奥林匹克物理竞赛电磁学 力学
38届高中物理竞赛试题及答案
38届高中物理竞赛试题及答案在第38届高中物理竞赛中，试题设计旨在考察学生的物理基础知识、分析问题和解决问题的能力。
以下是本次竞赛的试题及答案。
试题一：力学问题题目描述：一个质量为m的物体从高度h处自由下落，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
解答：根据自由落体运动的公式，物体落地时的速度v可以通过公式v = √(2gh)计算得出。
其中，g为重力加速度，取9.8m/s²。
试题二：电磁学问题题目描述：一个长为L的导线，通有电流I，导线与电流方向垂直的磁场强度为B，求导线受到的安培力。
解答：根据安培力公式F = BIL，其中B为磁场强度，I为电流，L为导线长度。
将已知数值代入公式，即可求得导线受到的安培力。
试题三：光学问题题目描述：一束单色光从折射率为n1的介质入射到折射率为n2的介质，入射角为θ1，求折射角θ2。
解答：根据斯涅尔定律，n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)。
已知n1、n2和θ1，可以通过公式求得折射角θ2。
试题四：热学问题题目描述：一个理想气体在等压过程中从状态A变化到状态B，已知状态A的温度为T1，体积为V1，求状态B的温度T2。
解答：根据理想气体状态方程PV = nRT，其中P为压强，n为摩尔数，R为气体常数，T为温度，V为体积。
在等压过程中，P和n为常数，因此T1 * V1 = T2 * V2。
已知T1和V1，以及状态B的体积V2，可以求得T2。
试题五：现代物理问题题目描述：一个电子在磁场中做圆周运动，已知电子的电荷量为e，质量为m，磁场强度为B，求电子运动的轨道半径r。
解答：根据洛伦兹力公式F = evB，其中F为洛伦兹力，e为电子电荷量，v为电子速度，B为磁场强度。
由于电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，因此有F = mv²/r。
将两个公式联立，解得r = mv/eB。
以上是第38届高中物理竞赛的部分试题及答案，这些题目覆盖了物理学的多个重要领域，旨在全面考察学生的物理知识和应用能力。
物理竞赛之电磁学
大学物理竞赛—电磁学题目训练知识点罗列1、电场和磁场的计算2、电能和磁能的计算3、有电解质和磁介质存在的情况4、电容器的电容和螺线管的自感互感5、静电场力和磁场力的计算6、动生电动势和感生电动势的计算例1：如图，两边为电导率很大的导体，中间两层是电导率分别为和的均匀导电介质，它们的厚度分别为d 1和d 2，导体的横截面积为S ，流过的电流为I 。
求：（1）两层导电介质中的电场强度；（2）每层导电介质两端的电势差。
1σ2σ12σσ12d d IISIjE σσ==SIE 11σ=SIE 22σ=SId d E U 11111σ==SId d E U 22222σ==解：（1）由欧姆定律的微分形式，有：于是：（2）根据电势的定义可得：解：例2一半径为的半球形电极埋在大地里，大地视为均匀的导电介质，其电导率为，求接地电阻。
rI1r 2r 跨步电压若通有电流I ，求半径为，两个球面的电压。
1r 2r σr 2d 1d 22rrr R R r rσπσπ∞∞===⎰⎰221112212d 111d ()22r r r r r R R r r r σπσπ===-⎰⎰12121211()2I V V IR r r σπ-==-211212111d ()2r r V V E r r r σπ-==-⎰另一种解法：j Eσ=22I j rπ=22I E rπσ⇒=rI1r 2r例3 两根长直导线沿半径方向引到铁环上A 、B 两点，并与很远的电源相连，如图所示。
求：环中心的磁感应强度。
A BI I OABI OI l 21l 21⎰B I 10d l m π40r 2=1l 1解：==I 1I 2R 2R 1l 2l 1=B =B 1B 2⎰B I 20d l m π40r 2=2l 2I l =I 21l 21其他几种变化：AoB:0=B O 处环心IO R⎪⎭⎫⎝⎛-=πI m 11200R B IO R⎪⎭⎫⎝⎛+=πI m 11200R B1IIabco2≠B12IIoab=B12abcdoII=B例4 半径为R 的木球上绕有细导线，所绕线圈很紧密，相邻的线圈彼此平行地靠着，以单层盖住半个球面，共有N 匝。
中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档
《中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档》1. 概述中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档，是一份为准备参加中学奥林匹克竞赛的学生准备的物理学习资料。
力学作为物理学的一个重要分支，是研究物体运动和静止状态的学科，也是中学阶段物理学习的重要内容之一。
本文将围绕中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档展开深入探讨，帮助读者更全面、深入地理解力学的相关知识。
2. 全面评估中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档所涵盖的内容十分广泛，涉及力的基本概念、牛顿运动定律、动量与能量、圆周运动等多个方面的知识。
除了基础知识外，还融入了一定的竞赛元素，例如力学的相关竞赛题目和解题技巧。
我们需要从不同角度对这些内容进行全面评估，以便更好地撰写深度和广度兼具的文章。
3. 深度探讨在撰写文章时，我们应该从简到繁，由浅入深地探讨力学的相关主题。
首先可以从力的基本概念入手，解释什么是力、力的性质、力的表示方式等内容，接着深入解析牛顿运动定律与相关应用，再到动量与能量的物理学概念和原理，最后展开讨论圆周运动的相关知识，以便读者能更深入地理解力学的内涵与应用。
4. 文章撰写在文章中，我们需要多次提及中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档所涵盖的内容，为读者呈现全面且有价值的文章。
还需要对所涉及的每个主题进行总结和回顾，以便读者能全面、深刻和灵活地理解相关知识。
5. 个人观点在文章的结尾部分，我会共享我对力学相关主题的个人观点和理解，例如我对牛顿运动定律的思考、对能量守恒定律的理解等。
通过共享个人观点，可以让读者更加深入地了解力学知识，并启发他们对物理学的思考。
6. 格式要求此篇文章将遵循知识文章格式，使用非Markdown格式的普通文本撰写，同时使用序号标注，并在内容中多次提及中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档所涵盖的内容，确保文章的深度和广度兼具。
在这篇文章中，我们将通过全面评估力学相关主题，按照从简到繁、由浅入深的方式探讨，帮助读者更全面、深入地理解中学奥林匹克竞赛物理教程力学篇文档所涵盖的内容。
高中物理奥林匹克竞赛专题-电磁感应(共47张)PPT课件
f e e E , f m e ( v B )
Ee
Ek
dB
1. 麦克斯韦对电磁感应定律的解释:
dt
dB dt
Ei
变化的磁场产生感应电场!
2. 感应电场
Ei
与变化磁场
dB dt
的关系
（1）方向关系（轴对称的变化磁场）
B
感应电场的电力线是一些
向右滑动。
d
l
求任意 时刻感应电动势 的大小和方向。
Bkt
解：设任意时刻穿过回路
的磁通量为 ( t )
(t )BScos
3
1B 2
l
x
i
d
dt
1l(xdB Bdx ) 2 dt dt
1l(kxkt)v 2
lkvt
(0,d d t0,i 0)
d
l
i 与绕行方向相反
Bkt
§16 —3 感生电动势 感 应电场
d
dt
d ( BS ) dt
B
a
L
bV
dx
B dS dt
B L dx BLv
dt
方向:
ba
2. (1) 电源电动势的定义：
把单位正电荷从负极通过电源内部
移到正极，非静电力所做的功。
i
A Ek
dl
( i L E k d l)
E k 称为非静电场强(由静电场力 feeE得来)
讨论: (1) 磁通量的增量是导线切割的
B
a
(2) 磁力线数,只有导体切割磁 L
力线时才有动生电动势.
(2) 回路中的电动势落在运动导
体上,运动导体可视作电源.
bV
dx
2020年高中物理竞赛辅导课件：电磁学(真空中的静电场)04静电场的环路定理(共21张PPT)
xx+dx电荷元产生的电势：
dV
Q L
dx
4 0(L r x)
P点的总电势：
V dV Q L dx
4 0L 0 L r x
Q ln(1 L )
4 0L
r
[讨论] 若 r >> L，结果？
[例1-10]均匀带电(Q)圆环轴线上一点的电势 (V=0)．
dq
R
O
x
X
解：环上dq产生的电势：dV dq
A
B B
VA VB
E dl
A
Edl
A
0
2.电势叠加原理
q1
q2
P
qi
qN
V Vi
[来历] V
E dl
P
P ( Ei ) dl
P Ei dl
Vi
3.电势的计算
[例1-9] 均匀带电(Q)直线段延长线上一点的 电势(V=0)．
L O x x+dx
r pX
解：建立坐标轴如图
E dl
P
R 40r 2 dr
40 R
对于球面外一点P,有
V
E dl
P
Q r 40r 2 dr
Q
40r
Q
综之
V
(r
)
4
Q
0
R
4 0 r
(r R) (r R)
Note: 在场强值间断处,电势值不一定间断.
[例1-12] 无限长均匀带电直线周围的电势
P P0 r r0
设线电荷密度,V(r0)=0 轴对称与直线等距的 r 各点,电势相同.
V (r)
P0
E
dl
r0
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇摘要：一、引言1.奥林匹克竞赛简介2.中学物理竞赛的重要性3.电磁学篇内容概述二、电磁学基本概念1.电荷与电场2.电流与电路3.磁性与磁场三、电磁学定律与原理1.库仑定律与电场强度2.电场与电势差3.欧姆定律与电路分析4.安培定律与磁场5.电磁感应定律四、电磁学典型问题解析1.电场问题2.电路问题3.磁场问题4.电磁感应问题五、竞赛题型与解题技巧1.选择题解题技巧2.计算题解题技巧3.实验题解题技巧六、电磁学相关竞赛题库1.历年竞赛真题解析2.模拟试题训练3.拓展阅读与参考资料七、结语1.电磁学篇学习重要性2.参赛者素质要求3.持续学习与实践的建议正文：一、引言随着科学技术的不断发展，奥林匹克竞赛在我国日益受到重视，其中中学物理竞赛作为基础学科竞赛之一，具有极高的选拔性和实用性。
本文将重点介绍中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇，帮助广大师生更好地掌握电磁学相关知识，提高竞赛水平。
电磁学篇主要包括电荷与电场、电流与电路、磁性与磁场等基本概念，以及电磁学定律与原理。
掌握这些知识对于理解现实生活中的物理现象以及参加物理竞赛具有重要意义。
二、电磁学基本概念1.电荷与电场：电荷是物质的基本属性，电场是电荷产生的周围空间的物理场。
了解电荷分布、电场线的特点有助于分析电场问题。
2.电流与电路：电流是电荷的定向运动，电路是电流流动的路径。
学会分析电路结构、计算电流电压等基本电路问题是解决电磁学问题的关键。
3.磁性与磁场：磁性是物质的基本属性，磁场是磁性物质产生的周围空间的物理场。
掌握磁场的性质和磁场线的变化，能帮助我们更好地解决磁场相关问题。
三、电磁学定律与原理1.库仑定律与电场强度：库仑定律描述了电荷之间的相互作用力，电场强度是描述电场力的物理量。
学会计算电场强度，能帮助我们更好地分析电场问题。
2.电场与电势差：电势差是描述电场能的物理量，与电场强度密切相关。
理解电势差的含义和计算方法，有助于解决电场与电路问题。
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇摘要：一、前言二、中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇概述1.电磁学基本概念2.电磁学定律与原理3.电磁学应用及实验三、电磁学篇学习方法与建议1.学习目标与要求2.学习方法与策略3.知识梳理与巩固四、电磁学篇在中学奥林匹克竞赛中的应用1.竞赛试题分析2.解题技巧与策略3.竞赛实战演练五、总结与展望正文：一、前言中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇，旨在帮助学生深入理解电磁学的基本概念、定律和原理，提高学生在奥林匹克竞赛中解决电磁学问题的能力。
本文将简要介绍电磁学篇的主要内容和学习方法，并结合竞赛实际应用进行分析。
二、中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇概述电磁学篇主要包括以下内容：1.电磁学基本概念：库仑定律、电场、电荷分布、电势、电势差等；2.电磁学定律与原理：高斯定律、电场强度、电势强度、电通量、法拉第电磁感应定律等；3.电磁学应用及实验：静电场、静磁场、电磁感应、交流电路等。
三、电磁学篇学习方法与建议1.学习目标与要求：掌握电磁学的基本概念、定律和原理，能够运用所学知识解决实际问题；2.学习方法与策略：通过观察实例、分析模型、总结规律等方式，培养学生的抽象思维和空间想象力；3.知识梳理与巩固：多做习题，参加模拟竞赛，提高解题速度和准确度。
四、电磁学篇在中学奥林匹克竞赛中的应用1.竞赛试题分析：从历年竞赛试题中可以看出，电磁学篇的知识点占据了很大的比重，因此学生需要重点掌握；2.解题技巧与策略：熟练运用所学知识，结合实际情况进行分析，掌握解题技巧和方法；3.竞赛实战演练：通过模拟竞赛，提高学生在实际竞赛中的应对能力。
五、总结与展望中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇，是学生参加竞赛的必备教材。
在学习过程中，学生需要掌握电磁学的基本概念、定律和原理，并能够运用所学知识解决实际问题。
国际奥林匹克物理竞赛考试形式
国际奥林匹克物理竞赛考试形式
一、BPhO英国物理竞赛round1
适合学生：任意年级高中生
比赛形式：考试以个人笔试方式进行，无实验，总共2小时40分钟，题目为证明题。
考察内容：基本上与Alevel物理接近包含力学、电磁学、热学光学、现代物理等知识点。
二、物理碗竞赛
适合学生：任意年级高中生
比赛形式：以个人笔试形式进行，没有实验需要在45分钟时间内做出40道选择题。
考察内容：力学、电磁学、热学、光学现代物理。
三、PUPC普林斯顿物理竞赛
适合学生：任意年级高中生
比赛形式：分为Online线上赛和Onsite线下赛个人笔试，证明题，90分钟，考4个比较复杂的证明题。
考察内容：考察内容十分广泛，内容从经典力学到现代物理学知识，侧重于力学考察。
四、CAP加拿大物理奥赛
适合学生：任意年级高中生
比赛形式：以个人笔试形式进行，考试是25道选择题和3道解答题，考试时长3小时。
考察内容：力学、热力学、光学、电磁学、现代物理学等高中和大学基础物理课程的全部内容。
五、SIN滑铁卢物理竞赛
适合学生：任意年级高中生
比赛形式：个人赛形式，试卷笔试(无实验操作)，题型是选择题，考试为2个小时时间。
考察内容：考查的知识范围覆盖力、光、电、磁和天文学文及少量物理学常识问题。
【2024版】高二物理竞赛电磁学课件
B
0 I
2R
0ev 2R2
(2) 能量密度
wm
B2
20
0e 2v 2 8 2R4
(3) 等效磁矩 m Is n ev R2 n 2R
五、如图同轴电缆,中间充以磁介质,芯线与圆筒上的电
流大小相等、方向相反.已知 R1, R2 , I , , 求：（1）
此电流系统激发磁场的磁感应强度分布；（2）圆筒间任 一点处的磁能密度。（3）单位长度同轴电缆的磁能和自 感. 设金属芯线内的磁场可略.
一初角速度。试求：（1）OA杆上动生电动势的大小；
（2）OA杆受到的磁力矩；
（3）任意时刻t，金属棒的角
速度；（ 4）当金属棒最后停
A
下来时，棒绕中心转过的角 为多少？（金属棒、金属环 以及接线的电阻、机械摩擦 力忽略不计）。
O
B
R
26
（十2i九）、d(M解v：B（r)d1ld）fO0AL r杆BdM上dr动生r12 电RBi 动BLd势2r 的大方小向：：A→O
（3）棒所受安培力 F Ii Bl R 方向沿OX轴负向
（4）棒的运动方程为
m dv B2l 2v
dt
R
则 v dv t B2l 2 dt
v v0
0 mR
N
Rl B F
v
M
o
x
计算得棒的速率随时间变化的函数关系为
v
v e(B2l2 0
mR ) t
23
十八、如图的长直密绕螺线管,已知 l , S , N, ; 求：
2
dB dt
1 2
0.12
3
1 2
0.06
0.06
cos
6
高中物理奥林匹克竞赛专题：第八章 电磁场与麦克斯韦方程组(共35张PPT)
0 I 0 r l1 d l cos t ln i 2 2π r dt 根据楞次定律可知 π 当 0 t 时， i为逆时针方向 2 π 当 t π 时， i为顺时针方向 2
如图取dS=l2dx
2019/4/23
π 2
时
电磁感应
第8章 电磁场与麦克斯韦方程组 第六章和第七章我们分别研究了： 静电场 电场与磁场互不关联，彼 恒定电场 此独立。 恒定磁场 但电场和磁场的源——电荷和电流却 是相互关联的，所以电场和磁场之间 必然存在某种联系。 这一章主要任务： 激发 变化的电场 磁场 激发 变化的磁场 电场
相互依赖，相互激发，形成统一的变 化电磁场。 电磁感应现象揭示了电和磁现象之间 的相互联系和转化： 1820年：奥斯特实验：载流导线下放 一小磁针：电 磁
2019/4/23
1821 -1831年：法拉第实验：磁电 1864年：麦克斯韦提出 位移电流 涡旋电场
两大基本假设
在两个基本假设的基础上，以 完美的数学形式提出了麦克斯韦电 磁场方程组，建立了系统的，完整 的电磁场理论，还预言了电磁波的 存在，为无线电及微波理论等建立 了理论基础。
P.2/64
电磁感应
结论：当穿过闭合回路的磁通量发生 1. 当载流主线圈相对于副线圈运动时， 变化时，闭合回路中就会出现电流。 线圈回路内有电流产生。 这一现象称为————电磁感应现象 2. 当载流主线圈相对于副线圈静止 时，如果改变主线圈的电流，则副 线圈回路中也会产生电流。 无论是发生相对运动还是电流 变化，本质上都是使穿过回路的磁 通量发生变化！
2019/4/23
感应电流： 电磁感应现象中产生的电流。 感应电动势： 相应的电动势称为感应电动势。
高中物理奥林匹克竞赛电磁学讲义1
可令三个电荷量为q的相同点电荷排成正三角形，中心处放一异号电荷−������′
显然，中心处电荷受合力为0。对顶点处，其受力大小分别为
������2 ������1 = ������2 = ������ ������2
������������′
������3
=
������
(
3 3
������)2
合力
������
������
������2
������������′
������ = ������1 cos 6 + ������2 cos 6 − ������3 = 3������ ������2 − 3������ ������2 = 0
可得
������′ =
3 3 ������
=
1 4������������0
������1������2 ������2
������1Ƹ 2
k = 9.0×109 N ·m2·C-2
ε0 = 8.85×10-12 C2 ·N-1 ·m-2
F
真空介电常数 叠加原理
F2
r10 q
F1
q1
q2 r20
【例1】（1）请在空间放置四个点电荷（每个点电荷的电荷量及位置由你确定），使
Δ������ ⋅ cos ������ = Δ������′
������
=
������
������������ ������2
������
cos
������
=
������
������������ ������2
Δ������′
奥林匹克物理竞赛讲座 电磁感应
ð再论洛仑兹力不做功
因洛仑兹力垂直于v，所以功率
P
f
v
0
非静电力来源于洛仑兹力。
但洛V仑兹力v不做功u，是否矛盾？
FeveVBB(e)ue(vBu)B f f'
f ' f
f为非静电力来源，欲使导体棒以v向右运动，
必须克服f’，即外力克服f‘做负功。
可以证明，洛仑兹力f所作的正功等于f’对棒所 作的负功。
E旋 2r
（
B ）r 2
t
B0
cos t
r 2
E旋
1 2
B0r
cos t
负号表示E旋转方向为逆时针方向
(1)
Vab
a E旋
b( 234 )
l
3 4
r
2
B0
cos
t
(2)
Vab
a
E旋
b(1)
l
1 4
r
2
B0
cos
t
(3) Vab 0(没有空间电荷分布）
即电动势由非静电场力产生，它与路径有关， 且对闭合回路可以不等于零。谈两点间的电 动势无意义，只能说ab路径的感应电动势， 它与ab路径的几何形状有关。
B 曲面S t
S
[例]如图，磁感应强度B在圆内均匀分布，且 B=B0sint，求a，b两点间的电势差。（ob=oa=r）
（1）ab之间用跨过第2， 3，4象限的环形导 线连接；
（2） ab之间用跨过第1 象限的环形导线连 接；
（3） ab之间没有导线 连接；
[解]对半径为r的顺时针圆形回路
[例题] 宽为L的长薄导体平板沿x 轴水平放置, 平板的电阻可以忽 略不计. 圆所在平面与x轴垂直, 圆弧的两端a和d与导体平板的 两侧边相接触, 并可沿侧边自由 滑动, 电压表的两端分别用理想 导线与b点和C 点连接. 整个装 置处在匀强磁场区域, B竖直向 上. 保持导体平板不动，圆形导 线与电压表一起以恒定速度v沿 x轴方向作平移运动 。
物理竞赛力学光学和电磁学基本原理
物理竞赛力学光学和电磁学基本原理物理竞赛是考察学生对物理知识和解题能力的一种比赛形式。
力学、光学和电磁学是物理竞赛中的重要内容，了解其基本原理对于参赛者来说至关重要。
本文将分别介绍力学、光学和电磁学的基本原理，帮助读者在物理竞赛中取得优异的成绩。
一、力学基本原理力学是研究物体在外力作用下的运动规律的科学。
在物理竞赛中，需要熟悉牛顿三定律、动力学、动量守恒和机械能守恒等概念。
1. 牛顿三定律牛顿第一定律，也称惯性定律，指出物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律，描述了物体受到的力和运动状态之间的关系，公式为F=ma，其中F表示物体所受合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿第三定律，也称作用反作用定律，指出任何两个物体之间存在着相互作用力，且这两个力的大小相等、方向相反。
2. 动力学动力学是研究物体受力后的运动状态的学科。
通过牛顿第二定律和运动学知识，可以计算物体的加速度、速度和位移等参数。
3. 动量守恒动量守恒是指在一个封闭系统中，物体的总动量在物体间相互作用时保持不变。
利用动量守恒定律可以解决碰撞和爆炸等问题。
4. 机械能守恒在没有摩擦和外力做功的情况下，机械能守恒。
机械能是由动能和势能组成，可以通过它解决机械系统中的能量转化和机械效率等问题。
二、光学基本原理光学是研究光的传播和光现象的学科。
在物理竞赛中，需要了解光的反射、折射、衍射和干涉等基本原理。
1. 光的反射光遇到界面时，按照反射定律，会发生反射。
角度是入射角，角度是反射角。
反射图像的特性包括：位置与物体距离相等、形状与物体相似、左右颠倒。
2. 光的折射光由一种介质进入另一种介质时，会发生折射。
根据折射定律可以计算光线的折射角。
当光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角；当光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。
3. 光的衍射光通过障碍物或缝隙时，会发生衍射现象。
衍射的特点包括：光线扩散、出现衍射图样。
物理学奥林匹克竞赛的准备技巧
物理学奥林匹克竞赛的准备技巧物理学奥林匹克竞赛是一项极具挑战性和专业性的竞赛，对于有志于在物理学领域深入探索的学生来说，是一个展示自己才华和能力的重要平台。
然而，要在这样的竞赛中取得优异成绩并非易事，需要充分的准备和系统的学习。
以下是一些实用的准备技巧，希望能对您有所帮助。
一、扎实的基础知识物理学的基础知识是参加竞赛的基石。
要确保对力学、热学、电磁学、光学、近代物理等各个板块的基本概念、定理和公式有深入的理解和掌握。
不仅要知其然，还要知其所以然，能够从原理上推导和解释各种物理现象。
例如，在力学中，要清晰地理解牛顿运动定律、动能定理、动量定理等；在电磁学中，掌握库仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律等。
对于这些基础知识，可以通过反复阅读教材、做课后习题以及总结归纳来加深理解。
二、深入的拓展学习仅仅掌握课本知识是远远不够的，还需要进行拓展学习。
推荐阅读一些大学物理教材，如《大学物理学》《物理学基础》等，了解更深入、更前沿的物理知识和研究方法。
同时，关注物理学领域的最新研究成果和应用，通过科普杂志、学术论文等途径拓宽视野。
例如，了解量子力学在通信技术中的应用、相对论在天体物理学中的应用等。
三、大量的习题训练做题是巩固知识、提高解题能力的重要手段。
可以选择历年的物理学奥林匹克竞赛真题以及相关的辅导书籍进行练习。
在做题过程中，要注重解题思路和方法的总结，学会举一反三。
对于难题，不要轻易放弃，要多思考、多尝试，培养自己的耐心和毅力。
做完题目后，要认真对照答案进行分析，找出自己的不足之处，并加以改进。
四、实验技能的培养物理学是一门实验科学，实验技能在竞赛中也占有重要地位。
要熟悉常见的物理实验仪器和实验方法，能够独立完成一些基础实验，并对实验数据进行准确的处理和分析。
可以利用学校的实验室资源，积极参加实验课程和课外实验活动。
如果条件允许，还可以自己设计一些简单的实验，培养创新能力和实践能力。
五、数学工具的运用物理学中常常需要运用到数学工具，如微积分、线性代数、概率论等。
高中物理奥赛讲义(电磁感应)doc
电磁感应在第十部分，我们将对感应电动势进行更加深刻的分析，告诉大家什么是动生电动势，什么是感生电动势。
在自感和互感的方面，也会分析得更全面。
至于其它，如楞次定律、电磁感应的能量实质等等，则和高考考纲差别不大。
第一讲 基本定律一、楞次定律1、定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
注意点：阻碍“变化”而非阻碍原磁场本身；两个磁场的存在。
2、能量实质：发电结果总是阻碍发电过程本身——能量守恒决定了楞次定律的必然结果。
【例题1】在图10-1所示的装置中，令变阻器R 的触头向左移动，判断移动过程中线圈的感应电流的方向。
【解说】法一：按部就班应用楞次定律；法二：应用“发电结果总是阻碍发电过程本身”。
由“反抗磁通增大”→线圈必然逆时针转动→力矩方向反推感应电流方向。
【答案】上边的电流方向出来（下边进去）。
〖学员思考〗如果穿过线圈的磁场是一对可以旋转的永磁铁造成的，当永磁铁逆时针旋转时，线圈会怎样转动？〖解〗略。
〖答〗逆时针。
——事实上，这就感应电动机的基本模型，只不过感应电动机的旋转磁场是由三相交流电造就的。
3、问题佯谬：在电磁感应问题中，可能会遇到沿不同途径时得出完全相悖结论的情形，这时，应注意什么抓住什么是矛盾的主要方面。
【例题2】如图10-2所示，在匀强磁场中，有圆形的弹簧线圈。
试问：当磁感应强度逐渐减小时，线圈会扩张还是会收缩？【解说】解题途径一：根据楞次定律之“发电结果总是阻碍发电过程本身”，可以判断线圈应该“反抗磁通的减小”，故应该扩张。
解题途径二：不论感应电流方向若何，弹簧每两圈都是“同向平行电流”，根据安培力的常识，它们应该相互吸引，故线圈应该收缩。
这两个途径得出的结论虽然是矛盾的，但途径二有不严谨的地方，因为导线除了受彼此间的安培力之外，还受到外磁场的安培力作用，而外磁场的安培力是促使线圈扩张的，所以定性得出结论事实上是困难的。
但是，途径一源于能量守恒定律，站的角度更高，没有漏洞存在。
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇【原创实用版】目录1.电磁学的基本概念2.静电场与静磁场3.电磁感应4.交流电路与电磁波5.竞赛中的电磁学题目分析正文中学奥林匹克竞赛物理教程的电磁学篇涵盖了电磁学的基本概念、静电场与静磁场、电磁感应、交流电路与电磁波等内容。
本篇教程旨在帮助学生深入理解电磁学的基本原理，并提高他们在物理竞赛中的解题能力。
首先，教程从电磁学的基本概念入手，介绍了电荷、电场、电势、电流、磁场等基本概念，使学生对电磁学有一个全面的认识。
接着，教程详细讲述了静电场与静磁场的原理，包括库仑定律、高斯定理、安培环路定理等重要定律。
这些知识是理解电磁学的基础，也是解决竞赛题目的关键。
然后，教程重点讲解了电磁感应的原理。
法拉第电磁感应定律和楞次定律是解决电磁感应问题的核心。
教程通过实例分析，使学生深入理解电磁感应的过程，并能运用电磁感应定律解决实际问题。
此外，教程还介绍了互感和自感现象，以及变压器、电感等实际应用。
接下来，教程转向交流电路与电磁波的学习。
交流电路是现代电力系统的基础，而电磁波则是信息传输的重要载体。
教程从基本的交流电路分析开始，讲解了欧姆定律、复数表示法、阻抗等概念，然后逐步引入电磁波的基本概念、产生条件、传播特性等内容。
通过对交流电路与电磁波的学习，学生可以更好地理解电磁学的实际应用。
最后，教程通过一些竞赛中的电磁学题目分析，帮助学生巩固所学知识，并提高解题能力。
这些题目涉及了电磁学的各个方面，如静电场、静磁场、电磁感应、交流电路等。
通过这些题目的练习，学生可以更好地理解电磁学的基本原理，并在竞赛中取得优异成绩。
总之，中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇是一本内容丰富、讲解详细的教材。
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湿摩擦定律
当相对运动速度不大时，与固体相对流体的速度
v 成正比，
F v 是粘滞系数
当速度较大时，比如飞机飞行中所受的阻力，它 近似地与速度的平方成正比，为：
F v2
【例】一种称为绞盘的装置，如图所示，绳索绕在 绞盘的固定圆柱上，当绳子承受负荷巨大的拉力 TA，人可以用小得多的力 TB 拽住绳子。设绳与圆 柱的摩擦系数为μ，绳子绕圆柱的张角为Φ，求 TA 与 TB 的关系。
(b) 当相对速度不很大时，动摩擦力与速度无关；
(c) 静摩擦力可在零与一个最大值（称最大静 摩擦力）之间变化，视相对滑动趋势的程 度而定。最大静摩擦力也与正压力成正比， 在一般情况下它大于动摩擦力。fs s N
式中 k, s 分别称为动摩擦系数和静摩擦系数， 通常在0.15～0.5之间。 s略大于k。
【例】一块板，沿中线折成直角，放置在水平固定 的半径为R的圆柱体上。圆柱体和板之间的静摩擦 系数需要多大，才能使板子不滑开？
【解】令板的质量为2m, 如图，得到水平和竖直方 向的平衡方程：
【】
关于板子折角的力矩平衡得到
控制摩擦力条件为：
由上面的条件可以得到三个关系
上面的三个关系作图如下： 在这种情况没有唯一解：在点A和点B之间的 线段所表示的区域，摩擦力的范围可以满足净 平衡条件。
T TA
A
TB TA e
【例】 滑轮的质量M，半径为 R。滑轮与轴无摩擦，与绳
有摩擦、无滑动。求物块的
加速度和摩擦因数的取值 范围？
【解】可能的运动必是m1下降
m1g T1 m1a
TT12RmT22gR0mI21a
ln
T1 T2
a R
a
2(m1 m2 ) M 2(m1 m2 )
切向：[T (
d ) T ( )]cos d
2
dN
法向：[T ( d ) T ( )]sin d dN
2
利用：sin(d / 2) d / 2 cos(d / 2) 1
T ( d ) T ( ) dT
T ( d ) T ( ) 2T
可得 ：
dT d
T
TB dT B d
同样的方法， 可以计算随后的棍子在左右手交替 滑动的各阶段
总功
如果
做功只需一步即可，其值为
【例】在雨果《悲惨世界》中，主人公冉阿让是一 个逃犯，他有能力利用两面直角相交的墙角爬上墙 头。求他在爬墙时最小要用多大的力来推墙？同时 他要完成该项任务，他与墙壁之间的最小摩擦系数 为多少？
【解】主人公的四肢与墙壁接触，设左右对称，摩 擦力与竖直方向的夹角为，静态平衡条件为：
【解】要满足棍子的静态平衡条件，手指在距 离棍子的质心距离x和y处的反作用力为：
Fx
mg
x
y
y
;
Fy
mg
x
x
y
f
动Fx
动mg
y x y
对缓慢移动， 这个力等于作用在右手指上的净摩 擦力，静摩擦力最大值为：
静Fy
静mg
x x
y
因而左边的手指滑动，只要
μ动 μ静 x, or x ky
其中k 动 静 1
mg 2 f cos N f sin
N 1 mg tan
2
这就是逃跑时主人公需要作用在墙壁上的力
F2
f
2
N2
mg 2
2
1
sin
2
cos2
因为
f 0N
sin 1 tan 1
0
02 1
Fmin
mg 2
02 1 02 1
此式表明，若使主人公不致掉下来，静摩擦系数要大 于1. 若静摩擦系数趋于无限大，则作用在他两只手 上的力等于他身体重量的一半，这种情况相当于他在 粘在墙壁上！
时，重物方能运动？运动加速度多大？绳与滑轮 接触处单位长度所受的法线支持力N为多大？
【例】一个小石头落入半径为R的汽车轮胎内，求 汽车速度最小为多少时，小石头将与车轮一起转动， 石头与内胎之间的摩擦系数为.
【解】简化模型， 轮胎在水平面做圆周运动，质点 m在环内静止，若圆周中心速度为v,则质点具有的加
如果静摩擦系数很小，如图，本题无解。
如果两个不等式的边界线的交点在直线F1+F2=mg上 时， 可以求得静摩擦系数可能达到的最小值。此时， 可以用等式来替代上面的不等式，经过计算可以得
到静摩擦系数的最小值为 2 1 0.414
【例】质量分别为m1, m2（m2<m1）的两个中物用 轻绳悬挂于滑轮两侧，滑轮固定不动，半径为R， 设绳与滑轮接触处的 摩擦系数为，试问取何值
摩擦力分类
（1） 干摩擦：两块干燥固体之间的摩擦力，称为 干摩擦。
（2） 湿摩擦 ：流体不同层之间由于相对滑动而造 成的阻力叫湿摩擦力或粘滞阻力，当相对速度不 很大时，粘滞阻力与速度的横向变化率、接触面 积及粘度成正比。
库仑摩擦定律
干摩擦定律
(a) 动摩擦力与正压力成正比，与两物体的 表观接触面积无关； fk k N
速度为： a v2 R
mg
FN
sin
mg
f FN cos ma
mg sin (ma mg cos)
a g(sin cos )
g 1 2 cos( arctan 1 )
临界状态为： arctan 1
加速度具有临界值为：
1 2
amin g
质点与环保持相对静止， 必有：
v2 g 1 2
R
vmin
1 2
gR
【例】一根长金属丝绕成螺距为h， 半径为R的螺旋 线， 垂直放置，珠子沿螺旋线下滑，求珠子的稳
自然界目前有4大相互作用
力与距离的关系
宏观力
电磁力 万有引力
推拉力 摩擦力 弹性力 电磁作用 空间弯曲
一、摩擦力
摩擦力为电磁力的一种，是原子或分子相互作用力 的宏观表现
接触部分的电子云相互重叠发生作用； 其次物理表面的微观上极不平整，一些原子会
很容易陷在表面间的缝隙中，而将固体表面卡住。 要使表面再度滑动必须越过这些杂质原子。
g
T1
(M M
4m2 )m1 2(m1 m2 )
g
T1
(M M
4m1)m2 2(m1 m2 )
g
0
1
ln
T1 T2
1 ln (M 4m2 )m1 (M 4m1)m2
【例】一根均匀的棍子，质量为m， 长度为l,其两 端被一位同学用两个食子水平支撑着。同时慢慢地 移动两个手指，使它们在棍子的质心汇合，棍子在 这个食指或那个食指上滑动。若静摩擦系数为静， 动摩擦系数为动，在此过程中这位同学做多少功？