物理学教程(第二版)下册复习提纲

第九、十章 静电场（是保守力场）

教学要求：

1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E 和电势V 。

2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。 3．掌握电容、电势差的计算。 主要公式： 一、 电场强度

1．点电荷场强：r e r q E

2

04πε=

2．点电荷系场强：n E E E E

+⋅⋅⋅++=21（矢量和）

3．连续带电体场强：r e r dq E d E

⎰

⎰==2

04πε

（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写E d

、分解、积分)

4．对称性带电体场强：（用高斯定理求解）0

εφ∑⎰=

⋅=q S d E s

e

二、电势

1．点电荷电势：r

q V 04πε=

2．点电荷系电势：n V V V V +⋅⋅⋅++=21（代数和） 3．连续带电体电势：⎰⎰

=

=r

dq

dV V 0

4πε

（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV 、积分)

4．已知场强分布求电势：⎰⎰⋅=⋅=l

v p

dr E l d E V 0

三、电势差：

⎰

⋅=∆B

A

AB l d E U

四、电场力做功：

⎰

⋅=∆=2

1

00l l l d E q U q A

五、基本定理

(1) 静电场高斯定理： 表达式：0

εφ∑⎰

=

⋅=q S d E s

e

物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以0ε。 (3)静电场安培环路定理：

表达式：0=⋅⎰l

l d E

物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。

第十一章 恒定磁场（非保守力场）

教学要求：

1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会解任意形状载流导线周围磁感应强度大小，并由右手螺旋法则求磁感应强度方向；

2．会求解载流导线在磁场中所受安培力；

3．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。 主要公式：

1．毕奥-萨伐尔定律表达式：2

04r

e l Id B d r

⨯=πμ 1）有限长载流直导线，垂直距离r 处磁感应强度：)cos (cos 4210θθπμ-=

r

I

B （其中。向之间的夹角流方向与到场点连线方分别是起点及终点的电和21θθ） 2）无限长载流直导线，垂直距离r 处磁感应强度：r

I

B πμ20=

3）半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r 处磁感应强度：r

I

B πμ40=

4）圆形载流线圈，半径为R ，在圆心O 处：R

I

B 200μ=

5）半圆形载流线圈，半径为R ，在圆心O 处：R

I

B 400μ=

6）圆弧形载流导线，圆心角为)(弧度制θ，半径为R ，在圆心O 处：θπμR

I

B 400= （θ用弧度代入）

2．安培力：⎰

⨯=l

B l Id F

（方向沿B l Id

⨯方向，或用左手定则判定）

积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元l Id

;3.写θsin IdlB dF =;4.分解;5.积分.

3．洛伦兹力： B v q F

⨯=（磁场对运动电荷的作用力）

4．磁场高斯定理：

表达式：0=⋅=⎰s

m S d B

φ（无源场）(因为磁场线是闭合曲线,从闭合曲面一侧穿入,必从

另一侧穿出.)

物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量（磁场强度沿任意闭合曲面的面积分）等于0。

5．磁场安培环路定理：∑⎰

=

⋅I l d B l

0μ

（有旋场）

表达式：∑⎰=⋅I l d B l

0μ

物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B 沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的0μ倍。0μ称真空磁导率

6. 有磁介质的安培环路定理：∑⎰=⋅I l d H l

μ

B

H =

第十二章 电磁感应 电磁场和电磁波

教学要求：

1． 理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义； 2． 会求解感应电动势的大小和方向； 3． 会求解磁通量；了解感生电场特点。

主要公式：

1．法拉第电磁感应定律：dt

d N

m

φε-= 2．磁通量：⎰⋅=S

m S d B

φ

3．动生电动势()⋅=⋅⨯=⎰⎰βαεcos )sin (dl vB l d B v l

l

⋅

⨯.;

方向的夹角的方向与是的夹角与是L B v B v

βα 注：感应电动势的方向沿B v

⨯的方向，从低电势指向高电势。

第十四章 波动光学

教学要求：

=i 掌握杨氏双缝干涉、单缝衍射、劈尖干涉、光栅衍射公式；理解光程差的含义与半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理； 主要公式：

1．光程差与半波损失

光程差：几何光程乘以折射率之差：2211r n r n -=δ

半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有的跃变即光程发生的相位突变2

λ

π，。（若两束相干光中一束发生半波

损失，而另一束没有，则附加

2

λ

的光程差；若两有或两无，则无附加光程差。） 3．杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数）

⎪⎪

⎪

⎩

⎪

⎪

⎪⎨⎧

=∆-=

=d D x d D k x d D k x k k λλλ:2)12(::相邻条纹间距暗纹公式明纹公式暗明 条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹。条纹间距x ∆与缝屏距D 成正比，与入射光波长λ成正比，与双缝间距d 成反比。

4．增透膜、增反膜原理：（先分析折射率 关系） 1)⎪⎩⎪⎨⎧+==>><<增反膜

增透膜时或当反

,2

)

12(2,2321321λλδk ，k d n ，n n n n n n

2)⎪

⎩⎪⎨⎧+=+=<>><增反膜

增透膜时或当反

,2

)

12(22,2321321λλλ

δk ，k d n ，n n n n n n 5．劈尖干涉：（b-相邻条纹间距, θ--劈尖夹角,D--钢丝直径，2n -劈尖介质折射率） 相邻条纹对应的薄膜厚度差：2

2n e λ

=

相邻条纹间距：θ

λ

22n b =

n 1n 2n 3n