西南民族大学期末大学物理总结重要的公式
大学物理公式总结归纳

欢迎阅读一、质点力学基础: (一)基本概念:1、参照系,质点2、矢径:kz j y i x r ˆˆˆ++= 3、位移:()()()k z z j y y i x x k z j y i x r r r ˆˆˆˆˆˆ12121212-+-+-=++=-=∆∆∆∆ 4、速度:k dtdz j dt dy i dt dx k j i dt r d t r z y x t ˆˆˆˆˆˆlim++=++===→υυυ∆∆υ∆5、加速度:k dt d j dt d i dt d k a j a i a dt r d dt d t a z y x z y x t ˆˆˆˆˆˆlim υυυυ∆υ∆∆++=++====→2206、路程,速率7、轨迹方程:0=),,(z y x f8、运动方程:)(t r r=, 或 )(t x x =, )(t y y =, )(t z z =9、圆周运动的加速度:t n a a a +=; 牛顿定律:a m dtp d F==;法向加速度:Ra n 2υ=; 切向加速度:dtd a t υ=10、角速度:dt d θω= 11、加速度:22dtd dt d θωα== 二、质点力学中的守恒定律:(一)基本概念:1、功:⎰⎰=⋅=b a b a dl F l d F A θcos2、机械能:p k E E E +=3、动能:221υm E k =4、势能:重力势能:mgh E p =; 弹性势能:221kx E p =; 万有引力势能:rMmG E p -=5、动量: υm p =; 6、冲量 :⎰⋅=t dt F I 07、角动量:p r L ⨯=; 8、力矩:F r M⨯=(二)基本定律和基本公式: 1、动能定理:20202121υυm m E E A k k -=-=外力 (对质点) ∑∑-=-=+iii k i k k k E E E E A A 00内力外力 (对质点系)2、功能原理表达式:)()(000p k p k E E E E E E A A +-+=-=+非保守内力外力当 0=+非保守内力外力A A 时,系统的机械能守恒,即 ()恒量=+=+∑ii p i k p k E E E E3、动量定理: p p p dt F I t∆=-=⋅=⎰00(对质点)p p p d t F I n i n i t n i i∆=-=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑∑⎰∑===10101 (对质点系)若体系所受的合外力0=∑F ,此时体系的动量守恒,即:恒量==∑ii i m p υ4、碰撞定律: ⎪⎩⎪⎨⎧<<=--=非弹性碰撞完全非弹性碰撞弹性碰撞,1001201012e e υυυυ 5、角动量定理: ()p r dtd dt L d M⨯==(对质点) ∑∑⨯===ii i i i F r dt L d dt L d M外 (对质点系)当质点或质点系所受的合外力矩为零时,质点或质点系的角动量守恒,即:常矢量=L三、转动的刚体: (一)基本概念:1、转动惯量: ⎪⎩⎪⎨⎧∆=⎰∑连续离散dm r m r I ii i 22 2、转动动能: 221ωI E k =3、力矩: F r M ⨯=4、角动量: ωI L =(对刚体)5、角冲量: t M dt M H t ∆⋅=⋅=⎰ 06、力矩的功: ⎰⋅=21θθθd M A(二)基本定律和基本公式:1、平行轴公式:2mh I I C += 正交轴公式:y x z I I I +=2、转动定律:α I M =3、转动动能定理:2022121ωωθI I d M A -=⋅=⎰4、角动量定理:000ωωI I L dt M H tt -=∆=⋅=⎰5、角动量守恒定律:若刚体受到的合外力矩0=M ,则刚体的角动量守恒恒矢量==ωI L六、气体动理学理论: (一)基本概念:1、平衡态,准静态过程,理想气体分子模型,统计假设2、气体分子的自由度:s r t i ++=对于常温下的刚性分子:r t i +=(单原子、双原子、多原子分子的i 分别为3,5,6) 3、三种特征速率(麦克斯韦速率分布下) 最概然速率: μμυRTRT m kT p 414.122===平均速率: μμππυυυυRTRT m kT d f 60.188)(0===⋅=⎰∞方均根速率: μμυυυυRTRT m kT d f 732.133)(21022===⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=⎰∞4、平均碰撞频率: υπn d Z 22=5、平均自由程: pd kTn d Z22221ππυλ===(二)基本定律和基本公式: 1、状态方程:理想气体: RT pV ν=范德瓦尔斯气体(1mol ):()RT b V V a p =-⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+020,要理解20V a 和b 的物理含义。
大学物理基本公式知识点总结
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大学物理基本公式知识点总结
一、库仑定律
二、电场强度
三、场强迭加原理
点电荷场强
点电荷系场强
连续带电体场强
四、静电场高斯定理
五、几种典型电荷分布的电场强度
均匀带电球面
均匀带电球体
均匀带电长直圆柱面
均匀带电长直圆柱体
无限大均匀带电平面
六、静电场的环流定理
七、电势
八、电势迭加原理
点电荷电势
点电荷系电势
连续带电体电势
九、几种典型电场的电势
均匀带电球面
均匀带电直线
十、导体静电平衡条件
(1)导体内电场强度为零
;导体表面附近场强与表面垂直。
(2)导体是一个等势体,表面是一个等势面。
推论一电荷只分布于导体表面
推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系
十一、静电屏蔽
导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。
即空腔外(包括外表面)的电荷在空腔内的场强为零,空腔内(包括内表面)的电荷在空腔外的场强为零。
十二、电容器的电容
平行板电容器
圆柱形电容器
球形电容器
孤立导体球
十三、电容器的联接
并联电容器
串联电容器
十四、电场的能量
电容器的能量
电场的能量密度
电场的能量。
大学物理公式总结
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引言在大学物理学习的过程中,公式总结是非常重要的。
公式的掌握和运用对于解决物理问题至关重要。
本文将对大学物理学中常见的公式进行总结,帮助读者更好地理解和应用这些公式。
概述一、运动学公式1.位移公式:s=v0t+(1/2)at^22.速度公式:v=v0+at3.加速度公式:a=(vv0)/t4.时间公式:t=(vv0)/a5.加速度与位移公式:s=v0t+(1/2)a(t^2)二、牛顿力学公式1.牛顿第一定律:F=ma2.牛顿第二定律:F=dp/dt=m(dv/dt)3.动量公式:p=mv4.力与位移公式:W=Fdcosθ5.原动力学公式:F=ma=m(dv/dt)三、能量和功的公式1.功公式:W=Fdcosθ2.重力势能公式:PE=mgh3.动能公式:KE=(1/2)mv^24.动能定理:ΔKE=W_net5.功率公式:P=W/t四、电动力学公式1.电流公式:I=Q/t2.电压公式:V=W/Q3.电阻公式:R=V/I4.电功率公式:P=IV=I^2R5.电容公式:C=Q/V五、光学公式1.光速公式:c=λf2.光的折射公式:n1sinθ1=n2sinθ23.焦距公式:1/f=1/v+1/u4.薄透镜成像公式:(1/f)=(1/v)+(1/u)5.杨氏双缝干涉公式:dsinθ=mλ总结通过本文对大学物理学中常见公式的总结,我们可以看到这些公式在解决问题中起到至关重要的作用。
运动学公式帮助我们了解物体的运动,牛顿力学公式帮助我们理解物体受力的原理,能量和功的公式帮助我们理解能量的转化和传递,电动力学公式帮助我们理解电路中的电流、电压和电阻的关系,光学公式帮助我们理解光的传播和成像的原理。
在学习这些公式时,我们需要深入理解它们的物理意义,并能够熟练地运用到实际问题中。
只有通过不断的练习和实践,才能真正掌握这些公式。
希望本文对读者学习大学物理学中的公式有所帮助,能够更好地应用于解决实际问题。
(完整版)大学物理公式总结
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引言概述:大学物理是一门研究物质的基本原理和规律的学科,是自然科学中最基础、最广泛且最重要的学科之一。
在学习大学物理过程中,理解和掌握物理公式是至关重要的。
本文将对大学物理中一些重要的公式进行总结和阐述,帮助读者更好地理解和应用这些公式。
正文内容:1.力学1.1牛顿第一定律1.1.1物体在匀速直线运动中的惯性1.1.2例子及应用1.2牛顿第二定律1.2.1力和加速度的关系1.2.2例子及应用1.3牛顿第三定律1.3.1相互作用力和作用力的大小和方向1.3.2例子及应用1.4动能定理1.4.1动能的定义和计算1.5万有引力定律1.5.1质点间引力的大小和方向1.5.2例子及应用2.热学2.1热力学第一定律2.1.1内能的变化与热量和功的关系2.1.2例子及应用2.2热力学第二定律2.2.1热机效率和热流的方向2.2.2例子及应用2.3热扩散定律2.3.1温度梯度和热传导的关系2.3.2例子及应用2.4理想气体状态方程2.4.1理想气体的变化状态和方程2.4.2例子及应用2.5熵的增加原理2.5.1熵的定义和增加原理3.电学3.1库伦定律3.1.1静电力和电荷的关系3.1.2例子及应用3.2电场强度3.2.1电场和电荷的关系3.2.2例子及应用3.3电势能与电势3.3.1电势能和电势的定义3.3.2例子及应用3.4电流和电阻3.4.1电流和电阻的关系3.4.2例子及应用3.5电磁感应3.5.1法拉第电磁感应定律和楞次定律3.5.2例子及应用4.光学4.1光的折射和反射4.1.1折射定律和反射定律4.1.2例子及应用4.2光的波动性和粒子性4.2.1光的干涉和衍射现象4.2.2例子及应用4.3光的色散和偏振4.3.1光的色散和偏振现象4.3.2例子及应用4.4光的透射和吸收4.4.1光的透射和吸收定律4.4.2例子及应用4.5光的干涉和衍射4.5.1光的干涉和衍射现象4.5.2例子及应用5.量子力学5.1波粒二象性5.1.1波动方程和粒子的能量5.1.2例子及应用5.2不确定性原理5.2.1不确定性原理和粒子的位置和动量5.2.2例子及应用5.3斯特恩格拉赫实验5.3.1双缝干涉和波粒二象性的实验验证5.3.2例子及应用5.4薛定谔方程5.4.1薛定谔方程和波函数的解释5.4.2例子及应用5.5电子结构5.5.1电子能级和原子结构的描述5.5.2例子及应用总结:大学物理中的公式总结了物质世界中各种现象和规律的数学表达方式。
大学物理公式总结
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大学物理公式总结引言:大学物理是自然科学中的一门基础学科,掌握物理公式是学好物理的关键。
物理公式是在长期实验和理论研究的基础上总结、归纳出来的。
在这篇文章中,我将为大家总结一些常见的大学物理公式,并简要介绍这些公式的应用。
1. 动力学公式:1.1 牛顿第二定律:F = ma(F代表力,m代表物体质量,a代表物体加速度)牛顿第二定律是经典力学的基石,描述了物体受到的力和其加速度之间的关系。
它可以用于解释物体在受力作用下的运动状态。
1.2 动能公式:K = (1/2)mv^2(K代表动能,m代表物体质量,v代表物体速度)动能公式是描述物体动能与质量以及速度之间关系的公式。
它告诉我们,当物体速度增加时,其动能也会增加。
1.3 势能公式:U = mgh(U代表势能,m代表物体质量,g代表重力加速度,h代表物体高度)势能公式是描述物体势能与质量、重力加速度以及高度之间关系的公式。
它可以用于解释物体在重力场中的储能情况。
2. 热力学公式:2.1 热力学第一定律:Q = ΔU + W(Q代表系统吸收的热量,ΔU代表系统内能的变化,W代表系统对外界做的功)热力学第一定律描述了系统内能的变化与热量和功之间的关系。
根据这个公式,我们可以推导出热功定理和热机效率等重要概念。
2.2 热容公式:Q = mcΔT(Q代表系统吸收的热量,m代表物体质量,c代表物质的比热容,ΔT代表温度变化)热容公式描述了物体吸收的热量与其质量、比热容和温度变化之间的关系。
它可以用于计算物体在受热或冷却过程中需要吸收或释放的热量。
3. 电磁学公式:3.1 库仑定律:F = k * (|q1 * q2| / r^2)(F代表电场力,k代表库仑常数,q1和q2代表电荷量,r代表距离)库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力与它们的电荷量以及距离之间的关系。
这个定律是电磁学的基础之一,用于解释电荷之间的相互作用。
3.2 电路定律:3.2.1 欧姆定律:V = IR(V代表电压,I代表电流,R代表电阻)欧姆定律是描述电路中电压、电流和电阻之间关系的基本定律。
西南民族大学期末大学物理总结重要的公式
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第八章:电磁感应定律 电磁场一、电动势:1、法拉第电磁感应定律:t N md d φ-=ε, ⎰⋅=φs m S Bd ,t N t mm d d d d φψε==大小, 方向:阻碍磁通量的变化。
感应电流:dt d R R I mψε1/-== ,m N φ=ψm , 感应电荷:)(112m m R q ψψ--=2、动生电动势:洛仑兹力产生的。
l d B v d ⋅⨯=)(ε, ⎰⋅⨯=εb a l B vd )( 特例:导线切割磁力线, BLv =动ε3、感生电动势:感生电场产生的。
4、重点: 求电动势二、自感和互感1、 自感:I mL ψ=,dt dIL L -=ε ,2、 互感:212121M I I ψ=ψ=,dt dI M212-=ε三、麦克斯韦方程组1、 两条假设(1)、感生电场假设:变化的磁场要激发电场——感生电场(有旋电场)。
(2)、位移电流假设:变化的电场要激发磁场定义: 位移电流 t I DD d d φ= , ∫=SD s d D .Φ, 位移电流密度t D j D d d =2、麦克斯韦方程组积分形式∑=⋅⎰=n i i S q S D 1d , dt d l E m L /d φ-=⎰⋅,0d =⋅⎰S B S , =⋅⎰L l H d dt d I e n i i /1φ+∑=第九章:振动一. 简谐振动1. 振动方程:)cos(φt ωA x += ,振动速度 )sin(φt ωωA dt dxv +==-,2. 确定φ: 初始条件00,:0v v x x t === 决定。
3. πωνωπω21,2,====T T m k ]4、旋转矢量:5.总能量 222212121kA mv kx E =+=(取系统平衡位置为势能零点) 6、重点: 1、求振动方程:)cos(φt ωA x+= 2、求特征量φωA ,,3、旋转矢量:二.同一直线,同一频率振动的合成设:)cos(),cos(222111ϕωϕω+=+=t A x t A x ,则合振动:)cos(21ϕω+=+=t A x x x 其中:)cos(212212221ϕϕ-++=A A A A A , 22112211cos cos sin sin ϕϕϕϕϕA A A A arctg++=第十章:波动 一. 波速: λνTλu == 二. 重点: 波函数已知参考点Q :)cos(ϕω+=t A y Q则波函数: ])(cos[φux x t ωA ψ+-±=0 其中: ”取“”,取“+--+:)(:)(x u x u三、波的干涉:1、波的干涉条件:波频率相同,振动方向相同,位相差恒定。
大学物理公式总结

大学物理公式总结大学物理是一门重要的自然科学学科,是理工科学生必修的一门课程。
掌握物理公式是学习和理解物理学概念的基础,也是解决物理问题的关键。
本文将对大学物理中常用的一些重要公式进行总结,并给出简要的解释和应用示例。
1. 运动学公式1.1 速度公式v = Δx / Δt其中v表示物体的速度,Δx表示物体在Δt时间内所经过的位移。
1.2 加速度公式a = Δv / Δt其中a表示物体的加速度,Δv表示物体在Δt时间内所改变的速度。
1.3 牛顿第一定律F = ma其中F表示作用在物体上的力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
1.4 牛顿第二定律F = mΔv / Δt其中F表示作用在物体上的力,m表示物体的质量,Δv表示物体在Δt时间内所改变的速度。
1.5 速度-时间关系v = u + at其中v表示物体的末速度,u表示物体的初始速度,a表示物体的加速度,t表示时间。
2. 力学公式2.1 动能公式K = 1/2 mv^2其中K表示物体的动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
2.2 势能公式U = mgh其中U表示物体的势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
2.3 弹性势能公式U = 1/2 kx^2其中U表示物体的弹性势能,k表示弹簧的弹性系数,x表示弹簧的伸长量。
2.4 万有引力公式F = Gm1m2 / r^2其中F表示物体之间的引力,G为万有引力常数,m1和m2表示两个物体的质量,r表示两个物体之间的距离。
3. 热学公式3.1 热传导公式Q = kA(ΔT / d)其中Q表示热量传导的速率,k表示该物质的导热系数,A表示传热的面积,ΔT表示温度差,d表示传热距离。
3.2 热能公式Q = mcΔθ其中Q表示物体的热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,Δθ表示物体的温度变化。
3.3 热功定理W = ΔQ其中W表示系统对外做的功,ΔQ表示系统所吸收或排放的热量。
大学物理公式总结归纳
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大学物理公式总结归纳物理学作为自然科学的一支重要学科,研究物质、能量以及它们之间的相互作用规律。
在学习和应用物理学的过程中,公式是不可或缺的工具。
本文将对大学物理中一些重要的公式进行总结归纳,并介绍它们的应用场景和实际意义。
1. 力学1.1 牛顿第二定律F = ma在这个公式中,F代表物体所受的力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
这个公式描述了力对物体运动状态的影响,它是经典力学的基础。
1.2 弹力公式F = kx这个公式描述了弹簧对物体施加的力。
F代表弹力,k代表弹簧的劲度系数,x代表弹簧伸长或压缩的距离。
它在弹簧振动、弹簧秤等实际应用中起到了重要作用。
1.3 动量定理FΔt = Δp这个公式描述了物体所受力的变化率与物体动量的变化率之间的关系。
F代表物体所受的力,Δt代表时间间隔,Δp代表物体动量的变化量。
动量定理在撞击碰撞等问题中有广泛应用。
2. 电磁学2.1 库仑定律F = k|q1q2|/r^2这个公式描述了两个电荷之间的力的作用关系。
F代表电荷之间的力,q1、q2分别代表两个电荷的电量,r代表它们之间的距离。
库仑定律是静电学的基本定律,对于电场、电势等问题的研究具有重要意义。
2.2 电流强度公式I = Q/Δt这个公式描述了单位时间内通过导线的电荷量与电流强度的关系。
I 代表电流强度,Q代表单位时间内通过导线的电荷量,Δt代表时间间隔。
电流强度是电路中一个基本的物理量,在电路分析和设计中被广泛应用。
2.3 电磁感应定律ε = -dΦ/dt这个公式描述了磁场变化引起的感应电动势。
ε代表感应电动势,dΦ/dt代表磁通量对时间的变化率。
根据电磁感应定律,电磁感应现象得到解释,并应用于发电机、变压器等设备的设计与实际运用。
3. 热学3.1 热传导公式Q = kAΔT/Δx这个公式描述了物质在热传导过程中的热量传递。
Q代表热量,k代表热导率,A代表传热面积,ΔT代表温度差,Δx代表传热距离。
大学物理所有公式定理3篇
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大学物理所有公式定理第一篇:力学基础公式定理1. 速度公式:速度指物体在单位时间内运动的距离。
$v=\frac{d}{t}$2. 动量公式:动量指物体运动时所具有的物理量。
$p=mv$3. 运动一维运动公式:$v_f=v_i+at$$d=v_i t + \frac{1}{2}at^2$$v_f^2=v_i^2+2ad$4. 运动二维运动公式:$x=x_i+v_{ix}t+\frac{1}{2}a_xt^2$$y=y_i+v_{iy}t+\frac{1}{2}a_yt^2$$v_{fx}=v_{ix}+a_xt$$v_{fy}=v_{iy}+a_yt$5. 能量公式:能量指物体所具有的作为物理量的某种形式。
$E_k=\frac{1}{2}mv^2$6. 质量公式:$\rho=\frac{m}{V}$7. 牛顿运动三定律:第一定律:一个物体如果不受力,将保持静止或匀速直线运动状态;第二定律:物体所受外力等于质量乘以加速度;第三定律:两个物体之间相互作用的力大小相等,方向相反。
8. 动能定理:$W_{\text{net}}=\Delta E_k$其中,$W_{\text{net}}$指物体所受的净外力所做的功,$\Delta E_k$指物体动能的改变量。
第二篇:静电学与磁学基础公式定理1. 库仑定律:$F=k\frac{q_1q_2}{r^2}$其中,$k$是电场强度的常数,$q_1$和$q_2$分别是两个电荷的大小,$r$是两个电荷之间的距离。
2. 电荷守恒定律:当一个闭合系统内的电荷总量不变时,这个系统内所有电子的荷量相等。
3. 电势能公式:$U_e=k\frac{q_1q_2}{r}$其中,$U_e$指电极势能,$k$是电荷常量,$q_1$和$q_2$分别是两个电荷的大小,$r$是两个电荷之间的距离。
4. 电流公式:$I=\frac{dQ}{dt}$其中,$I$指电流强度,$dQ$指单位时间内的电荷变化量,$dt$指时间变化量。
大学物理公式总结(二)2024
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大学物理公式总结(二)引言:大学物理公式总结(二)旨在整理和总结大学物理中重要的公式,帮助学生系统学习和复习物理知识。
本文将从五个大点出发,详细介绍这些公式的应用和推导。
正文:一、力学1. 牛顿第二定律- 描述了物体受力产生的加速度,公式为F=ma。
- 推导过程包括从牛顿第一定律推得第二定律以及应用牛顿第二定律解决动力学问题。
2. 动能定理- 描述了物体动能的变化与物体受力之间的关系,公式为ΔK=W。
- 证明过程包括力的功的定义和计算。
3. 动量定理- 描述了物体动量的变化与物体受力之间的关系,公式为Δp=FΔt。
- 推导过程包括牛顿第二定律与加速度的关系以及应用动量定理解决动量守恒问题。
4. 弹性碰撞- 描述了在碰撞过程中动能守恒和动量守恒的应用,公式包括动能守恒公式和动量守恒公式。
- 推导过程包括动能守恒与动量守恒的推导及应用。
5. 万有引力定律- 描述了质点之间存在引力的力学规律,公式为F=G(m1m2)/r²。
- 证明过程包括万有引力定律的推导和应用。
二、热学1. 热力学第一定律- 描述了物质热的增加等于对物体做的功与传递给物体的热量之和,公式为ΔU=Q-W。
- 证明过程包括内能的定义和计算。
2. 理想气体状态方程- 描述了理想气体的状态与压强、体积和温度之间的关系,公式为PV=nRT。
- 推导过程包括气体微观运动理论和状态方程的推导。
3. 热传导定律- 描述了热量在不同物体之间传递的规律,公式为Q=ksAT/Δx。
- 推导过程包括传热的基本原理和推导。
4. 热容定律- 描述了物体在升温或降温时吸收或释放的热量,公式为Q=mc ΔT。
- 证明过程包括热容的定义和计算。
5. 热力学第二定律- 描述了自然界中热量自发从高温物体传递到低温物体的不可逆性,公式为ΔS=Q/T。
- 证明过程包括熵的定义和计算。
三、电磁学1. 库仑定律- 描述了两个带电体之间电力的大小与距离的关系,公式为F=k(q1q2)/r²。
大学物理核心知识点公式
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大学物理核心知识点公式大学物理知识点、公式整理第一部分力学一、质点运动学1. 三个概念参考系、坐标系、质点2. 四个物理量位置矢量、位移、速度、加速度()()()()r r t x t i y t j z t k ==++0d lim d t r r v t t→?==? 220d d lim d d t v v r a t t t→?===? 匀加速运动d d v a t==常矢量 000d tv v a t v at =+=+? 200001d 2t r r v t r v t at =+=++? 圆周运动ωr v =d d n v a a a n tττ==+ 切向加速度d d d d v a r r t t τωβ=== 法向加速度、向心加速度22d d n v a v r t rθω=== 3. 两类问题已知运动方程,求质点的状态——微分已知质点的状态,求运动方程——积分二、质点运动学1. 牛顿运动定律第一定律:惯性定律第二定律:F ma =第三定律:1221F F =-解题的一般步骤:(1)确定对象,选择参考系;(2)建立坐标系,画图;(3)隔离物体,受力分析;(4)力的分解;(5)列运动方程;(6)解方程、分析结果。
2. 三大定理及守恒定律a. 动能定理机械能守恒定律=d d k A F r E ?=221122ab kb ka b a A E E mv mv =-=- 若外力与非保守内力做功都等于零机械能守恒k p E E E =+=常量b. 动量定理动量守恒定律d d p F t =000d d p tp t p p p F t -==?? 动量守恒若0F =,则P =常矢量c. 角动量定理角动量守恒定律L r p r mv =?=? M r F =? d d L M t= 00d t t L L M t -=? 质点组的角动量守恒若0M =,则=L 常矢量三、刚体的定轴转动1. 转动惯量2d z V J r m =?均匀细棒对过棒的中心且垂直于棒的轴2112J ml =均匀圆盘绕直径的转动惯量21=4J mR 均匀圆盘绕垂直于盘面且通过中心的轴212J mR =均匀球绕直径的转动惯量225J mR =2. 刚体定轴转动定律定轴转动z z L J ω=d d =d d z z z L M M J J t tωβ?== 若0z M =,则=L 常矢量角动量守恒1122=J J ωω第二部分热学一、气体动理论1. 理想气体物态方程M PV RT RT υμ== p nkT =2. 理想气体的压强 2213x p nmv mnv == 221122t mv mv ε=<>= 温度的微观意义32t kT ε= 3. 麦克斯韦速率分布()232224πe 2πmv kT m f v v kT -??=(1)最概然速率p v ==(2)平均速率v ==(3== 4. 能量均分定理在温度为T 的平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小等于12kT 。
大学物理公式总结

大学物理上公式定律和定理1.矢量叠加原理:任意一矢量A 可看成其独立的分量i A 的和。
即:A =Σi A (把式中A 换成r、V 、a、F 、E 、B 就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理)。
2.牛顿定律:F =ma(或F =dtp d );牛顿第三定律:F ′=F ;万有引力定律:rrMm GFˆ2-=动量定理:pI∆=→动量守恒:0=∆p条件∑=0外F1.位置矢量:r,其在直角坐标系中:k z j y i x r ++=;222zy x r ++=角位置:θ2.速度:dtr d V=平均速度:tr V ∆∆=速率:dtds V =(τV V =)角速度:dtd θω=角速度与速度的关系:V=rω3.加速度:dtV d a=或22dtr d a =平均加速度:tV a ∆∆=角加速度:dtd ωβ=在自然坐标系中n a a a n+=ττ其中dtdV a =τ(=rβ),rV n a 2=(=r 2 ω)4.力:F =ma (或F =dtp d) 力矩:F r M⨯=(大小:M=rFcos θ方向:右手螺旋法则)5.动量:V m p=,角动量:V m r L ⨯=(大小:L=rmvcos θ方向:右手螺旋法则)6.冲量:⎰=dt F I(=FΔt);功:⎰⋅=r d F A(气体对外做功:A=∫PdV )7.动能:mV 2/28.势能:A 保= – ΔE p 不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同,在默认势能零点的情况下: 机械能:E=E K +E P 9.热量:CRTMQμ=其中:摩尔热容量C与过程有关,等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为:C p = C v +R 10. 压强:ωn tSI SF P32=∆==11. 分子平均平动能:kT 23=ω;理想气体内能:RTs r t ME)2(2++=μ12.麦克斯韦速率分布函数:NdVdN V f =)((意义:在V 附近单位速度间隔内的分子数所占比率)mg(重力) → mgh-kx (弹性力) → kx 2/2F= r rMm G ˆ2- (万有引力) →rMm G - =E prrQq ˆ42πε(静电力) →rQq 04πε13. 平均速率:πμRTNdN dV V Vf VV 80)(==⎰⎰∞方均根速率:μRTV 22=;最可几速率:μRTp V 3=14.熵:S=Kln Ω(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)电场强度:E =F /q 0 (对点电荷:rrq E ˆ42πε= )毕奥-沙伐尔定律:204r r l Id B d⨯⋅=πμ 磁场叠加原理:⎰⨯=Lr r l Id B 2004πμ 运动电荷的磁场:204r r v q B⨯⋅=πμ 磁场的高斯定理:0=⋅⎰⎰SS d B磁通量:⎰⎰⋅=Sm S d BΦ安培环路定理:∑⎰=⋅I l d B L0μ载流直导线:()120sin sin4ββπμ-=aIB圆电流轴线上任一点:()23222032022RxIR rIR B +==μμ载流螺线管轴线上任一点:()120cos cos2ββμ-=nIB安培力:B l Id f d⨯=, ⎰⨯=LB l Id f载流线圈在均匀磁场中所受的磁力矩:B P M m ⨯=洛仑兹力:B v q f⨯=磁力的功:∆ΦΦΦΦI A Id A I =−−−→−==⎰恒量21bIB R U H AA =',nqR H 1=法拉第电磁感应定律:dtd i Φε-=动生电动势:⎰⋅⨯=abab l d )B v (ε感生电动势,涡旋电场:S d tB l d E Lk i⋅∂∂-=⋅=⎰⎰⎰ε自感:IN L Φ=, dtdI LL -=ε,221LIW m =互感:212112I N M Φ=,121221I N M Φ=2112M M =dtdI M 21212-=ε, dtdI M12121-=ε磁场的能量:μω2212BBH m ==,⎰=Vm m dV W ω麦克斯韦方程组的积分形式:i Sq S d D ∑=⋅⎰⎰(1) 0=⋅⎰⎰SS d B(2)⎰⎰⎰⋅∂∂-=⋅S L S d t Bl d E(3) ⎰⎰⎰⋅∂∂+=⋅S LS d )tD (l d Hδ(4)E D ε=, H B μ=, Eγδ=平面简谐波方程:)]ur t (cos[H H )]u r t (cos[E E {-=-=ωω00 坡印廷矢量:H E S⨯= 相长干涉和相消干涉的条件:ππϕ∆)k (k {122+±±= 3210,,,k =减弱,相消干涉)加强,相长干涉)((2/)12({λλδ+±±=k k ,(21ϕϕ=)杨氏双缝干涉:(暗纹)(明纹)3,2,12,1,0)4/()12()2/({==-±±=k k a D k a kD x λλ薄膜反射的干涉:2/)12({2sin 222122λλλδ+=+-=k k i n n e劈尖反射的干涉:21222/)k (k {ne λλλδ+=+=空气劈尖:lsin 2λθ=, 玻璃劈尖:nlsin 2λθ=牛顿环:3,2,12/)12(=-=k R k r λ(明环),,,k kR r 210==λ(暗环)迈克尔逊干涉仪:λ∆∆N d =2 单缝的夫琅和费衍射:)3,2,1(2)12()3,2,1(22{sin =+±=±=k k k ka 明暗条纹λλϕaf l λ20=, 20l af l ==λ光栅公式:λϕk b a ±=+sin )( 倾斜入射:,1,0)sin )(sin (=±=++k k b a λϕθ缺级公式:,,k 'k ab a k '21±±=+=最小分辨角:D.min λθ221=分辨率:m in1θ=R布喇格公式:3212,,k k sin d ==λϕ布儒斯特定律:12210n n n tgi ==马吕斯定律:α20cos I I = 洛仑兹变换:2222221111ββββ-+=-+=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−−−→−--=--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-→'x c u 't t 'ut 'x x x c u t 't ut x 'x "u "u 狭义相对论动力学:① 201β-=m m② 201β-==v m mv P③ 2mc E =, 2mc E ∆∆=202c m mc E k -=④ 20222E c P E +=斯特藩-玻尔兹曼定律: 4T )T (E B σ=4281067.5---⋅⋅⨯=KmW σ唯恩位移定律:b T m =⋅λ, K m .b ⋅⨯=-3108972普朗克公式: 12),(52-=-T k hcB e hc T e λλπλ爱因斯坦方程:A mvh +=221ν红限频率:hA =0ν康普顿散射公式:)cos 1(ϕλ∆-=cm h e光子: νεh =, λhP =三条基本假设:定态,nh h n L =⋅=π2,m n E E h -=ν两条基本公式:2220men h r n πε=oA n2529.0=2220418nhmeE n ⋅-=εeV n26.13-=,3,2,1=n粒子的能量:νh mcE ==2粒子的动量:λhmv P ==测不准关系 h P x x ≥⋅∆∆ 15.16.电势:⎰∞⋅=aa r d E U(对点电荷rq U4πε=);电势能:W a =qU a (A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU 2/2;电场能量密度ωe =ε0E 2/2 18. 磁感应强度:大小,B=F max /qv(T);方向,小磁针指向(S →N )。
大学物理公式大全 大学物理所有的公式应有尽有
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大学物理公式大全大学物理所有的公式应有尽有大学物理公式大全大学物理是一门基础科学课程,它研究物质的运动、能量与力的相互作用关系。
作为学习物理的学生,熟练掌握各种物理公式是非常重要的。
本文将为大家提供一份大学物理公式大全,以帮助读者更好地学习和理解物理知识。
1. 动力学公式1.1 速度公式:v = Δx/Δt1.2 加速度公式:a = Δv/Δt1.3 位移公式:Δx = v * Δt + 1/2 * a * (Δt)^21.4 牛顿第二定律公式:F = m * a1.5 动量公式:p = m * v1.6 冲量公式:J = F * Δt1.7 功公式:W = F * Δx1.8 功率公式:P = W/Δt2. 静力学公式2.1 引力公式:F = G * (m1 * m2) / r^22.2 压强公式:P = F/A2.3 压强传递原理公式:p1 * A1 = p2 * A22.4 浮力公式:F = ρ * V * g2.5 杨氏模量公式:Y = F/A * ΔL/L2.6 霍克定律公式:F = k * Δx3. 动能和势能公式3.1 动能公式:E_k = 1/2 * m * v^23.2 势能公式:E_p = m * g * h3.3 机械能守恒公式:E_k1 + E_p1 + W_nc = E_k2 + E_p24. 热学公式4.1 温度转换公式:F = 9/5 * C + 324.2 热量传递公式:Q = m * c * ΔT4.3 热平衡条件公式:m1 * c1 * ΔT1 = m2 * c2 * ΔT24.4 热功定理公式:Q = W4.5 热力学第一定律公式:ΔU = Q - W4.6 熵变公式:ΔS = Q/T5. 电学公式5.1 电场强度公式:E = F/q5.2 电势公式:V = U/q5.3 电流公式:I = Q/Δt5.4 电阻公式:R = V/I5.5 欧姆定律公式:V = I * R5.6 等效电阻公式(串联):1/R = 1/R1 + 1/R2 + ...5.7 等效电阻公式(并联):1/R = 1/R1 + 1/R2 + ...6. 波动和光学公式6.1 波长公式:λ = v/f6.2 光速公式:c = λ * f6.3 光的折射公式:n1 * sinθ1 = n2 * sinθ26.4 焦距公式:1/f = 1/d_o + 1/d_i6.5 图像放大率公式:m = h_i/h_o = -d_i/d_o7. 声学公式7.1 声速公式:v = λ * f7.2 声强公式:I = P/A7.3 声品质公式:Q = f/Δf7.4 谐振频率公式:f = nv/2L8. 磁学公式8.1 洛伦兹力公式:F = q * (v × B)8.2 磁感应强度公式:B = μ * N * I/L本文只是简要列举了大学物理中的一些常用公式,并不全面。
大学物理公式大全完整版2024
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引言概述:大学物理是一门基础而重要的学科,涵盖了广泛的知识领域,其中包括了许多重要的物理公式。
这些公式是研究物理现象和解决物理问题时的基础工具。
本文将为您提供一份大学物理公式的完整指南,详细介绍了五个主要领域的公式,并对每个公式的应用和推导进行深入讨论。
正文内容:一、牛顿力学1.牛顿第一定律公式:F=ma2.牛顿第二定律公式:F=dp/dt=md^2x/dt^23.牛顿第三定律公式:F_1=F_24.大轨道运动定律公式:F=Gm_1m_2/r^25.动能定理公式:K=1/2mv^26.动量守恒定律公式:m_1v_1i+m_2v_2i=m_1v_1f+m_2v_2f 7.动量冲量定理公式:Fdt=dp8.万有引力定律公式:F=G(m_1m_2)/r^29.刚体转动定律公式:τ=Iα二、电磁学1.库仑定律公式:F=k(q_1q_2/r^2)2.电场强度公式:E=F/q3.电势能公式:U=k(q/r)4.法拉第电磁感应定律公式:ε=dΦ/dt5.汤姆生公式公式:U_L=1/2LI^26.麦克斯韦方程组公式:∇E=ρ/ε_0,∇H=0,∇xE=∂B/∂t,∇xH=J/ε_0+∂D/∂t 7.安培定律公式:Bl=μI8.毕奥萨伐尔定律公式:F=μ0I_1I_2(l/2πr)9.弗朗西斯电磁感应定律公式:V=NdΦ/dt三、光学1.折射定律公式:n_1sin(θ_1)=n_2sin(θ_2)2.薄透镜公式公式:1/f=1/do+1/di3.杨氏双缝干涉公式公式:x=λL/d4.光的多普勒效应公式:f'=f(v+v_observer)/(v+v_source)5.镜面成像公式公式:1/do+1/di=1/f6.光程差公式公式:ΔL=nλ7.马吕斯定律公式:θ_1/θ_2=v_1/v_2=λ_1/λ_2 8.射电天文学公式公式:v_r=cΔλ/λ9.艾里斑公式公式:asinθ=mλ四、热学1.热力学第一定律公式:ΔU=QW2.理想气体状态方程公式:PV=nRT3.熵增定律公式:ΔS=Q/T4.热传导公式公式:dQ/dt=kAdT/dx5.热容定律公式:Q=mcΔT6.热平衡定理公式:m_1c_1T_1+m_2c_2T_2=m_3c_3T_3 7.热工学效率公式公式:η=(W/Q_H)100%8.理想气体绝热过程公式公式:PV^γ=常数9.热平衡定理公式:Q_H=Q_C+W五、量子力学1.德布罗意波长公式公式:λ=h/p2.斯特恩格拉赫实验公式公式:Δθ=eV/h3.声子的能量公式公式:E=hf4.泡利不相容原理公式:ΔpΔq≥h/2π5.薛定谔方程公式:iħ∂ψ/∂t=ħ^2/(2m)∇^2ψ+Vψ6.库仑势能公式公式:V(r)=k/r7.波恩定则公式:N=2l+18.熟悉派塞尔公式公式:Ψ=[2/(πa_0^3)]^1/2exp(r/a_0)9.波尔理论公式:E=13.6Z^2/n^2总结:大学物理中的公式是解决物理问题和研究物理现象的重要工具。
大学物理公式总结
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大学物理公式总结大学物理公式总结物理学是自然科学的一门基础学科,它研究物质的本质、结构、性质以及它们之间的相互作用和变化规律。
在大学物理学的学习过程中,一些重要的公式常常会被深入讲解和应用。
下面将总结一些大学物理学中常见的公式及其应用。
1. 运动学公式运动学是研究物体运动的学科,也是物理学的基础。
在运动学中,我们常用以下公式描述物体的运动:- 位移公式:s = v * t,其中s是位移,v是速度,t是时间。
这个公式告诉我们,位移等于速度乘以时间。
- 速度公式:v = (s2 - s1) / (t2 - t1),其中s1和s2是两个不同时刻的位移,t1和t2是两个不同时刻的时间。
这个公式告诉我们,速度等于位移的变化量除以时间的变化量。
- 加速度公式:a = (v2 - v1) / (t2 - t1),其中v1和v2是两个不同时刻的速度,t1和t2是两个不同时刻的时间。
这个公式告诉我们,加速度等于速度的变化量除以时间的变化量。
2. 牛顿运动定律公式牛顿运动定律是描述物体运动的定律,它包括三个定律。
以下是它们的公式表达:- 第一定律(惯性定律):F = 0,物体在不受力的情况下,速度保持不变。
- 第二定律(动力学定律):F = ma,力等于质量乘以加速度。
- 第三定律(作用反作用定律):F1 = -F2,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
3. 力学公式力学是研究物体运动和受力的学科。
以下是常见的力学公式:- 动能公式:K = 1/2 * mv^2,其中K是动能,m是质量,v是速度。
这个公式告诉我们,动能等于质量乘以速度的平方的一半。
- 势能公式:P = mgh,其中P是势能,m是质量,g是重力加速度,h是高度。
这个公式告诉我们,势能等于质量乘以重力加速度乘以高度。
- 合力公式:F = ma,其中F是合力,m是质量,a是加速度。
这个公式告诉我们,合力等于质量乘以加速度。
4. 热力学公式热力学是研究热、功和能量转化的学科。
大学物理所有公式定理
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大学物理所有公式定理为了帮助大家更好地学习和掌握物理学的基础知识,了解所有涉及的公式和定理是必不可少的。
在本文中,我们将介绍大学物理所有的公式和定理,供大家参考。
第一章物理量和量纲物理量是指能够用数值来描述的物理现象或者特征。
量纲是指物理量的基本单位和它们的数量关系。
有些物理量是由其他物理量推导而来的,这些物理量称为导出物理量。
第二章运动学运动学是研究物体运动状态及其变化规律的学科。
以下是运动学中常用的公式和定理:1. 速度公式:v = Δx/Δt其中,v 表示物体在某一时刻的速度;Δx 表示物体在该时刻内经过的距离;Δt 表示时间间隔。
2. 加速度公式:a = Δv/Δt其中,a 表示物体在某一时刻的加速度;Δv 表示物体在该时刻内速度变化量;Δt 表示时间间隔。
3. 重力加速度公式:g = Gm/R^2其中,G 表示万有引力常数;m 表示天体质量;R 表示天体半径。
4. 位移公式:s = (v1+v2)t/2其中,s 表示物体在 t 时间内的位移;v1 表示物体的初速度;v2 表示物体的末速度。
5. 位移-时间公式:s = vt其中,s 表示物体在 t 时间内的位移;v 表示物体在该时刻内的速度。
6. 速度-时间公式:v = u+at其中,v 表示物体在 t 时间内的速度;u 表示物体在t=0 时的速度;a 表示物体的加速度;t 表示时间。
7. 反射定律:i=r其中,i 表示入射角;r 表示反射角。
8. 折射定律:n1sinθ1 = n2sinθ2其中,n1 表示介质 1 的折射率;n2 表示介质 2 的折射率;θ1 表示入射角;θ2 表示折射角。
第三章动力学动力学是研究物体运动时引起运动的力、质量及它们之间的关系的学科。
以下是动力学中常用的公式和定理:1. 牛顿第一定律:当物体处于静止状态或匀速运动时,如果不受外力作用则会一直保持这种状态。
2. 牛顿第二定律:F = ma其中,F 表示物体所受的力;m 表示物体的质量;a 表示物体的加速度。
大学物理公式归纳总结
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大学物理公式归纳总结导言:物理作为一门自然科学,探讨了自然界的规律和现象。
在学习物理过程中,公式是不可或缺的一部分,它们帮助我们理解事物之间的关系,推导出一些定律,从而解释自然界的各类现象。
本文将对大学物理中常见的公式进行归纳总结,并探讨其应用。
1. 力学公式:1.1 牛顿第二定律:F = ma在给定质量m的物体上,施加一个力F,该物体将产生加速度a。
这个公式是力学中最基本的公式之一。
1.2 重力定律:F = G * (m1 * m2) / r^2该公式描述了两个物体之间引力的大小,其中G是引力常数,m1和m2是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
1.3 动能定理:K = (1/2) * m * v^2这个公式表明物体的动能取决于其质量m和速度v。
动能是物体运动时所具有的能量。
2. 热学公式:2.1 热量传递公式:Q = mcΔT该公式表示了热量的传递过程,其中Q是传递的热量,m是物体的质量,c是物体的比热容,ΔT是温度变化。
2.2 热力学第一定律:ΔU = Q - W这个公式表明了内能ΔU是通过热量Q和功W的传递而发生变化。
2.3 热力学第二定律:ΔS ≥ 0热力学第二定律阐述了热能自然流动的方向,熵ΔS在一个孤立系统中始终是增加的或保持不变的。
3. 电磁学公式:3.1 库仑定律:F = k * (q1 * q2) / r^2库仑定律描述了两个电荷之间的电力相互作用,其中F是力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷,r是它们之间的距离。
3.2 电场强度:E = F / q该公式表示电荷所受到的电场力与电荷本身的比例关系。
3.3 法拉第电磁感应定律:ε = -dΦ/dt该公式描述了导线中感应电动势与磁通变化率的关系。
4. 光学公式:4.1 折射定律:n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)折射定律描述了光从一种介质传播到另一种介质时的折射关系,其中n1和n2分别是两种介质的折射率,θ1和θ2是入射光线和折射光线的入射角和折射角。
西南民族大学期末大学物理总结重要及公式
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S2《大学物理AI 》作业 No.12自感、互感、电磁场一、选择题:〔注意:题目中可能有一个或几个正确答案〕1.有两个长直密绕螺线管,长度与线圈匝数均相同,半径分别为r 1和r 2。
管内充满均匀介质,其磁导率分别为1μ和2μ。
设2:1:21=r r ,1:2:21=μμ,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L 1:L 2与磁能之比W m 1:W m 2分别为:(A) L 1:L 2 = 1:1,W m 1:W m 2 = 1:1(B) L 1:L 2= 1:2,W m 1:W m 2= 1:1(C) L 1:L 2 = 1:2,W m 1:Wm 2 = 1:2(D) L 1:L 2 = 2:1,W m 1:Wm 2 = 2:1 [ C ]2.面积为S 和2S 的两圆形线圈1、2如图放置,通有相同的电流I ,线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通量用21φ表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通量用12φ表示,则21φ和12φ的大小关系应为:(A)12212φφ=(B)122121φφ=(C) 1221φφ=(D) 1221φφ>[ C ] 3.如图,一导体棒ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动,磁场方向垂直导轨所在平面。
若导轨电阻忽略不计,并设铁芯磁导率为常数,则达到稳定后在电容器的M 极板上〔A 〕带有一定量的正电荷〔B 〕带有一定量的负电荷〔C 〕带有越来越多的正电荷 〔D 〕带有越来越多的负电荷[ B ]4.对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法是正确的。
[A ] (A) 位移电流是由变化电场产生的。
(B) 位移电流是由变化磁场产生的。
(C) 位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律。
(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理5.两根很长的平行直导线,其间距离为a导线上的电流强度为I ,在保持I 间的:(A) 总磁能将增大。
(B) 总磁能将减小。
(C) 总磁能将保持不变。
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S
2
《大学物理AI 》作业 No.12 自感、互感、电磁场
一、选择题:(注意:题目中可能有一个或几个正确答案)
1.有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为r 1和r 2。
管内充满均匀介质,其磁导率分别为1μ和2μ。
设2:1:21=r r ,1:2:21=μμ,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L 1:L 2与磁能之比W m 1:W m 2分别为:
(A) L 1:L 2 = 1:1, W m 1:W m 2 = 1:1
(B) L 1:L 2 = 1:2, W m 1:W m 2 = 1:1
(C) L 1:L 2 = 1:2,
W m 1:Wm 2 = 1:2
(D) L 1:L 2 = 2:1,
W m 1:Wm 2 = 2:1 [ C ]
2.面积为S 和2S 的两圆形线圈1、2如图放置,通有相同的电流I ,线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通量用21φ表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通量用12φ表示,则21
φ和
12
φ的大小关系应为:(A) 12
212φφ=
(B)12212
1
φφ=
(C) 1221φφ= (D) 1221φφ> [ C ] 3.如图,一导体棒ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动,磁场方向垂直导轨所在平面。
若导轨电阻忽略不计,并设铁芯磁导率为常数,则达到稳定后在电容器的M 极板上
(A )带有一定量的正电荷 (B )带有一定量的负电荷(C )带有越来越多的正电荷 (D )带有越来越多的负电荷 [ B ]
4.对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法是正确的。
[ A ] (A) 位移电流是由变化电场产生的。
(B) 位移电流是由变化磁场产生的。
(C) 位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律。
(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理
5.两根很长的平行直导线,其间距离为a
导线上的电流强度为I ,在保持I 间的:(A) 总磁能将增大。
(B) 总磁能将减小。
(C) 总磁能将保持不变。
(D) 总磁能的变化不能确定。
[ A ]
6.在圆柱形空间内有一磁感应强度为B 的均匀磁场,如图所示,B
的
大小以速率t B d /d 变化,有一长度为0l 的金属棒先后放在磁场的两个不同位置,则金属棒在这两个位置1(ab)和2(a ′b ′)时感应电动势的大小关系为:(A) 012≠ε=ε(B) 12ε>ε (C) 12ε<ε
(D) 012=ε=ε [ B ] 二、填空题:
1.有两个线圈,自感系数分别为21L L 和,已知mH 5,mH 321==L L ,串联成一个线圈后测得自感系数m H 11=L ,则两线圈的互感系数M = 1.5mH 。
2.有两个长度相同,匝数相同,截面积不同的长直螺线管,通以相同大小的电流。
现在将小螺线管完全放入大螺线管里(两者轴线重合),且使两者产生的磁场方向一致,则小螺线管内的磁能密度是原来的 4 倍;若使两螺线管产生的磁场方向相反,则小螺线管中的磁能密度为 0 (忽略边缘效应)。
3.半径为R 的无限长柱形导体上均匀流有电流I ,该导体材料的相对磁导率1=μr ,则在导体轴线上一点的磁场能量密度为=0m ω 0 ,在与导体轴线相距为r 处
(R r <)的磁场能量密度=mr ω )
8(422
20R r I πμ 。
4.反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:
∑⎰==
⋅n
i i S
q S D 1
d
①
t l E m L d /d d φ-=⋅⎰
② 0d =⋅⎰S B S
③
t I l H e n i i L d /d d 1
φ+=⋅∑⎰=
④
试判断下列结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式的,将你确定的方程式用相应代号填在相对应结论的空白处。
(1)磁感应线是无头无尾的;_______ ③_____________。
(2)电荷总伴随有电场;___________ ①___ ______。
(3)变化的磁场一定伴随有电流; __ ②_____________。
5.圆形平行板电容器,从开始充电,0=q 试画出充电过程中,极板间某点P 电场强度的方向和磁场强度的方向。
三、计算题:
1.一宽度为l 的薄铜片,卷成一个半径为R 的细圆筒,设R l >>,电流I 均匀分布通过此铜片(如图)
(1)忽略边缘效应,求管内的磁感应强度B
的大小;
(2)不考虑两个伸展部分(如图),求这一螺线管的自感系数。
解:(1)因两个伸展面部分电流方向相反,故在管内产生B =0,而铜管相当于一个通电密绕
直螺线管,故管内B 的大小为 l
I
nI B 00μμ==
(2) 管内为匀强磁场,磁能为:2202
0222R l
I l R B V w W m m πμπμ⋅=⋅=⋅= 又2
2
1LI W m =,所以其自感系数为:l R I W L m 202
2πμ== 2.截面为矩形的螺绕环共N 匝,尺寸如图所示,图中下半部两矩形表示螺绕环的截面.在螺绕环的轴线上另有一无限长直导线。
(1)求螺绕环的自感系数;
(2)求长直导线螺绕环间的互感系数;
(3)若在螺绕环内通一稳恒电流I ,求螺绕环内储存的磁能。
解:(1)设螺绕环通电流I ,由安培环路定理可得环内磁感
应强度:r
NI B πμ20
=
则通过螺绕环的磁通链数为:a
b Ih N r h r NI
N N b a
ln 2d 2200πμπμψ==Φ=⎰
由自感系数的定义,自感系数为:a
b
h N I L ln 220πμψ
==
(2)设长直导线通电流I ,则在周围产生的磁场:r
I
B πμ20=
则通过螺绕环的磁通链数:a
b
NIh r h r I N
N b
a
ln 2d 200πμπμψ==Φ=⎰
由互感系数的定义,互感系数为:a
b
Nh I
M ln 20πμψ
=
=
(3)若螺绕环通电流I ,则环内储存的磁能为:
a
b
h I N I a b h N LI W m ln 4ln 221212202202πμπμ=⋅⋅===
3.给电容为C 的平行板电容器充电,电流为0),SI (e 0.2-t =⨯=t i 时电容器极板上无电荷。
求:
(1)极板间电压U 随时间t 而变化的关系;
(2)t 时刻极板间总的位移电流d I (忽略边缘效应)。
解:(1)由电容的定义U
q
C =
,得极板电压: )1(2.0|2.01d 10t t
t e C
e C t i C C q U ---=⨯-===⎰
(2)由全电流的连续性,t 时刻极板间总的位移电流: t
d e i I -==2.0。