高频AP物理C电磁学考点有哪些 5大板块内容已提炼完毕

06-23

AP物理C电磁学考点

作者：Haley

很多申请大学物理、工程专业的同学会选择AP物理C电磁学来为大学申请加分，本文就来梳理一下AP物理C电磁学考点与考法整理，帮大家做好复习准备。

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AP物理C电磁学考试内容与考试时间

AP物理C电磁学与AP物理1、物理2不同的是，物理C涉及微积分的知识，还需要微积分基础之下的高斯定律、电能电势、电容电感、磁场力与磁场、安培定律、电磁感应。其中大题几乎必出高斯定律和安培定律、一道电路相关、以及磁学相关，以上均可出微积分相关考题。

AP物理C-电磁的考试时间为1小时30分钟，分为选择题和解答题两部分。

Section I

选择题 — 35 道题目 | 45分钟| 占考试成绩的50%

分为独立题，成组题（一个题干对应连续多道题目）

Section II

解答题 — 3 道题目 | 45分钟| 占考试成绩的50%

（点击查看AP物理的4门科目怎么选？）

必考AP物理C电磁学考点整理

01 Electrostatics（静电学占 30% ）
1.Charge and Coulomb’s law
富兰克林是如何冒着生命的危险连接闪电的电荷，得到了正负的概念。库伦定律F = kq1q2/r²，貌似牛顿的万有引力（仍然是平方反比定律，但是把质量换成了电荷数），到目前为止，自然界发现的远距相互作用，都是和距离的平方成反比的，费曼曾经想讨论这里面有什么必然联系？但没有结果）
2.Electric field and electric potential (including point charges)（电场的概念E = F/q，单位正
电荷受到的电场力，即为电场强度E的定义，要牢记。电场因为和引力场一样，同样遵守距离的平方反比律，同样也是保守力场，可以有势能的概念U= kq1q2/r（点电荷q2在点电荷q1场中的势能）；电压的概念，就是单位正电荷在两点之间的电势差，注意单位正电荷从1到2的电势差一般写为V=V1-V2，没有在V之前写Δ是因为Δ一般在物理上表示末态减初态，而电势差不是）
3.高斯定律：(电场强度延一个封闭球面积分，等于这个球面包括的电荷总数除以真空介电常数)
4.几种电荷分布的电场和电势：AP物理C爱考的是几种对称分布，比如：球形、柱形、平板型，在求积分的时候不仅会用到直角坐标系，也会用到球坐标系和柱坐标系更方便。

02 Conductors, capacitors, dielectrics（导体，电容和绝缘体的概念占14%）
1.Electrostatics with conductors（静电中的导体，表面一定是电场等势面，否则就会造成自由电子的流动，直到静电平衡为止）
2.Capacitors（电容器）
a.Capacitance （电容的概念，储存静电能量Uc = 1/2 *QV =1/ 2 *CV²）
b.Parallel plate （平板电容器：两块平行导体版，面积为A，各带等量电荷Q，正负相反，中间是绝缘体（dielectrics）距离是d，两板之间电势差为V，其电容为C=Q/V=ε0A/d,ε0为真空介电常数）
c.Spherical and cylindrical（球形和柱形的电容器）
3.dielectrics（绝缘体的概念，其中的电场和电荷分布特点）
03 Electric circuits （电路占20% ）
1.Current, resistance, power（电流强度的概念:I =ΔQ/Δt，电阻的概念R=ρL/ A;ρ为电阻率，L为导线长度，A为导线横截面积，欧姆定律：I=V/R,电功率 P=IV=I² R )
2.Steady-state direct current circuits with batteries and resistors only(带电池和电阻的直流电路分析，并联和串联)
3.Capacitors in circuits（电路中的电容器）
a.Steady state （在直流电路中的电容器，并联与串联，算出等效电容）
b.Transients in RC circuits (RC电路的瞬间状态，求解其微分方程)
04 Magnetic Fields （AP物理C电磁学考点磁场占20%）
1.Forces on moving charges in magnetic fields （以V运动电荷q在磁场B中的受力，洛伦茨力：F=qV×B）（注意在本日志中公式中加重写的字母一般都代表矢量）
2.Forces on current-carrying wires in magnetic fields（电流线在磁场中的受力：F=IL×B,L为导线长度，其矢量方向取I的方向）
3.Fields of long current-carrying wires （无限长直流导线I的磁场：B =μ0I/2πr;μ0为真空磁导率，r为距离导线的垂直距离）
4.Biot–Savart law and Ampere’s law（毕奥-萨法尔定律和安培定律，求解螺线管或其它对称的电流情况的磁场）
05 Electromagnetism （电磁场占16%）
1.Electromagnetic induction (including Faraday’s law and Lenz’s law)（法拉第电磁感应定律：线圈中的感生电动势，与穿过线圈的磁通量随时间的变化率成正比：ε=-ΔΦ/Δt,负号的物理意义由楞次定律解释，既：感生电动势产生的磁通变化率，和原来产生感生电动势的磁通变化率要相反，这是能量守恒的要求，和牛顿第三定律的要求是同源的）
2.Inductance (including LR and LC circuits) （LC和LR电路的感生电磁场）
3.Maxwell’s equations （麦克斯韦方程组，包络面积分，电场和磁场的区别是有电荷没有磁单极，环路积分，电场和磁场的区别是有电流没有磁荷流，但是变化的电场和磁场都会产生磁通量和电通量的变化，这也就是所谓电磁互感，由麦克斯韦方程组直接能推倒出电磁波的存在，速度和光速相同。