(完整word版)高中物理电磁学总复习

高三物理总复习电磁学

复习内容：高二物理（第十三章 电场、第十四章 恒定电流、第十五章 磁场、第十六章 电磁感应、第十七章 变交电流、第十八章 电磁场与电磁波）

复习范围：第十三章～第十八章

电磁学

§.1 第十三章 电场

1. （1）电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移给另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分.

（2）应用起电的三种方式：摩擦起电（前提是两种不同的物质发生摩擦）、感应起电（把电荷移近不带电的导体（不接触导体），使导体带电）、接触带电.

注意：①电荷量e 称为元电荷电荷量C 1060.119-⨯=e ；②电子的电荷量e 和电子的质量m 的比叫做电子的比荷

C/kg 1076.111⨯=e

m e

. ③两个完全相同的带电金属小球接触时．．．．．．．．．．．．．．．．电荷量分配规律：原带异种电荷的先中和后平分；原带同种电荷的总电荷量平分.

2. 库仑定律.

⑴适用对象：点电荷.

注意：①带电球壳可等效点电荷. 当带电球壳均匀带电时，我们可等效在球心处有一个点电荷；球壳不均匀带电荷时，则等效点电荷就靠近电荷多的一侧.

②库仑力也是电场力，它只是电场力的一种.

⑵公式：2

21r Q Q k F ⋅=（k 为静电力常量等于229/c m N 109.9⋅⨯）.

3.（1）电场：只要有电荷存在，电荷周围就存在电场（电场是描述自身的物理量．．．．．．．．．．．），电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力. （2）ⅰ. 电场强度（描述自身的物理量．．．．．．．．）： E = F / q 这个公式适用于一切电场，电场强度E 是矢量，物理学中规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的电场力的方向相同，即正电荷受的电场力方向，即E 的方向为负电荷受的电场力的方向的反向. 此外F = Eq 与2

21r Q Q k F ⋅=不同就在于前者适用任何电场，后者只适用于点电荷.

注意：①对检验电荷（可正可负）的要求：一是电荷量应当充分小；二是体积也要小. ②E = F / q 中F 是检验电荷所受电场力，q 为检验电荷的电量

③凡是“描述自身的物理量”统统不能说××正此，××反比（下同）.

ⅱ. 点电荷的电场场强2

r kQ E =对象就必须是以点电荷Q 为场源电荷的电量，因此它只适用于点电荷形成的电场.

注意：若两个点电荷相距为r ，将两个点电荷移近至r 趋近于零，由2

r kQ E =知，这时的E 为无穷大.（×）（这时的

两个点电荷不能看作质点了，不符和2

r kQ E =的适用条件）

4. 电场线：电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致（与电场线的走向方向相同的那一个方向）. ①电场线的疏密程度表示场强的大小，电场线越密（疏）场强越大（小）. ②电场线的分布情况可用实验来摸拟，而电场线都是假想的线.

相等的平行直线.

附：若电场线平行，但间距不等，则这样的电场不存在.[简证：假设存在，W AB = qES =U AB q ，因为E 不同（由于间距不同造成）且S 相同，所以S E U S E q q U AB AB ⋅=⇒⋅⋅=⋅]

④点电荷的电场线分布是直线型（如图）.

⑤电场线不可能相交，也不可能闭合.（不同于磁感线）

⑥电场线不是带电粒子的在电场中的运动轨迹，但可能重合.（例如：匀强电场中粒子沿电场线运动）. ⑦电场线从正电荷出来终止于负电荷（包括从正电荷出发终止于无穷远处或来自无穷远终止于负电荷）. ⑧等势体永远不会有电场线（如果有电场线，必定有电势降低，这与等势体矛盾）.

5. 静电屏敞：导体内的自由电子在外电场的作用下重新分布的现象，叫做静电感应.当导体内的自由电子不再做定向移动时，此时导体处于静电平衡.

注意：处于静电平衡的导体内部场强处处为零，但导体表面的场强不为零，场强方向垂直于外表面（等势面）. 6. 电势差、电势、电势能、等势面. （一） 电势差（电势差是标量）.

①Uq W =（电场力做功与路径无关，只和初未位置的电势差有关，q 的“十，一”一同代入计算）

②电势差跟带电量q 无关，只跟电场中的两点之间的位置有关. 这表示电势差是反映电场自身的物理量．．．．．．．．．．．．．．. ③电势差单位：V ，1V=1J / c ，电势差的绝对值表示的就是电压. ④Ed U =（只适用于匀强电场，d 为等势面间的距离），E 的方向是电势降低最快的方向.

（二）电势（特殊的电势差，同样是标量“+，—”之分表示的是大小，B A AB U ϕϕ-=初电势减去未电势）. ①零电势的选取：大地或大地相连的物体或无穷远处.

注：大地不能看作电源，大地可当作导体处理. 例如：

→

R

A

V

R

A

V

，得A 、V 表读数相同.

②电势与零电势选取有关，电势差与零电势选取无关.

③电势的高低仍然由电场自身来决定→反映电场自身的物理量．．．．．．．．．．

. ④沿着电场线的方向，电势越来越低.

⑤电势为零是人为选取的.例如电场强度为零的区域电势一定为零（×）（电场强度为零是客观的，它一般是在等势体内）

注意：①电荷只在电场力作用下就一定由高电势向低电势运动.（×）（若初速度不为零，就由低电势向高电势运动）

②带电粒子是在电场力作用下，可以做匀速圆周运动.

③初速度为零的正、负电荷一定朝着电势能低的地方运动.（因为初速度为零，所以电荷的运动是电场力的方向，如图. 若不知初速度是否为零，则正、负电荷不一定朝着电势能低的地方运动，可能向电势能高的地方运动）

④在正点电荷形成的电场中任意一点，电势总是大于零的（选了无穷远为零电势）同理在负点电荷形成的电场中任意一点，电势总是小于零的→往往就使负电荷在这个电场中的电势能大于正电荷的电势能.

⑤一带电粒子在电场中只受电场力作用时，可能出现的运动状态是匀速圆周运动或是匀变速曲线运动或匀加或匀减速直线运动.

（三）电势能.

①q ⋅=ϕε q U ⋅=∆ε（q 的“+，—”一同代入计算，它表大小） 注：q εϕ=，J 10εA =和J 10εB -=，则A ε＞B ε，这与重力势能类似.

②电势能由电荷性质与电势差共同决定．．．．．．．．．．．．．．．．

. ③电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大.

④电势能与机械能守恒的形式是：未未末初初初

ϕϕq mgh mv q mgh mv ++=++22

2

121（条件是：只受电场力和重力） 注意：放在电场中某一定点的正电荷，其电量越多，只有电势能不一定越多.例如：把电荷放在零电势上. （四）等势面.

①电场线与等势面垂直（由ο900cos =⇒=⋅⋅=θθs f w 得）并且电场线由高电势的等势面指向低电势的等势面. ②任意两个等势面不可能相交.

③初未位置在同一等势面的电荷所受的电场力对电荷不做功.

空间上则是一个球.

⑤发生静电平衡的导体是等势体，等势体无电场线. ⑥等差等势面间的距离越小的地方，场强越大（如图）

.

常用判断方法：赋值法

等差等势面的分布