2022年AP物理C电磁考试已经结束。本场考试为线下纸笔考试,这篇文章涉及到的考卷为国内卷,希望能够通过对应的考情回顾与分析,帮助大家做难度参考。
考试整体分析
整体分析:
电磁学的卷子整体来说和往年相比难度适中,考点分布也比较常规
,只要平时练习足够,基础扎实,是可以正常应对的。

👉 本次考试有以下特点:
1)MCQ部分题目数量和大纲一致(45分钟内完成35道题),因此时间会略微紧张。但整体难度中等,题型分布上涵盖了绝大部分常规考点,和往年基本一致。
2)FRQ部分考察的知识较为基础,也没有太大计算量,只有第三题用到了积分知识,相比往年难度略微低一些。
3)无论MCQ还是FRQ部分,考察的知识点和题型分布都没有偏离考纲。
MCQ分析
U1主要考察了点电荷模型、库伦定律的运用和计算、电场和电势的叠加;


U2主要考察电容的原理和变化;


U3电路部分的考察比例略微高一些,包含电阻的串并联与功率计算、RC电路充放电的电流和电压图像、RC电路的时间常数;


U4依然是对磁场力大小、通电导线产生磁场这类经典问题的考察;


U5则依然以电磁感应为主,考察法拉第定律和楞次定律。
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印象深刻的题比如:


1. 电容的板间距离增加两倍,并且加入一个κ=2的电解质,问电容如何变化;


2. 电阻并联时和原来相比电功率的变化;


3. 选择哪个电路图时间常量τ和题目给的是相同的;


4. 两个正电荷在一条线上,问哪个点电势最高,那个点电场强度合成为0,这也是库仑定律的拓展的一部分——点电荷求电势和电场。
FRQ分析
 第一题
考的是点电荷模型的库仑定律,有三个点电荷在三角形的三个顶点。
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第一问考察的是
电势能计算
,问需要做多少功能把电荷摆放成图中的位置,算出三个点电荷产生的总电势能就可以了。


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第二问考察的是
点电荷产生的电场与电场叠加,问P电处产生的电场强度大小和方向
,先判断方向再计算每个电荷产生的电场强度,用矢量合成就可以了。


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第三问考察
点电荷产生的电势
,求某点电势大小,计算出每个电荷产生的电势然后直接相加就可以了。


👉 第四问考察点电荷产生的电场力性质,需要画受力的方向,通过同性相斥,异性相吸可以判断。
👉 最后一问依然考察的是电场叠加,同时涉及到了受力平衡,问你在哪个地方放一个负电荷可以让定点(正电荷)的受力为0并解释。这个地方因为下面两个电荷都是-2Q,所以x方向的力抵消了,产生的力只在y方向上朝下。所以只需要在正电荷的正上方放一个负电荷就可以平衡掉了。
总体来说,第一道FRQ难度不大,并没有考察高斯定理、电场和电势差关系等复杂问题,而是考察了点电荷产生的电场和电势以及库仑定律,物理模型也比较经典,平日里只要多加练习就可以掌握。
 第二题
考的是RC充放电电路和电阻串并联电路。一个电阻在干路,两个并联支路分别是一个电阻和一个电容串联,再和一个电阻并联,有两个开关控制。
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第一问考察
RC充电电路
,需要判断充电电路中电流的方向。然后打开了第二个开关,关了第一个开关,转变为
RC放电电路
。第一小问让你画出充电和放电时
电流随着时间变化的图像
。这里要注意电容放电时,电流是反向的。


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第二问则是经典的
实验数据图像处理
的考察,给出一个emf对电流I的图像,要求画best-fit-line,然后求电阻R的大小。首先通过电路可以判断出
best-fit-line
的斜率就是电路中等效电阻,因为这里三个电阻的阻值是一样的,所以算出best-fit-line的斜率之后通过等效电阻的计算方法就可以把单个电阻R算出来。


👉 第三问考察电功率计算,已知电流和电压的情况,问电路中的一个电阻在3秒钟内消耗的能量,应用公式计算即可。第四问继续考察实验数据图像处理,给了一个新的电路图,问图像的斜率怎么变。因为新的电路图中有更多电阻并联,所以等效电阻变小了,所以斜率变小。
第二道FRQ基本涵盖了电路相关知识点,首先考察了RC电路的充放电,这里需要牢记住RC充放电电路的分析思路和相关图像。然后考察了实验数据处理,这是一个必考考点,首先要会画best-fit-line,然后要能判断出图像斜率对应的物理量或表达式,然后用图像斜率求出想要的物理量。
 第三题
考的是安培定理和电磁感应。两根平行导线的模型并有一个方形线圈在中间。
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第一问考察
安培定理
,要画一个安培回路来求一个点的磁场强度,并求出来。可以先计算出长度微元的表达式,然后用安培定理公式就可以算出磁场强度了。


👉 第二问考察磁通量计算,需要计算在方形线圈内磁通量的大小。方形线圈距离两根导线距离相等,两根导线电流方向相反。这里需要用积分来算磁通量大小,因为磁场大小随着距离导线的距离在变化,用φ=∫BdA来算就可以了。
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第三问考察
直导线产生磁场和磁场叠加
,画B对于两根导线之间的距离画图像,分别考虑两根导线产生的磁场然后叠加判断大小即可。


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第四问
考察电磁感应
,两根导线电流在增加,问线圈中产生的感应电流朝什么方向。这里用楞次定律来判断就可以。因为原磁场向外增加,所以感应电流产生的感应磁场向内。产生的感应电流通过右手定则可以判断出为顺时针。


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第五问考察
磁通量变化
,要画磁通量随着时间变化的图像。这里通过题目给的什么时候电流增加,什么时候电流不变,什么时候电流减少来判断就可以了。


第三道FRQ难度比前两道题目略高,涉及了安培定理应用、积分法求磁通量、电磁感应(感应电流方向判断),需要熟练掌握积分思想和应用楞次定律。这部分需要在扎实基础、理解知识的同时进行大量练习。
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