电场-原子核基本知识
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1 电场 一. 三种起电方式: 摩擦、传导、感应起电,本质为电子的转移。如带正电物体A与不带电物体B接触,电子由B转移到A,而不是正电荷由A转移到B。元电荷(e=1.60×10-19C);带电体电量等于元电荷的整数倍。 二.真空中两点电荷间作用力计算:库仑定律F=kQ1Q2/r2 点电荷:间距远大于本身尺寸的电荷 三. 电场: 1.产生:凡带电的物体周围就存在电场,电场的基本性质是对处于其中的电荷有力的作用。 2.方向:电场方向与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反。 3.大小:E=F/q,E与F、q无关。 4.电场线:由法拉弟为形象描述电场而引入。电场线上任何一点的切线方向与该点电场方向相同,电场线越密的地方电场越强。请自己补充常见电场线形状:
四.电场力:F=qE 正电荷受力方向与电场方向相同,负电荷受力方向与电场方向相反。
五.电场力做功:与路径无关,WAB=qUAB=qEd d为两点沿场强方向的距离。U=Ed(只适用于匀强电场)
六.电势能:处于电场中的电荷具有的势能,与重力势能类似;电场力做正功,电势能减小,电场力做
负功,电势能增大;电场力做功等于电势能的变化量,即:ΔAB=-WAB
七.电势(φ):顺着电场线方向电势降低。电势差:UAB=a-b 等势面:电势相等的点组成的面,
总与电场线垂直,等势面上各点电势差U=0,移动电荷电场力做功W=0。请补充常见等势面形状:
八.带电粒子在电场中的运动:(微观粒子重力通常可忽略,宏观粒子重力通常不可忽略)
① 加速 2mv21qEdquW加 m2quv加 请补上图: ②偏转(类平抛)平行E方向:L=vot 竖直:222tmdqU21tmqE21t21y偏a 请补上图:
速度:Vx=V0 Vy =at tg=00yVatVv (为速度与水平方向夹角) 位移:Sx= V0 t Sy =221at oo221v2attvattg (为位移与水平方向的夹角) 九.电容器:用来储存电荷的容器,由两块中间插有电介质的金属板构成。充电时,电量Q增大,放时
电量Q减小。充电原理:与电源正极相连金属板上的电子被电源“抽”至另一金属而带上正电。 电容:用来描述电容器储电本领的大小。C=Q/U(定义式,计算式) 平行板电容器电容C=εS/4πkd 电容器的两种情况分析: 始终与电源相连U不变;当d增大C减小Q=CU减小E=U/d减小 仅变s时,E不变。
充电后断电源q不变:当d增大c减小u=q/c增大E=u/d=s kq4dq/c不变,即仅变d时,E不变; 2
磁场 一. 磁场 1. 产生:磁体与电流(奥斯特发现的) 2. 方向:与小磁针静止时N极所指方向相同
3. 大小:ILFB 4. 磁感线:由法拉弟为形象描述磁场而引入。磁感线上任何一点的切线方向与该点磁场方向相同,磁感线越密的地方磁场越强。电流产生磁场磁感线方向由右手定则判定。请自己补充常见磁感线形状:
二. 安培力:磁场对电流的力
1. 大小:F=BIL (B⊥I); F=0 (B∥I) 2. 方向:左手定则(磁感线垂直穿过手心,四指与电流同向,大拇指指安培力方向)F⊥B且F⊥I 3. 同向电流互相吸引,异向电流互相排斥 三. 洛仑兹力:磁场对运动电荷的力
1. 大小:qvBf (B⊥V) 0f (B∥I) 2. 方向:左手定则(磁感线垂直穿过手心,四指与正电荷运动同向,大拇指指洛仑兹力方向)f⊥B且f⊥V ∵f⊥V,∴洛仑兹力只改变速度方向,不改变速度大小。 四. 带电粒子在匀强磁场中的运动:做匀速圆周运动
1.rBvqBmvrrmqvBv则2
无关与vTqBmTvrT22
qBmvrTt2的时间圆心角为 3. 解题基本步骤:①根据洛仑兹力方向画轨迹;②通过作粒子射入磁场点与射出磁场点或与磁场边界相切点的两点洛仑兹力方向线的交点定圆心;③通过作辅助线构成一个包含半径的直角三角形,再根据勾股定理或三角函数知识求半径。请自己作图补上几种常见粒子在磁场中的运动情形:
五. 回旋加速器:①交变电流周期等于粒子在磁场中运动周期即qBmT2交
②当粒子半径等于D型盒半径时,粒子将射出回旋加速器,粒子速度达到最大即qBmvrDmax 3
电磁感应(磁生电) 一.电磁感应产生的条件:电路闭合与磁通量发生变化;磁通量BS (B⊥S),0 (B∥S) 二.感应电流方向判定: 1. 普遍法:楞次定律 ①。;,BBBB方向相同与则方向相反与则原感原感
②。,,;,,表现为吸引与面积扩大则阻碍表现为排斥与面积收缩则阻碍 请自己作图补上几例:
2. 特殊法:右手定则(只适用于导体切割磁感线) 三.感应电流大小计算:RrEI感感 电源内部电流由负极流向正极,外部电流由正极流向负极。 1.求的普遍式感E:BtSnStBntnE感 t叫磁通量的变化率,描述磁通量变化快慢,等于t图象中的斜率。 2.求的特殊式感E:)nBLVE线只适用于导体切割磁感感( (B⊥V),当B∥V时0E感 四.切割磁感线导体所受安培力: 1.大小:RrBLVBLBLIF安,而随安VF
2.做功:QSEFW电安安(焦耳热) 五.自感现象:流过线圈的电流发生变化时,在线圈本身产生的电磁感应现象。
1.tiLE自 L叫自感系数,线圈匝数越多,自感系数越大;有铁芯的线圈,自感系数大。
2.。,,i;i,i,ii,i,iEEE阻线圈相当于一个直流电无不变时阻碍方向相同的产生与时;阻碍方向相反的产生与时自自自 自己作图补充一个实例:
六.电磁感应中常用的其它几个物理量:
1.焦耳热RtQI2 热功率RPI2 2.做功FSW 功率FVP
3.通过某横截面的电量RrntRrtnItq 4.电源两端电压IrEIRU 4
恒定电流与交变电流 一.恒定电流: 1.电阻定律:SLR 为电阻率,由材料与温度决定。金属:,T 半导体,T 2.伏安特性曲线:流过电阻的电流随两端电压变化的曲线,I-U图象中的斜率等于电阻倒数 3.欧姆定律:RUI(只适用于纯电阻电路)
4.电阻的并联:RRR21111总 总电阻小于任何一分电阻;分电阻增大则总电阻增大;并联的路数增多,总电阻越小;若nRRRRRRn总则21 5.有源闭合电路:IrERrEIIRIrEUUU外外内 %PPUPUPP,I,IIE,总出内损外出总效率 6.电路的动态分析思路: 局部电阻支路电流串并串总串总总RURIUIRIIrERrER 自己作图分析一个实例:
7.纯电阻与非纯电阻(带电动机或电解糟)电路: 纯电阻电路:电功等于电热,即RUIRtQUItWI2
非纯电阻电路:电功大于电热,即RUIRtQUItWI2 二.交流电:电流大小与方向随时间周期性变化的电流
1.产生:由线圈与磁体构成的交流发电机产生。
中性面:方向发生改变最大感感IEtnVBSB0//
感应电动势的最大值:nBSEm 从中性面开始计时:teEmsin T2 有效值:根据电流的热效应规定的,通常所说的交流电的值;交流电器上标有的额定电压、额定电流;
交流电压表、电流表所测出的值均为有效值。正弦式交流电:2EmE,2ImI 2. 变压器:根据电磁感应原理,用来改变交流电压的设备,由两个线圈与一个闭合的铁芯构成。 5
电压关系:nnUU2121 UU21决定,UU,21分别为原副线圈两端的电压。 电流关系:nnII1221,IIII,1212则决定。(只适用于单副线圈变压器。) 功率关系:即出入PPIUIU2211,PP入出决定 频率关系:通过变压器的交流电频率不变。 3. 远距离输电:为减小输电线路上能量损失、电压损失,必须采取高电压进行远距离输电。
线路上电阻:SLR线 线路横截面积rS2 L为输电线的来回长度。
线路上电流:UPI输送输送线 线路上能量损失:tQRI线线2 线路上电压损失:RIU线线损 。Q、,UIUP
均越小越小越高一定损线输送输送
热学 一. 分子动理论: 1. 物质是由大量的分子(分子、原子、离子的统称)组成的。
阿伏伽德罗常数:molNA个102302.6
VvMmn摩尔体积物质体积摩尔质量物质质量分子个数
NmAM摩尔质量分子质量0 固、液体分子体积或气体分子所占有的空间NvA
V摩尔体积
0
密度vmVMvm00 两种分子模型:球形)、dv液体分子用于固(2(34)30; 立方体:),d(dv为气体分子间距用于气体分子,30
油膜法测分子直径:SVd单分子层油膜面积纯油体积分子直径