大学物理下册复习资料上超详细.pdf

物理 1 1库仑定律 1 2电场强度 该式适用于所有电场 1 3点电荷的场强 电场只与r和源电荷q有关 若q 0 电场方向由点电 荷沿径向指向四方 若q 对于球壳内高斯面所包围的电荷为0 E 0 均匀带点球面内的场强处处 为零 B 无限长均匀带电直线的电场 电荷线密度 单位长度上的电荷 为 高斯面的上下底面的法线方向与电场强度方向垂直 所以通过 两底面的通量为零 C 无限大均匀带电平面的电场 电荷面密度为 底面面积为 由于场强与侧面的法线垂直 所以通过侧面的电通量为 零 通过两个底面的电通量均为 整个高斯面的电通量为 1 7电势 在静电场中 场强沿任意闭合路径的线积分等于零 即表明静电场为保 守场 电场线是不闭合的 1 7 1电势能 电场力做功 电势 在电场中任一点P的单位电荷的电势能叫做该点的电势 用表 示 电势与电势零点的选取有关 若电荷分布在有限空间内 通常选取无限 远处作为电势的零点 即可得 电势差 任意两点P Q间的电势差 在数值上等于单位点电荷从P点沿任 意路径移到Q点的过程中静电场力所做的功 1 7 2电势的计算 A 点电荷引起的电势 带正电的q的点电荷r处的一点P B 点电荷系引起的电势 看题书P21 22 练习册p69 2 1毕奥萨伐尔定律 是Idl与r 之间的夹角 方向为 由Idl经小于180度角转向r的右手螺旋的旋进方向 A 直线电流的磁场 1 无限长直导线 a为距离导线的距离 2 半无限长直导线 对于其端点一侧的P 3 在长直导线上或其延长线上 B 圆形电流轴线上的磁场 求轴线上一点P的磁感应强度 1 若x 0 得到圆心O处的磁感应强度为如果由N匝圆线圈组成 2 一段圆弧在圆心处产生的磁场 a为对圆心的张角 P56 2 2磁场的高斯定律和安培环路定理 2 2 1磁通量 磁场中 通过一给定曲面的磁力线数目 称为通过该曲面的 磁通量 注意 穿入闭合曲面的磁感应条数必等于穿出的磁感应条数 通过任一闭合曲面的磁通量等于零 一根磁感应线可以完全处于闭 合曲面内 磁感应线是闭合的 无起点无终点 磁场为无源场 2 2 2高斯定律 由于磁力线是闭合曲线 因此通过任一闭合曲面磁通量的代数和 净通 量 必为零 亦即 对任意磁场均适用 2 2 3安培环路定理 表述为 在真空中 磁感应强度B沿任何闭合路径l的线积分 亦称B的环 流 等于该闭合路径l所包围的电流强度的代数和的倍 该式不代表磁场力的功 仅是磁场与电流的关系 对于被包围的电流的代数正负号可由右手螺旋法则确定 即顺着回路卷 曲右手四指指向积分方向 沿着大拇指的方向穿过回路的电流取为正号 2 2 4安培环路定理的应用 1 长直载流导线附近的磁场 2 长直载流螺线管的磁场分布 如图 均匀密绕无限长直螺线管通有电流为I 单位长度匝数为n 对于管外任一点 过该点作一与螺线环同轴的圆周l1或l2为闭合路径 由 于这时SI内 0 所以有 B 0 在螺线环外 可见 螺线环的磁场集中在 环内 环外无磁场 2 3磁场对运动电荷的作用力 洛仑兹力 一个电荷q在磁场中以速度运动时 该电荷所受的磁场力 也称为洛仑兹 力 为 大小 方向 若q 0 则的方向与的方向相同 若q 0 方向相反 与垂直 2 4霍尔效应及其应用 2 4 1霍尔效应 在一个通有电流的导体 或半导体 板上 若垂直于板面 施加一磁场 则在与电流和磁场都垂直的方向上 板面两侧会出现微弱 电势差 原理 洛伦兹力使电子偏转 2 4 2区分半导体材料 P 正电荷 N负电荷 2 5磁场对电流的作用 2 5 1 磁场对载流导线的作用力 安培定律 安培力 大小 方向即 右手四指由经小于180度的角转向 大拇指的 指向就是安培力的方向 任意形状载流导线在外磁场中受到的安培力 均匀磁场中任意平面弯曲载流导线所受安培力与其封口直线电流所 受的磁场力相同