chapter 14 大學物理總結2014

大學物理總結(I)(一)力學(二)振動和波動(三)電磁學2/21（一）力學總結力學運動學動力學牛頓運動定律：力學基礎

適用范圍：質點（對于剛體需要改造）守恒定律

慣性系

+質點組（剛體）動量守恒定律

力在時間上的積累機械能守恒定律

力在空間上的積累角動量守恒定律

力在方位上的作用力學的知識結構3/211.1運動學速度角速度加速度角加速度角量與線量的關系伽利略變換4/211.2牛頓運動定律牛Ⅲ定律適用范圍：質點+慣性系對非慣性系，考慮慣性力后，牛II也成立。對剛體+慣性系，剛體的定軸轉動問題角動量定理剛體的角動量轉動定律轉動慣量5/211.3動量守恒定律動量定理適用范圍：質點/質點組+慣性系應用：求平均力，求速度等動量守恒定律適用范圍：質點/質點組+慣性系應用：某一方向動量守恒、內力遠大于外力時動量守恒、完非6/211.4機械能守恒定律動能定理質點+慣性系質點組+慣性系萬有引力勢能、重力勢能、彈性勢能機械能守恒定律：系統(tǒng)+慣性系7/211.5角動量守恒定律角動量定理適用范圍：質點/質點組+慣性系角動量守恒：系統(tǒng)/剛體+慣性系對剛體關于剛體：特殊質點組(平動+轉動)質心：質心運動定理（平動）關于剛體定軸轉動記住轉動慣量：桿、質點、圓柱體及平行軸定理8/211.6流體力學伯努利方程伯努利方程只適用于理想流體的定常流動。穩(wěn)定流動的連續(xù)性原理橫截面面積小，流速大9/21（二）振動和波動簡諧振動運動學方程簡諧振動的能量：機械能守恒同頻率同振動方向簡諧振動的合成簡諧振動動力學方程合振動加強與減弱的條件：加強（分振動同向）減弱（分振動反向）10/21一維簡諧波的波動方程：x軸正向傳播一維簡諧波的能量：機械能不守恒，動能=勢能波的強度

干涉條件：加強（分振動同向）減弱（分振動反向）波的干涉駐波：兩傳播方向相反、振幅相同的相干波疊加半波損失：波疏到波密的反射波，出現(xiàn)π相位突變相向運動相背運動多普勒頻移公式弦的長度與波腹個數(shù)關系11/21（三）電磁學總結電磁學電學磁學基礎：兩種電荷；同性相斥，異性相吸；電荷守恒；庫侖定律；電荷和變化的磁場產生電場電磁學的知識結構電磁感應基礎：畢-薩定律；運動電荷和變化的電場產生磁場基礎：法拉第電磁感應定律；安培力；渦旋電磁力場疊加原理；麥克斯韋方程組統(tǒng)一一切電磁現(xiàn)象12/213.1電學描述電場的兩個基本物理量電場中電荷受到電場力：電場強度電場可移動電荷作功：電勢出發(fā)點：電場強度：伏特/米靜電場電力線：等勢面：電勢：伏特13/21靜電場和電勢計算方法點電荷+疊加原理點電荷+疊加原理高斯定理電勢的定義微分關系典型帶電體場強分布典型帶電體電勢分布應記住一些典型的場強和電勢分布！點電荷、帶電球面、長帶電圓柱面、長直帶電導線、帶電細圓環(huán)、無限大帶電平板14/21靜電場中的導體：靜電平衡

導體是一個等勢體，表面是一等勢面。導體表面場強E與導體表面正交，且靜電平衡時導體中處處場強為零靜電場中的介質介質極化：產生極化電荷電極化強度極化電荷面密度極化規(guī)律：電介質中的電場15/21靜電場能量電容器的能量電容器電容的計算導體帶電電場分布求兩極板間電壓求電容16/213.2磁學磁學基本規(guī)律2）畢-薩-拉定律（穩(wěn)恒電流產生的磁場）1）運動電荷在磁場中受到洛侖磁力。3）運動電荷產生的磁場4）磁場的疊加原理17/21磁場的計算方法載流導線在磁場中的受力、力矩和功畢-沙定律+疊加、安培環(huán)路定理、已知磁場分布+疊加記住有（無）限長直導線、電流環(huán)、長螺線管的磁場分布安培力磁力距磁力距的功18/21磁介質磁場能量介質磁化：產生極化電流磁化強度磁化電流面密度均勻、各向同性、弱磁介質中的磁場計算19/213.3電磁感應

電源電動勢：單位正電荷沿閉合回路一周，非靜電力所作的功為電源的電動勢。電動勢的方向，確切地說是指非靜電場強的方向。法拉第電磁感應定律楞次定律：任何電磁感應的結果，恒反抗產生電磁感應的原因電動勢的計算：渦旋電場的計算：20/21

自感與自感電動勢：互感與互感電動勢：自感和互感磁能：變化的電場產生磁場：位移電流21/21

電場的高斯定理。電場由電荷和變化的磁場激發(fā)。

電場的環(huán)路定理。電場包括庫侖電場和感生電場。

磁場的高斯定理。磁場包括傳導電流和變化的電場激發(fā)的有旋磁場。

普遍形式下的安培環(huán)路定理。傳導電流和變化電場都激發(fā)磁場。電磁學基本方程洛侖茲力公式22/2123/21振動和波動：2013秋期中24/21（1）（2）

25/21如圖所示，一平面簡諧波沿Ox軸負方向傳播，波長為λ。若P點振動方程為則該波的表達式是，P處質點時刻的振動狀態(tài)與O處質點t1時刻的振動狀態(tài)相同。26/21一物體在光滑水平面上作簡諧振動，振幅是12cm，在距離平衡位置6cm處速度為24cm/s，求：（1）周期（2）當速度為12cm/s時的位移。27/60例1：描述靜電場性質的兩個基本物理量是__________；它們的定義式是____________和____________。例2：一均勻靜電場，電場強度V·m1，則點a（3，2）和點b（1，0）之間的電勢差Uab＝__________________。（x，y以米計）電學28/60例3：半徑為R，均勻帶正電的細圓環(huán)上有一長為d的小缺口(d<<R)，總電量為q。則圓心O處的場強大小E=_________，場強方向為__________。補償法:小缺口圓弧上相應負電荷在原點的電場即為所求。29/60例4：指出下列靜電場的E～r關系曲線各是哪種帶電體產生的。圖中在r>R的范圍場強E與r的關系是：(A)和(B)E=Q(4or2)；(C)E1r2，它是半徑R的均勻帶電球面?球體?是電荷體密度=Ar還是=Ar(A為常數(shù))的非均勻帶電球體?(D)E1r。球面球體=Ar=A/r無限長均勻帶電直導線,靜電平衡30/60例5：求右圖中分別通過兩個半球面及一個半圓柱面的電通量(半徑均為R)。例6：在邊長為a的正方形平面中垂線上距中心O點a2處，有正點電荷q，則過該平面的電場強度通量為______。

31/60例7：如圖，在均勻電場中，沿場強的方向取間距為d的兩點A、B。從A點經(jīng)任意路徑到B點的場強線積分__________。例8：在點電荷+q和q產生的電場中，將一點電荷+qo沿圖路徑由a點移至b點，則外力作功A=_____________。32/60例9：將面密度的大導體平板置于均勻電場Eo中(假設不影響Eo的分布)，則平板附近左右兩側的合場強為________，_________。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++33/60例10：在一不帶電的導體球殼內，放進一電量為+q的點電荷，點電荷不與球殼內壁接觸。然后使球殼觸一下地，再將點電荷+q取走。此時球殼的電量為______，電場分布范圍是_____。

34/60例1：一長直載流導線，沿空間直角坐標Oy軸放置，電流沿y軸正向。在原點O處取一電流元，則該電流元在(a,0,0)點處的磁感應強度的大小______，方向_____________。磁學35/60例2：無限長直電流I彎成下圖三種形狀，則P，Q，O三點磁感強度大小BP，BQ，BO關系__________(填>，<，=)。36/60例3：載流平面線圈在均勻磁場中所受的力矩大小與線圈所圍面積______；在面積一定時，與線圈的形狀______；與線圈相對于磁場的方向______(填：有關、無關)。有關無關有關37/60例4：半徑相同、以原點O為圓心、相互正交的三個圓電流，電流強度相同，流向與各軸正方向成右手關系，如圖。指出O點磁感應強度的方向(寫出在直角坐標系中的方向余弦角)。三個圓電流在圓心處產生的磁場大小相同,分別指向軸向.38/60例5：如圖，O、P兩點相距a，由畢－薩伐爾定律得有限長直電流AB在P點產生的磁感應強度大小為

于是沿圖L回路有為什么這與安培環(huán)路定理的結論不一致?39/60例6：一矩形線圈，自無