高中物理电磁学考点全梳理，核心知识与解题技巧详解

电场与电荷

电荷性质
- 电荷守恒定律：电荷既不会创生也不会湮灭，只能转移或共享。
- 库仑定律：真空中两点电荷间作用力 ( F = k \frac{Q_1 Q_2}{r^2} )，方向由同性相斥、异性相吸决定。
- 点电荷电场强度：( E = k \frac{q}{r^2} ),方向为正电荷受力方向。
电场的基本概念
- 电场强度定义式：( E = \frac{F}{q} )，单位 ( \text{N/C} )。
- 电场线特点：始于正电荷，终止于负电荷；疏密表示场强大小，切线方向为场强方向。
- 匀强电场公式：( E = \frac{U}{d} ),适用于平行板电容器等场景。
电势与电势能
- 电势差 ( U = \frac{W}{q} )，电场力做功 ( W = qU )。
- 等势面特点：电荷在等势面上移动时电场力不做功。
- 平行板电容器电容公式：( C = \frac{\epsilon S}{4\pi k d} )，储能 ( E_{\text{储}} = \frac{1}{2}CU^2 )。

磁场的基本性质
- 磁感线：闭合曲线，外部从N极到S极，内部从S极到N极。
- 安培力公式：( F = I L \times B \sin\theta )，方向用左手定则判断。
- 洛伦兹力：( f = qvB \sin\theta )，方向垂直于速度和磁场方向,不做功。
带电粒子在磁场中的运动
- 匀强磁场中圆周运动：
  半径 ( r = \frac{mv}{qB} )，周期 ( T = \frac{2\pi m}{qB} )（与速度无关）。
- 质谱仪原理：通过电场加速和磁场偏转分离粒子，计算比荷 ( \frac{q}{m} )。
- 回旋加速器：交变电场加速，磁场偏转，最终动能 ( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \propto B^2 )。

电磁感应定律
- 法拉第定律：感应电动势 ( E = n \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} )，方向由楞次定律判断（“增反减同”）。
- 动生电动势：( E = BLv \sin\theta ),感生电动势由涡旋电场产生。
自感与互感
- 自感现象：线圈电流变化时产生自感电动势 ( E_{\text{自}} = L \frac{\Delta I}{\Delta t} )，阻碍电流变化。
- 互感：两线圈间因磁通量变化相互影响,应用如变压器。
交流电与变压器
- 正弦交流电表达式：( e = Em \sin(\omega t + \phi) )，有效值 ( E{\text{有效}} = \frac{E_m}{\sqrt{2}} )。
- 变压器原理：( \frac{U_1}{U_2} = \frac{n_1}{n2} )，理想变压器功率 ( P{\text{入}} = P_{\text{出}} )。

多用电表使用
- 测电阻步骤：机械调零→选挡→欧姆调零→测量→读数。
- 黑箱问题：通过多用电表判断盒内电路结构,需结合串并联特征分析。
示波器与滑动变阻器
- 示波器功能：观察电信号波形，调节亮度、聚焦、X/Y偏移等参数。
- 滑动变阻器接法：限流式（无特殊要求时）或分压式（要求电压从零开始调节）。

典型模型
- 带电粒子在复合场（电场+磁场）中的运动：如速度选择器、磁流体发电机。
- 电磁场中的平衡问题：如通电导线在磁场中受安培力与重力平衡。
高频考点
- 计算题：库仑力、洛伦兹力圆周运动、电磁感应电动势、变压器线圈比。
- 选择题：电场线/磁感线方向、多用电表读数、交流电有效值。
- 实验题：示波器波形分析、滑动变阻器接法选择、黑箱电路判断。