資源簡介

第九章 靜電場
知識點：
用積分方法計算連續帶電體電場強度，場強疊加是矢量疊加；首先進行矢量分解，再把同方向的相加；
運用高斯定理，計算電荷均勻分布、對稱帶電體周圍空間的場強和電勢；關鍵是分析場強分布特點，選好封閉曲面；
（1）電荷在表面均勻分布的帶電圓筒；（選擇一個封閉圓柱曲面）
（2）電荷在表面均勻分布的帶電球殼；（選擇一個封閉球面）
（3）電荷均勻分布的無窮大平面；（選擇一個封閉圓柱曲面）
根據電勢定義用積分方法計算連續帶電體的激發的電勢，要獲得積分路徑上場強的分布；電勢疊加是標量疊加；
電場強度環路定理
連續帶電體的特征 場強計算公式 電勢計算公式 高斯定理
電荷均勻分布的帶電圓筒 表示單位長度的電量； 表示圓筒半徑； 表示電勢零點位置；
電荷均勻分布的帶電球殼； 表示球面的電量； 表示球面半徑
電荷均勻分布的帶電球體 表示被封閉球面包圍電量；
電荷均勻分布的無窮大平面； 表示單位面積的電量
一些問題辨識：
1、理解高斯定理的內容：（1）只有封閉曲面內的電荷，才對該封閉曲面的電通量有貢獻；（2）曲面以外的任何電荷，對該封閉曲面的電通量沒有貢獻；（3）這里強調的是封閉曲面，如果只是一個有限曲面，是封閉曲面的一部分，里外的電荷對該部分是有電通量貢獻的：（4）里、外的電荷都對曲面上的各點產生場強；
2、場強等于零的空間點，電勢可以不為零；電勢為零的空間點，場強可以不為零；
有關靜電場的論述，正確的是（ ）
只有封閉曲面內的電荷才對該封閉曲面的電通量有貢獻；√
無論封閉曲面內的電荷的位置如何改變，只要不離開該封閉曲面，而且電荷代數和不變，該封閉曲面的電通量就不變；√
封閉曲面內部的任何電荷的位置的改變，盡管不離開該封閉曲面，而且電荷代數和不變，該封閉曲面的電通量也要發生改變；×
封閉曲面外的電荷激發的場強對該封閉曲面上的任何面元的電通量的貢獻為零；×
如果封閉曲面的電通量為零，則該封閉曲面上任何面元上的電場強度一定為零；×
如果封閉曲面的電通量不為零，則該封閉曲面上任何面元的電通量的一定不為零；×
電場強度為零的空間點，電勢一定為零；×
在均勻帶電的球殼內部，電場強度為零，但電勢不為零；√
計算場強的三種方法，按照問題的實際情況選擇最方便的方法：
根據連續帶電體的積分公式；
采用高斯定理；
先獲得電勢分布公式，然后計算偏導數；
計算電勢分布首先計算場強分布，再計算電勢分布；
課后選擇題，習題8，12，14，15，20，22，23
；；
第十章 靜電場中的導體與電介質
知識點：
導體在電場中處于靜電平衡狀態的特點；
電介質在電場中極化后的特點；
電介質中的高斯定理；計算電介質中的場強；
電容器電容的計算：先給電容器帶電，計算電勢差，然后電量與電勢差之比就是電容。
一些問題辨識：
自由電荷和極化電荷的比較：除了前者可以自由運動而后者無法自由運動外，其他性質都是一樣；
導體和電介質在電場中性質的比較：導體內部場強為零，是一個等勢體；電介質內部場強不為零，不是一個等勢體；
從描述電場規律來說，電位移只是一個輔助量，這從它的定義可以知道；在電場中決定電荷受力的是電場強度，而不是電位移；
處于靜電平衡狀態的導體，電荷只分布在導體表面，一般地說，曲率半徑越小，電荷面密度越大，避雷針就是利用這個規律實現尖端放電。
密閉導體可以屏蔽外界電場對內部電子儀器的影響。
導體類型 靜電平衡狀態的特點
實心導體 凈電荷只分布在表面；導體上處處電勢相等，是等勢體；導體內部場強等于零；表面附近的場強為
空腔導體（內部不帶電） 凈電荷只分布在外表面，空腔內表面沒有凈電荷；導體和空腔處處電勢相等，是等勢體；導體內部場強等于零；表面附近的場強為
空腔導體（內部存在帶電體） 凈電荷只分布在外表面，空腔內表面有凈電荷；導體處處電勢相等，是等勢體；空腔里面各點電勢不相等，各點場強不為零；導體內部（不包括空腔）場強等于零；表面附近的場強為
電介質類型 極化特點
無極分子電介質 每個分子正、負電荷中心重合，每個分子的電偶極矩等于零；在外電場作用下，每個分子的正負電荷中心發生相對位移，產生電偶極矩，產生電場；大量分子的電場疊加后，削弱導體內部電場，；電介質表面出現極化電荷；由于電介質內部場強不等于零，因此電介質不是等勢體；
有極分子電介質 每個分子正、負電荷中心不重合，每個分子的電偶極矩不等于零，但大量無序疊加，對外電場強度為零；在外電場作用下，每個分子的電偶極矩朝向趨向一致，產生電偶極矩，產生電場；大量分子的電場疊加后，削弱導體內部電場，；電介質表面出現極化電荷；由于電介質內部場強不等于零，因此電介質不是等勢體；
電容器類型 電容
平行極板電容器； 極板面積為，距離為
球形電容器； 兩個球面的半徑分別為
圓柱形電容器； 兩個柱面的半徑分別為，高度為l;
第十一章 穩恒磁場
知識點：
根據題目的特點，采用畢-沙定律或者磁場環路定理計算各種形狀通電導線激發的磁場，熟悉課本中例題的解答思路；
磁場高斯定理；
理解磁場環路定理：（1）強調的是閉合通電導線激發的磁場的環路積分與電流的關系；對于閉合通電回路中的任意一段，對空間磁場分布有貢獻，但不適用環路定理；
運用磁場環路定理，選擇合適的閉合積分回路；計算電流均勻分布、磁場對稱分布的導體周圍空間磁感應強度；
（1）通電圓筒；
（2）通電無窮大平面；
基本公式：畢—沙定律
通電導線激發的磁場：
通電圓導線中軸線上x處磁場：
這些結論在一些題目上可以直接應用。
一些問題辨識：
磁感應線是閉合曲線，無始無終；不是從N極出發，終止S極；
磁場環路定理只適用閉合通電回路產生的磁場；只有穿過積分回路的閉合電流才對磁場的環流有貢獻；其他的閉合電流對該積分回路的環流等于零，但對積分回路上的磁場有貢獻；積分回路上的磁場是每一個閉合回路電流激發磁場的疊加；
從微觀角度，通電導線的安培力是微觀運動電荷的洛倫茲力的集體表現；
不考慮質量的相對論效應，帶電粒子在磁場中作圓周運動時周期與速率無關。帶電粒子在磁場中的運動特點可應用與加速器、質譜儀、磁聚焦。
霍耳效應可測量電流、溫度、載流子濃度；
下列有關穩恒磁場的論述，正確的是（ ）
畢——沙定律可以計算任意一段通電導線激發的磁感應強度；
畢——沙定律只能計算閉合通電導線激發的磁感應強度；×
安培環路定理適用于任意一段通電導線激發的磁感應強度；×
安培環路定理只能適用于閉合通電導線激發的磁感應強度；√
把一根磁鐵放進封閉曲面內，則通過該封閉曲面的磁通量一定不等于零；×
由于通過任意封閉曲面的磁通量等于零，因此通過該封閉曲面上任意面元的磁通量也一定是零。×
由于磁感應線的閉合性，因此通過任何非閉合曲面的磁通量一定是零；×
三種基本題型：
1、計算電流強度；離散帶電粒子運動時電流的計算，，表示離散電荷的數量，為圓周運動周期；
2、計算磁場強弱；計算磁感應強度的兩種方法：
（1）應用畢—沙定律，首先需要分析每個電流元激發的磁場的大小和方向，選擇合適的坐標系進行分解，對相同方向的分量進行累加積分；把積分表達式中的三個變量轉化為一個變量，才能進行積分運算；
（2）采用安培環路定理，主要類型的題目有：通電長導線或者長導體或者長圓筒；長直螺線管或者圓形螺線管；
3、計算磁通量；方法：選擇一個小面元，獲得該面元的磁通量表達式，然后進行積分運算；在電磁感應部分也用上磁通量的計算。
通電回路類型 磁場
無限長通電圓筒 ；表示穿過積分回路的電流強度
無限長通電圓柱體 ；表示穿過積分回路的電流強度
無限大通電平面 ；表示電流線密度；
課后選擇題，習題7，8，11，13，15，19，22
磁場高斯定理的物理含義是什么；磁場環路定理的物理含義是什么：；
第十二章 電磁感應
知識點：
1、電磁感應定律；
2、動生電動勢和感生電動勢中提供非靜電場強分別是洛倫茲力和感生電場；
一些問題辨識：
只要通過一個回路的磁通量發生變化，無論回路是導體還是絕緣體，甚至是一個想象的回路，該回路就有感應電動勢，與回路的電學性質（導體還是絕緣體）無關；感應電流是否出現，依賴回路電阻大小；
到目前為止，我們掌握了兩種電場：靜電場和感生電場。感生電場與靜電場的比較：變化磁場激發感生電場，電荷激發靜電場；感生電場不是保守場，感生電場線是閉合曲線、無始無終，沿一個閉合回路的積分不等于零；靜電場是保守場，電場線是不是閉合曲線、有始有終；
在感生電動勢中，變化磁場激發感生電場是產生電動勢的關鍵，無論是否存在導體，感生電場是存在的，導體的存在只是提供一個顯示電動勢存在的方式；特別注意，感生電場沿一個閉合回路的積分不等于零：。
關于電磁感應現象，正確的論述是（ ）
若回路是絕緣材料制成的，盡管通過回路的磁通量發生變化，回路中必定沒有感應電動勢產生；×
無論是否導體回路，只要通過回路的磁通量發生變化，回路中必定有感應電動勢；√
只要磁場發生變化，無論是在磁場存在區域，還是在磁場不存在區域，都有感生電場出現；√
感生電場與靜電場一樣，都是保守場；×
感生電場與靜電場一樣，都是有源場；×
感生電場線與穩恒磁感應線一樣，都是無始無終的閉合曲線；√
計算題的類型：（1）計算動生電動勢；（2）計算感生電動勢；
這兩種電動勢的計算都可以采用補上部分導體構成閉合回路來計算整個閉合回路產生的電動勢，然后減去補上部分產生的電動勢，就可以獲得待求線段的電動勢。補上的目的就是使計算更加容易、簡便。
課后選擇題，習題7， 11，13
右手定則的幾個含義和適用情況：
矢量叉乘：兩個矢量叉乘，結果是一個新矢量，新矢量的方向又右手定則確定：伸出右手，四指從第一個矢量繞過一個小于180度的角度指鄉向另一個矢量，大拇指方向為新矢量方向；
適用電流元激發磁場的方法、運動電荷洛倫茲力方向、載流電流元安培力的確定、
（2） 安培環路定理中電流正方向的確定：四指指向積分回路方向，大拇指為電流取正值的方向；電磁感應定律中電動勢方向和面元正方向的確定：四指指向回路電動勢正方向，大拇指為面元的方向；
左手定則：
確定載流電流元安培力的方向：四指指向電流方向，磁感應線射向手掌，大拇指指向為安培力方向；
第十四章 波動光學
知識點：
獲得相干光的兩種方法：分波面和分振幅；
計算光程差；光的干涉、衍射的計算總是與光程差有關；光程差與相位差的計算：
薄膜干涉和劈尖干涉屬于分振幅干涉；
獲得線偏振光的三種方法：偏振片；利用光在界面反射和折射時光的偏振態的改變獲得；雙折射分出兩種偏振光；
根據圓孔衍射提高分辨率的途徑有：增大通光孔徑和減小波長
半波損失引起光程差增加半個真空波長；半波損失產生的條件：夾層的折射率小于兩邊的折射率或者大于兩邊的折射率；
介質中光波波長等于真空波長的1/n;
干涉類型 光程差計算
楊氏雙縫干涉 ；
薄膜干涉和劈尖干涉 ；如果上下表面都發生半波損失或者都不發生半波損失，不用加上；如果只有一個表面發生半波損失，需要加上；
牛頓環 ；如果上下表面都發生半波損失或者都不發生半波損失，不用加上；如果只有一個表面發生半波損失，需要加上；
衍射類型 光程差計算
單縫衍射
圓孔衍射 ；表示亮斑的半角寬度；
計算題的類型：（1）與干涉有關的計算，包括雙縫干涉、薄膜干涉、劈尖干涉、牛頓環干涉；（2）與衍射有關的計算，包括單縫衍射、圓孔衍射；（3）與偏振有關的計算，包括馬呂斯定律（計算偏振光透過偏振片的光強）、布儒斯特角的計算
第十五章 相對論
知識點：
1、狹義相對論的兩個基本原理：愛因斯坦相對性原理和光速不變原理；
2、狹義相對論的幾個基本結論：運動長度收縮；運動時鐘變緩；運動質量增大；
3、
根據相對論的論述，正確的是（ ）
根據相對論，對于某個慣性系，運動時鐘較靜止時鐘的走得慢；√
根據相對論，對于某個慣性系，運動物體長度度量結果變少；√
根據相對論，運動物體的長度與靜止長度是一樣的；×
根據相對論，對某個慣性系是同時發生的兩個物理事件，在另外一個慣性系中不一定同時發生；√
根據相對論，對于某個慣性系而言，測量勻速運動火車上光源向前傳播的光速，一定比真空中光速大；×
在真空中，無論相對光源是勻速運動還是靜止的慣性系，測量的光速是不變的；√
根據相對論，運動物體的質量不隨著速度的改變而改變；√
第十六章 量子物理
知識點：
1、量子化假設的意義：每個諧振子的能量只能是最小能量單位的整數倍；
2、德布羅意關系式：
3、不確定關系式
有關量子理論的論述，正確的是（ ）
根據不確定關系，物體的空間位置和動量是不能同時準確測量的；√
由于微觀粒子的波動性，微觀粒子不再存在經典力學的運動軌道；√
由于微觀粒子的波動性，我們只能獲得微觀粒子在某個空間位置的概率；√
微觀粒子的動量越大，其物質波的波長越短，因而波動性越不明顯；√
根據普朗克的能量量子化假設，諧振子的能量是分立的，不連續的；√
物質波既不是機械波，也不是電磁波；√
物質波是描述微觀粒子在空間某個位置出現概率的概率波；√

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