻串联、并联的等效电阻：串联：R =R 1+R 2+R 3 +……+R n并联：121111nR R R R =++L 4、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律（只适用于纯电阻电路）：I UR=（2）闭合电路欧姆定律：I =ER r+ ①路端电压： U = E －I r = IR ②有关电源的问题： 总功率： P 总= EI输出功率： P 总= EI －I 2r = I R 2（当R =r 时，P 出取最大值，为24E r）损耗功率： P I r r =2电源效率： η=P P 出总=U E= RR+r5、电功和电功率：电功：W =UIt 电功率：P =UI 电热：Q=I Rt 2热功率：P 热=2I R对于纯电阻电路： W= Q UIt=2I Rt U =IR对于非纯电阻电路： W >Q UIt >I Rt 2 U >IR （欧姆定律不成立） 电场1、电场的力的性质：电场强度：（定义式） E =qF（q 为试探电荷，场强的大小与q 无关） 点电荷电场的场强： E =2r kQ（Q 为场源电荷） 匀强电场的场强：E = dU（d 为沿场强方向的距离） 2、电场的能的性质：电势差： U =qW（或 W = U q ） U AB = φA −φB电场力做功与电势能变化的关系：W = − ∆E P（说明：建议应用以上公式进行计算时，只代入绝对值，方向或者正负单独判断。

）3、静电平衡(1) 处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。

(2) 处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面。

(3) 处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。

(4) 处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外表面上。

4、电容定义式：C ＝Q U ＝ΔQΔU（Q 是指每个极板所带电荷量的绝对值。

）决定式：C ＝εS4πkd注意：①平行板电容器充电后保持两极板与电源相连，U 不变，②平行板电容器充电后两极板与电源断开， Q 不变5、带电粒子在电场中的运动：① 加速： q U=21mv 2− 0 ②偏转：（类平抛） x = v o t v x = v oy =21a t 2 v y = a t a =m Eqtanθ= y xv v 磁场1、磁场对通电导线的作用（安培力）：F = BIL（要求 B ⊥I ，力的方向由左手定则判定；若B ∥I ，则力的大小为零） 2、磁场对运动电荷的作用（洛仑兹力）： f= qvB(要求v ⊥B, 力的方向也是由左手定则判定，但四指必须指向正电荷的运动方向； 若B ∥v,则力的大小为零) 3、带电粒子在磁场中运动：当带电粒子垂直射入匀强磁场时，洛仑兹力提供向心力，带电粒子做匀速圆周运动。

即： qvB = Rv m 2可得： r =qB mv , T= qBm π2 (确定圆心和半径是关键) 4、带电粒子在复合场中运动①回旋加速器A A /上交变电压的周期为带电粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期：qBT ｍπ2=粒子获得的最大速度与回旋加速器的直径有关，直径越大，粒子的最大速度就越大。

qv m B =m 2m v R m qBRv m=②质谱仪(同位素荷质比和质量的测定)加速电场：122mv qU =磁场：22mvd R Bq==③速度选择器（正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器）洛伦兹力和电场力平衡：qvB=Eq ，B Ev =说明：a ．这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。

b ．若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子 向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大。

若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小。

④磁流体发电机：两极电势差达到最大值的条件f = F , 即v E B dB==ε/, 则磁流体发电机的电动势ε=Bd v 。

⑤霍尔效应当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板两侧会形成稳定的电压qvB L U qH=2I ＝nqsv 整理后，得：nqdIB U H =令 nq k 1= ，因为n 为材料单位体积的带电粒子个数，q 为单个带电粒子的电荷量，它们均为常数，所以有：＋ － － －vUBCDEFIdIB kU H = 电磁感应1、感应电流的方向判定：①导体切割磁感应线：右手定则；②磁通量发生变化：楞次定律。

2、感应电动势的大小：① E = BLv （要求L 垂直于B 、v ，否则要分解到垂直的方向上 ） ②E = tnΛΛΦ（①式常用于计算瞬时值，②式常用于计算平均值） 交变电流1、交变电流的产生：线圈在磁场中匀速转动，若线圈从中性面(线圈平面与磁场方向垂直)开始转动，感应电动势瞬时值：e = E m sin ωt ,E m = nBS ω2、正弦式交流电的四个值：（1）峰值：E m =n BωS ∥，出现在B //S 时刻，与线圈的形状及转轴所在的位置无关。

（2）瞬时值：从中性面（B ⊥S ）开始计时：e=E m sin ωt从垂直中性面（B //S ）开始计时，e=E m cos ωt （t ω：指转过的角度） （3）平均值：利用t∆∆Φn E =-感求解，是求解“通过导体横截面电量”的基础。

（4）“有效值”的理解：峰值和有效值之间的关系仅适用于正弦式交流电。

相同时间内“热效应相等”是求解有效值的根本原则。

电压表、电流表的测量值指“有效值”，凡未作特殊说明时，一般均指“有效值”。

（注意：平均值用来求“通过导体横截面电量”，而有效值用来求“电热”。

） 3、电感和电容对交流的影响：（1）电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频 （2）电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频 （3）电阻：交、直流都能通过，且都有阻碍 4、变压器原理（理想变压器）：（1）功率：P 1 = P 2 （2）电压：1122U n U n =（3）电流：如果只有一个副线圈 ： 1221I n I n 若有多个副线圈：n 1I 1= n 2I 2 + n 3I 3 电磁场和电磁波1、电磁振荡（LC 回路）的周期：T = 2πLC2、麦克斯韦的电磁场理论（1）变化的磁场（电场）能够在周围空间产生电场（磁场）；（2）均匀变化的磁场（电场）能够在周围空间产生稳定的电场（磁场）； （3）振荡的磁场（电场）能够在周围空间产生同频率的振荡电场（磁场）； 可以证明：振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。

3、电磁波：变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波。

（1）电磁波是横波。

在电磁波传播方向上的任一点，场强E 和磁感应强度B 均与传播方向垂直且随时间变化，因此电磁波是横波。

（2）电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。

在真空中的波速为c =3.0×108m/s 。

（3）波速和波长、频率的关系：c ＝λf注意：麦克斯韦预言了电磁波的存在以及在真空中波速等于光速c ，后由赫兹用实验证实了电磁波的存在。

a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。

电场线与矩形所在的平面平行。

已知a 点的电势是20V ，b 点的电势是24V ，d 点的电势是4V ，如图。

由此可知，c 点的电势为（ ）A 、4VB 、8VC 、12VD 、24V全国卷Ⅰ如图所示，LOO ’L ’为一折线，它所形成的两个角∠LOO ’和∠OO ’L ‘均为450。

折 答案.B【解析】发现电流的磁效应的科学家是丹麦的奥斯特.而法拉第是发现了电磁感应现象 （广东卷理科基础）5．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是A ．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B ．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C ．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 答案.A【解析】对于同中材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律slR ρ=可知A 正确（广东卷理科基础）12．关于同一电场的电场线，下列表述正确的是 A ．电场线是客观存在的 B ．电场线越密，电场强度越小 C ．沿着电场线方向，电势越来越低 D ．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小 答案.C【解析】电场是客观存在的,而电场线是假想的,A 错.电场线越密的地方电场越大B 错.沿着电场线的方向电势逐渐降低C 对.负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D 错（广东卷理科基础）13．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。

下列表述正确的是A ．洛伦兹力对带电粒子做功B ．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C ．洛伦兹力的大小与速度无关D ．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 答案.B【解析】根据洛伦兹力的特点, 洛伦兹力对带电粒子不做功,A 错.B 对.根据qvB F =,可知大小与速度有关. 洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向,不改变速度的大小. （广东卷理科基础）15．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F 时，物体的加速度为a 1；若保持力的方向不变，大小变为2F 时，物体的加速度为a 2，则A ．a l =a 2B ．a 1<a 2<2a lC ．a 2=2a 1D ．a 2>2a l 答案.D【解析】当为F 时有m f F a -=1,当为2F 时有mfa m f f F m f F a +=+-=-=122222,可知122a a >,D 对.（广东卷理科基础）16．如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。

M 和N 是轨迹上的两点，其中M 点在轨迹的最右点。

不计重力，下列表述正确的是 A ．粒子在M 点的速率最大 B ．粒子所受电场力沿电场方向 C ．粒子在电场中的加速度不变 D ．粒子在电场中的电势能始终在增加答案.C【解析】根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反,B 错.从N 到M 电场力做负功,减速.电势能在增加.当达到M 点后电场力做正功加速电势能在减小则在M 点的速度最小A 错,D 错.在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变.2．图9是质谱仪的工作原理示意图。