大学物理(上)公式总结..
15(D);
16
减少
17 用力F把电容器中的电介质板拉出,电容器所 储存的静电能量在(a)电容器始终与电源相接时, 能量将 ;(b)电容器与电源断开时,能量 将 。 (a)减少 (b)增加
18一空气平行板电容器,电容为C,两极板间距离 为 d。充电后,两极板间相互作用力为 F ,则两 极板间的电势差为 2 Fd / C ,极板上的电荷 为 2 FdC .
15 在静电场中,作闭合曲面S,若有
(式中D为电位移矢量),则S面内必定 (A)既无自由电荷,也无束缚电荷。 (B)没有自由电荷。 (C)自由电荷和束缚电荷的代数和为零。 (D)自由电荷的代数和为零。
D dS 0
16 一球形导体,带有电荷q,置于一任意形状的空腔导 体中。当用导线将两者连接后,则与未连接前相比系统静 电场能量将 。
Q a 2 dB B 0 i 2 L R dt
13.如图所示, 载有电流I1和I2的长直导线ab和cd 相互平行, 相距为3r, 今有载有电流I3的导线MN =r, 水平放置,且MN两端分别ab和cd的距离都是 r,ab、cd和MN共面, 求导线MN所受的磁力大 小和方向.( I1>I2 )
D
ds q0
D 0 r E
4 静电场的能量
We
P ( r 1) 0 E P
1 1 2 W wdv, w E ED ( 1) 2 2 1 1
2 Udq
(2)电容器能量
1Q 1 1 W QU CU 2 2C 2 2
2
UdV
1 B2 1 1 wm BH H 2 2 2 2
B
D
B
B 0 I / l
1 IB U nq a
讨论1
氢原子中,电子绕原子核在半径为r的圆 周上运动,若外加一磁感强度为B的磁场 (方向与圆轨道平面平行),设电子质量为 m´,电子的电荷为e,氢原子受到磁力矩的 2 e B r 大小为M m
S
3.理解安培力和洛仑兹力的概念和联系。
dF Idl B
Fm qv B
4.了解带电粒子在电场和磁场中的运动,理解霍尔效应
5.理解恒定电流产生的条件,理解电流密度和电 动势的概念. 6.理解磁介质磁化的微观机理,掌握铁磁质的特 性,掌握磁介质中的安培环路定理.
讨论2
半径为a1的载流圆形线圈与边长为a2 的方形载流线圈,通有相同的电流,若两线 圈中心O1和O2的磁感强度大小相同,则半 径与边长之比a1:a2为 1: 1
2 : 1
2 : 4
O2 a2 a1 O1
(A) (B) (C)
2 : 8 (D) 0 I 0 I (cos450 cos1350 ) B (cos 1 cos 2 ) a2 4r0 4
(B)
9. 如图,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心 圆形闭合回路L,则由安培环路定理可知
B d l 0
10. 一平行板电容器, 极板面积为S, 相距为的d, 若B板接地,且保持A板的电势UA=U0不变.如图, 把一块面积相同的带有电荷为Q的导体薄板C平 行地插入两板中间, 则导体薄板的电势 U0 Qd Uc=___________________.
大学物理(上)学习辅导 王雷
流速场
通量 v dS 0?
S
0 0
0 环流 v dl 0 L
• 有源(或汇)、有旋 、两者兼而有之 经过探索通过与流体类比找到用矢量场 论来描述电场
静电场和稳恒磁场基本方程:
静电场高斯定理
S
D dS q0 0 dV
V
静电场环路定理 dl 0 LE dS 0 磁场高斯定理 SB 安培环路定理 LH dl S j dS I c B B 磁场强度 H 0 r
(D)
6.两根很长的平行直导线,其间距离为,与电源组 成闭合回路,如图.已知导线上的电流为I,在保持 不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的 (A)总磁能将增大. (B)总磁能将减少. (C)总磁能将保持不变. (D)总磁能变化不能确定.
(A)
7.一空心导体球壳, 其内、外半径分别为R1和R2,带电 量为q,如图所示。当球壳中心处再放一点电荷q时, 导体球壳的电势为(U∞=0)_________。 q/2πε0R2
8.在一点电荷q产生的静电场中, 一块电介质如图放置, 以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S, 则对此球形 闭合面: (A) 高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强. (B) 高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强. (C) 由于电介质不对称分布,高斯定理不成立。 (D) 即使电介质对称分布,高斯定理也不成立。
4
0 m
mv 2 2 r 4 0 r e2
e v 4 0 rm
2
2
I
r + e v
B
ev e e I 2 r 2 r 4 0 rm
er e m I r 2 4 0 rm
2
2
2 e B r 0 M m Bsin 90 4 0 m
F Idl B
L m NIS M m B
第八章 电磁感应小结提纲
基本理论 1.理解法拉第电磁感应定律和楞次定律。 2.掌握动生、感生电动势,自感和互感及磁能的计算。 3.理解感生电场和位移电流的引入及其本质。 4.掌握麦克斯韦方程组。 基本问题 1.动生电动势和感生电动势的计算 d 动生: i (v B) dl dt L L d 感生: i Ek d l 0 dt 对无限长螺线管或磁场均匀的圆柱形空间:
2.掌握求V的两种方法 ⑴由点电荷电势公式及叠加原理求电势。 ⑵已知场强分布,由电势的定义式求电势。
dq V 40 r 1
VA
"0"
A
E dl
第六章 导体与电介质小结提纲: 1 导体静电平衡条件
(1)导体内部电场强度为零
( E E0 E 0)
E
(2)导体表面电场强度垂直导体表面
(B)
3.关于稳恒电流磁场的磁场强度H,下列几种说法中哪 个是正确的? (A)H仅与传导电流有关. (B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的 H必为零. (C)若闭合曲线上各点H均为零,则该曲线所包围传导 电流的代数和为零. (D)以闭合曲线为边缘的任意曲面的H通量均相等.
(C)
4.一无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝 数不变的情况下,把螺线管拉长一些, 则它的自 感系数将 减少 .
S
第五章 静电场小结提纲: 基本理论 1.掌握两个基本物理量 E 、 U 的定义。 2.掌握两个基本规律―库仑定律、叠加原理。 3.掌握两个基本定理―高斯定理、环路定理。
1 (有源场) E d S q i
S
4.熟记典型的场强和电势公式。 场强: 点电荷、带电圆环轴线上任一点(圆心)、 带电球面和球体、无限长带电直线(圆筒) 无限大带电平面。 电势:点电荷、带电圆环轴线上任一点(圆心)、 带电球面。
基本问题 1.求磁感应强度 ⑴由毕―萨定律、叠加原理求解 (熟记 有限长直导线、圆环、圆弧磁场公式) ⑵由安培环路定理求解(条件:电流分布有对称性) (熟记 无限长直导线、螺绕环、长螺线管磁场公式)
2.
⑵载流线圈在磁场中受力矩 ⑶带电粒子在磁场中受力 圆周运动(R、T) v B 螺旋线(R、T、d) v 和 B间有夹角
1 dB r R 时 Ek r 2 dt
R 2 dB r R 时 Ek 2r dt
2.自感系数、自感电动势、互感系数、互感电动势 以及磁能的计算。 自感 互感 磁能
LI
21 M I1
1 2 Wm LI 2 Wm wm dV
V
dI L L dt dI1 21 M dt
2 2 0 I B2 4 B a2
2
2 0 I 2a2
B1
0 I
2a1
(D)
1.在一个孤立的导体球壳内,若在偏离球中心 处放一个点电荷,则在球壳内、外表面上出现 感应电荷,其分布为内表面___;外表面 .。 不均匀 均匀 (填均匀或不均匀) 2.如图,边长为a的正方形的四个角上固定有四个电荷 均为q的点电荷,此正方形以角速度ω绕AC轴旋转时,s 中心o点产生的磁感强度大小为B1;此正方形同样以角 速度ω绕过o点垂直于正方形的轴旋转时,在点产生磁 感强度的大小为B2,则B1与B2间的关系为 (A) B1=B2; (B) B1=0.5B2; (c) B1=0.25B2; (D)B1=2B2
电位移矢量 D o r E E
麦克斯韦方程组:
D dS q0 0 dV S V B LE dl S t dS
D LH dl I C I d S ( j t ) dS
B d S 0
en 0
(3)导体是等势体
(4)导体电荷分布在外表面,孤立导体的电荷面密度 沿表面分布与各处曲率正相关
Q 2 电容和电容器 (1)定义 C U
(2)计算方法及几种典型电容器的电容 (3)电容器串,并联及其特性
3 静电场中的电介质 P i ( , P ) (1)电介质的极化现象 V (2)电介质中的电场强度 ( E E0 E ) (3)基本规律
5.圆铜盘水平放置在均匀磁场中, B的方向垂直盘面向 上, 当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转 动时, (A) 铜盘上有感应电流产生, 沿着铜盘转动的相反方向 流动. (B) 铜盘上有感应电流产生, 沿着铜盘转动的方向流动. (C) 铜盘上产生涡流. (D) 铜盘上有感应电流产生, 铜盘边缘处电势最高. (E) 铜盘上有感应电流产生, 铜盘中心处电势最高.