高二物理电磁学部分的公式包括:
1. 库仑定律:F=kQ1Q2/r^2
2. 电场强度:E=F/q
3. 电势差:Uab=φa-φb
4. 电容的定义式:C=Q/U
5. 静电感应:如果一个处于静电平衡状态的导体,它的内部没有电荷,表面有电荷,这个现象叫做静电感应。
6. 导体静电平衡的条件:导体内部处处场强为零,导体表面为等势面,表面每一点的场强方向垂直于该处的表面。
7. 匀强电场中场强公式:E=U/d
8. 电场力做功与电势差的关系:WAB=qU
9. 电阻定律:R=ρL/S
10. 部分电路欧姆定律:I=U/R
11. 闭合电路欧姆定律:E=U内+U外
12. 闭合电路欧姆定律的推论:I=E/(R+r)
以上是高二物理电磁学部分的一些主要公式,其中涉及到库仑定律、电场强度、电势差、电容、静电感应、导体静电平衡条件、电阻定律、部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律等知识点。这些公式在解决相关题目时,需要根据具体情况进行应用。
题目:一个半径为R的圆形线圈,其匝数为N,总电阻为R,放在一匀强磁场中,磁场的方向垂直于线圈平面向里。求线圈中产生的感应电动势。
解答:
根据法拉第电磁感应定律,线圈中的感应电动势为:
E = NΔΦ/Δt
其中,ΔΦ表示磁通量的变化量。在本题中,磁通量的大小为:
Φ = BS
由于磁场方向垂直于线圈平面向里,所以磁通量的变化量为:
ΔΦ = - dΦ
又因为磁通量与面积成正比,所以有:
dΦ = - SΔθ
其中,Δθ表示线圈平面与磁场方向的夹角的变化量。
将以上各式代入法拉第电磁感应定律公式中,可得:
E = N( - dΦ/dt) = NBS/t = NBL^2πR/t
其中,B表示磁感应强度,L表示线圈的长度。
因此,线圈中产生的感应电动势为:E = NBL^2πR/t。
题目中的线圈可以看作一个电源,其内阻为线圈本身的电阻R。当线圈中电流流过电阻R时,会产生焦耳热。根据欧姆定律,电流I为:
I = E/R
将E的值代入上式可得:I = NBL^2πR/tR
最后,根据能量守恒定律,线圈中产生的电能等于产生的焦耳热和磁场能量的增加量。因此,有:E^2/R = NBL^4π^2R^2/t^2 + B^2L^2π^2R^2Δt/m
其中,m表示线圈的质量。
希望这个例题对你有所帮助!