完整版AP电磁学真题解析 FR这么解理想分就稳了

2021AP考试前最后一个winter vacation就要到啦，大家有制定好自己的复习计划吗？说到复习，刷真题肯定是少不了的。本文就来为大家分享完整版AP电磁学真题解析（2015），希望能帮助你检查自己目前的水平，更有针对性地复习。

AP电磁学真题解析（2015）

2015年放出的AP物理C电磁学真题，虽然不像力学部分那么简单，但如果把简单的题目做好，也是很有机会拿到高分的。考点仍然是非常传统的电学--高斯定律+电容器，磁学--法拉第电磁感应定律，以及一道电路题。整体看来，题是其中难度最大的，因为涉及到电介质常数等问题，需要考生对基础概念特别清晰才能作对。而后面两题难度都不大，考点传统缺乏变化，而且计算也非常简单。

这道题的图示和题干都非常简单明确：一套平行板电容器，上板带正电量+Q，下板带负电量-Q，两板间距离为D，每个板子的面积为A。
首先(a)的i小问要求画出两板间电场情况，这大家应该都知道，平行板电容器之间的电场是匀强电场，方向从正板到负板，情况如下图所示，可以画一条或多条电场线。

然后ii是要求画出可供计算板间电场强度的高斯面。这其实就是利用高斯定律求无限大带电平面产生的电场，可以选择任何一个类似盒子的高斯面（顶、底面的形状其实随意，只需要记得侧面垂直于带电平面），如下图所示（实际上这两步都画在同一张图上）。

于是iii要求真正使用高斯定律 求解了。假设之前的高斯面是一个圆柱形盒子，其底面积为A'，再设板子带电的均匀面密度 ，那么可以代入高斯定律，写出 ，从而得到 。而题目中要求用A、D、Q这些物理量来表示，所以再把刚才的面密度带回去，得到 。这里请不要不经过面密度而直接写这个表达式，因为不符合高斯定律的做法。
现在两板间被插入了某种电介质，并且使得电场表达式变成了 。(b)这一问要求写出电介质系数κ根据x变化的表达式。电介质系数是插入电介质之后，使得新电容的系数κ。
在(c)问中，又是经典的两段式题目，i要求写出电势的算式，但不求解，而ii才要求解出结果。根据电势与电场的关系式： ，可以直接带入(b)问之前就已知的电场表达式，写出 。然后求电势差：
所以(d)问中的电容问题迎刃而解： 。
(e)问的关键在于是否熟悉电容充能公式。按照题目中给出的条件，知道带电量Q值不变，而我们知道在插入不同电介质之后，电容C不同。所以采用公式 来判断，因为第一个变化电介质的常数 ，是小于第二个恒定电介质常数 的，所以可以得知第一个电容器的UV大于第二个的UC。

(e) A voltmeter is to be used to determine the emf of the battery after removing the battery from the circuit.

Two voltmeters are available to take this measurement- -one with low internal resistance and one with highinternal resistance. Indicate which voltmeter will provide the most accurate measurement.

The voltmeter with low resistance will provide the most accurate measurement.The voltmeter with high resistance will provide the most accurate measurement.The two voltmeters will provide equal accuracy.Justify your answer. 

一看到第二大题的图示，相信不少人就松了口气，这是一道电路题，而且图中只有电阻，理论上说，这种题难度不会高起来。首先(a)问的i想要考生写出路端电压的表达式。这涉及到内阻这个小知识点。电动势 ，所以路端电压 。而按照ii的要求，只需要把形式稍作变化即可， 。我们尽量写成这种形式是因为，一般题目中要求将公式写成某种形式，都是为了后面描点作图求斜率用。这种写法可以非常清晰地表明图像的斜率和截距各是多少，有利于回答后面的小问。
(b)这里是传统的根据数据描点画图题。题目早已要求好横纵轴都是什么，连数字都直接帮学员算出了，只需要按照规定画得最恰直线即可。这类题目一贯非常注重坐标轴物理量和单位的标记，请大家不要忘记，否则会扣一半分数。

(c)又是作图题之后必然出现的依照图像求斜率截距然后求某物理量。选取任意两点求 ，即可得到斜率大约为0.0463 Ω/V，而截距靠读图得知大约为0.08 1/V （此类题目中允许一定的人为选取等因素导致的误差）。然后依照之前所写的表达式： 中的斜率和截距部分，即可求得 ，以及r = 12.5 × 0.0463 = 0.58 Ω。
(d)问要求系统所能提供的电流最大值，其实就是电源短路时的电流，此时外电阻R为零。　　。
最后(e)问想要考生答出"如果要更地测量电动势，那么电压表是应该选电阻大的还是电阻小的"。在这里凡是还记得早期电路知识点的考生，当然要选择更高电阻的电压表了。因为电压表并联在电路中，它本身的电阻越高则对电路的总电阻影响越小，从而获得更高精度的测量。
前两道大题考了电学和电路，那么第三大题必定是磁学了。首先看图，磁场和圆环，显然这肯定是法拉第电磁感应定律相关的题目。(a)问要求出磁通量--当然，应用法拉第电磁感应定律怎么能没有磁通量表达式呢。磁场是变化的，但并不是根据位置而变化，所以可以直接使用磁通量定义式得出： 。
接下来，(b)要求使用法拉第电磁感应定律求感应电动势，仍然是直接应用公式和(a)问的结果： 。
(c)也是电磁感应的典型考点：感应电流的方向和大小。首先电流强度非常简单，利用欧姆定律可以算出， 。
然后使用楞次定律判断电流方向：根据磁场强度的表达式，可知它随时间下降，所以为了抵抗这种变化，系统需要制造出与外界磁场同向的感应磁场，再根据右手螺旋定则，可以判断出电流是逆时针方向的。

(d)问要求算出4秒内的耗能，凡是见到"dissipated"，意味着就是发热功或功率。这要使用发热相关公式求出 。
最后(e)这一问，虽然是电磁学的考试题，但却很大程度需要力学的知识。在整个封闭的环上，由于电磁感应产生的电流，由于自身在磁场内，且与磁感线不共线，就会受到磁场力的作用。但题目中问的是总共得磁场力和磁场力矩，那么可以利用右手定则看出，只要是封闭的环或框，其所受的磁场力必定处处抵消，总体归零，但由于它们的作用点不同且不共线，磁力矩不会为零。
2015年AP电磁学真题解析就到这里，希望能够帮到大家。

AP官网新消息表明，2021AP考试将考察所有内容的，不再像2020年选取部分内容，各位同学务必要把所有知识点都学会。

所以大家一定不要因为去年理想分高就放松警惕，当时受疫情影响，考试采用的是线上开卷模式，考试题量也有所减少，今年如果也想拿理想分，只有全面细致的复习这一条捷径可走。点击预约试听【唯寻AP同步培训班】——

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