电场与电场力
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库仑定律
- 公式：( F = k \frac{Q_1 Q_2}{r^2} )，适用于点电荷间的相互作用。
- 注意：电荷的正负决定力的吸引或排斥，且平方反比关系仅适用于真空中的点电荷。
- 典型例题：计算两点电荷间的平衡位置或动态运动问题。
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电场强度与电场线
- 定义：( E = \frac{F}{q} )，方向为正电荷受力方向。
- 电场线的特点：从正电荷出发，终止于负电荷；密度表示场强大小。
- 匀强电场与点电荷电场的对比：匀强电场中( E )恒定，点电荷电场中( E \propto \frac{1}{r^2} )。
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电势与电势能
- 电势差公式：( U = Ed )（匀强电场），电势能变化( \Delta E_p = qU )。
- 等势面特点：电荷在等势面上移动时电场力不做功。
- 应用：电场中加速或偏转粒子的动能与电势能转换问题。
电路分析与闭合电路欧姆定律
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串并联电路特点
- 串联：电流相等，电压分配与电阻成正比；并联：电压相等，电流分配与电阻成反比。
- 动态分析：滑动变阻器改变电阻时，需判断总电阻变化对电流、电压的影响（如“限流式”与“分压式”接法的选择）。
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闭合电路欧姆定律
- 公式：( I = \frac{E}{R + r} )， E )为电源电动势，( r )为内阻。
- 路端电压与负载关系：( U = E - Ir )，当外电阻增大时，路端电压升高。
- 实验：测定电源电动势与内阻（伏安法、安阻法）。
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电表改装与误差分析
- 电流表改装：并联小电阻扩大量程；电压表改装：串联大电阻扩大量程。
- 误差来源：电压表内接（测量值偏大）与外接（测量值偏小）的电路选择。
磁场与带电粒子的运动
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安培力与洛伦兹力
- 安培力公式：( F = BIL \sin\theta )（( \theta )为电流方向与磁场夹角）。
- 洛伦兹力公式：( f = qvB \sin\theta )，方向由左手定则判断。
- 应用：通电导线在磁场中的平衡问题,或带电粒子在磁场中的圆周运动。
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带电粒子在磁场中的运动
- 圆周运动半径：( r = \frac{mv}{qB} )，周期( T = \frac{2\pi m}{qB} )。
- 有界磁场问题：粒子进出磁场时的轨迹分析（如圆形边界或矩形边界）。
- 典型题型：质谱仪、回旋加速器的原理分析。
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复合场问题
- 电场与磁场叠加时，粒子可能做匀速直线运动（若( qE = qvB )）或复杂曲线运动。
- 例题：速度选择器中粒子的平衡条件分析。
电磁感应与楞次定律
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感应电流的产生条件
- 切割磁感线：( E = Blv \sin\theta )（适用于导体棒平动）。
- 磁通量变化：( E = n \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} )，方向由楞次定律或右手定则判断。
- 动态分析：线圈进入或离开磁场时的电动势变化（如“单根导体”与“多匝线圈”的区别）。
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楞次定律的应用
- “增反减同”“来拒去留”：判断感应电流方向的核心口诀。
- 例题：磁场增强时线圈中的电流方向,或导体棒运动导致回路中电流的变化。
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能量转化与守恒
- 电磁感应中机械能转化为电能，或电能转化为热能（如焦耳热）。
- 计算：通过( Q = I^2 Rt )或( W = \Delta E_p )分析能量分配。
实验与仪器操作
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电学实验核心
- 测电阻率：螺旋测微器、游标卡尺读数，电流表外接法（小电阻）或内接法（大电阻）。
- 伏安特性曲线：分压式接法（小灯泡）与限流式接法（金属导体）的对比。
- 多用电表：欧姆档测电阻时需调零,黑箱问题需结合串并联逻辑分析。
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示波器与多用电表
- 示波器使用：调节扫描频率与同步旋钮观察波形，计算电压或周期。
- 多用电表：测电阻时避免接触电阻,测电压时量程选择需覆盖待测值。
综合应用与题型突破
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动态平衡问题
- 通电导体在磁场中受安培力、重力等多力平衡，需结合受力分析与三角函数求解。
- 例题：倾斜导轨上导体棒的平衡电流计算。
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复合场中的粒子运动
- 电场与磁场叠加时，粒子轨迹可能为直线（平衡）或复杂曲线（非平衡）。
- 例题：带电粒子在交变电场或磁场中的周期性运动分析。
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能量与动量综合题
- 电磁感应中导体棒的运动：结合牛顿定律与能量守恒，分析最终速度或位移。
- 例题：双杆滑动问题中动量守恒与焦耳热的计算。
复习建议
- 构建知识框架：以电场、电路、磁场、电磁感应为主线，串联知识点。
- 强化题型训练：重点突破动态分析、复合场问题、实验设计等综合题。
- 实验细节把控：熟练掌握电表改装、分压限流接法、仪器读数等操作要点。
