00 教材细分目录

本专题包含 20 个可单独查看的知识点

磁场与磁感应强度安培力洛伦兹力带电粒子在匀强磁场中的圆周运动速度选择器回旋加速器磁通量电磁感应现象及产生条件楞次定律法拉第电磁感应定律导体切割磁感线产生的电动势电磁感应中的电路问题电磁感应中的动力学与能量自感与涡流交变电流的产生与描述交变电流的有效值理想变压器远距离输电电磁振荡与电磁波传感器

01 概念详解

先把概念边界弄清楚

01

安培力与洛伦兹力

安培力作用于通电导线，洛伦兹力作用于运动电荷。洛伦兹力始终垂直速度，因此只改变运动方向，不改变速率。

  • 左手定则判断受力
  • F=BIL sinθ
  • F=qvB sinθ
  • 洛伦兹力不做功
02

带电粒子在磁场中运动

速度垂直磁场时，洛伦兹力提供向心力，轨迹为圆。半径与动量成正比，周期与速度和半径无关。

  • 先由受力方向找圆心
  • 弦的中垂线经过圆心
  • r=mv/(|q|B)
  • T=2πm/(|q|B)
03

电磁感应

只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，就可能产生感应电流。方向用楞次定律，大小用法拉第电磁感应定律。

  • 楞次定律阻碍磁通量变化
  • 右手定则适合导体切割
  • 平均电动势对应 ΔΦ/Δt
  • 能量通常转化为电热
04

交流电、变压器与传感器

正弦交流电的有效值按相同热效应定义。理想变压器电压比等于匝数比，输入输出功率相等；传感器把非电学量转换为电信号。

  • 正弦交流有效值为峰值的 1/√2
  • 变压器不能改变直流电压
  • 升压会降低输电电流
  • 传感器需结合敏感元件特性

02 公式清单

公式必须和适用条件一起记

F=BIL sinθF=qvB sinθr=mv/(|q|B)E=nΔΦ/ΔtE=BLvU₁/U₂=n₁/n₂

03 解题流程

遇到题目先做什么

  1. 标出磁场、电流或速度方向
  2. 判断使用左手、右手或楞次定律
  3. 粒子题结合圆周几何，感应题结合电路
  4. 用能量守恒检查力、电流和热量关系

04 完整例题

带正电粒子以速度 v 垂直进入磁感应强度 B 的匀强磁场，求轨道半径。

  1. 洛伦兹力始终垂直速度并提供向心力。
  2. qvB=mv²/r。
  3. 约去一个 v 后解出 r。
答案r=mv/(qB)。若只写大小，应使用 |q|。

05 自测问题

合上答案后能否说清楚

  • 洛伦兹力为什么不改变粒子速率？
  • 楞次定律阻碍的到底是什么？
  • 理想变压器升压后电流怎样变化？
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