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电磁感应习题课 感应电动势: 法拉第电磁感应电动势: 动生电动是: 感应电场与感生电动是:由于磁场变化而引起的电场称为感生电场. 感生电动势 注意:现在只能计算局限在无限长圆柱空间内,沿轴线方向的均匀磁场随时间均匀变化时,圆柱内外的感应电场 感应电场场强的方向与的方向成左手螺旋法则。 自感和互感 自感:回路电流变化时,穿过自身回路的磁通量变化而产生感应电动势的现象. 由,可求出回路的自感系数L. 感应电动势: 互感:两回路中电流变化时,从而相互激发感应电动势的现象. 由,可求出互感系数. 磁场能量 能量密度: 磁场能量: 位移电流:等于穿过电场某一截面的电位移通量对时间的变化率. 位移电流和传导电流激发的磁场具有相同的磁效应 电磁波 电磁波的性质 电磁波的能量 坡印亭矢量:(电磁波能流密度矢量) 方向与波的传播方向相同 习题 在一个塑料圆筒上密绕有两个完全相同的线圈aa’和bb’,当线圈aa’和bb’如图(1)绕置时互感系数为M1,如图(2)绕置时互感系数为M2,则和关系. A.M1= M2≠0 B. M1= M2=0 C. M1≠M2 M2=0 D. M1≠M2 M2≠0 如图,长度为L的直导线ab在均匀磁场中以速度v移动,直导线ab中的电动势 A.vBL B.vBLsinα α C.0 D.vBLcosα 3.如图,一矩形导体框,以匀速率从处进入一匀强磁场并从处出来,若不及导体框的自感,下面哪条曲线正确地表示了线圈中的感应电流随时间的变化关系.(逆时针方向为正) 4.有两个长直螺线管,长度及线圈匝数相等,半径分别为r1和r2,管内充满均匀磁介质,其磁导率分别为μ1和μ2,设r1: r2=1:2、μ1：μ2=2：1,当将两直螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比为L1: L2，磁能之比为W1：W2。 A．L1: L2=1：1，W1：W2=1：1 B. L1: L2=1：2，W1：W2=1：1 C. L1: L2=1：2，W1：W2=1：2 D. L1: L2=2：1，W1：W2=2：1 5.在感生电场中,电磁感应定律可写成,式中为感应电动势的场强,此式表明 闭合曲线上处处相等.B.感应电场是保守力场.C.感应电场的电力线不是闭合曲线.D.在感应电场中不能象静电场那样引入电势的概念. 填空题 1.面积为S的平面线圈置于磁感应强度为的均匀磁场中,若线圈以匀角速度ω绕位于线圈平面内垂直于方向的固定轴转动,在t=0时与线圈平面垂直,则任意时刻t的磁通量为 .线圈中的感应电动势为 ,若均匀磁场是由通以电流I的线圈所产生的,且B=kI(k为常数),则旋转线圈相对于产生磁场的线圈的最大互感系数为 2.一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴oo’以角速度ω在水平面内转动, oo’在离杆a端L/5处,若磁场方向如图,求ab两端的电势差Uab 3.加在平行板电容器极板上的电压变化率为1.0×106V/s,在电容器内产生1.0A的位移电流,则该电容器的电容为 . 4.反映电磁场基本性质和规律的麦氏方程组为 判断下列结论是包含于或等效于哪个麦氏方程,将正确的方程式用代号填入下格: (1)变化的磁场一定伴有电场 ,(2)磁感应线是无头无尾 (3)电荷总伴随有电场 ,(4)变化的电场总伴随有磁场 5.图示为一充电后的平行板电容器,A板带正电,B板带负电,当将开关合上时,AB间的电场方向为 ,位移电流的方向为 (按图示所标x轴正方向来回答). 6.坡印亭矢量的物理意义 ,其定义式 计算题 如图,在纸面所在平面内有一载有电流I的无限长直导线,其旁另有一边长为l的等边三角形ACD,该线圈的AC边与长直导线平行,今使线圈在纸面内以匀速率v远离长直导线运动,且与长直导线相垂直,求当线圈AC边与长直导线相距为a时,线圈内的动生电动势. 两根通有反向电流的平行长直导线的平面内有一矩形线圈,两导线中电流均为,那么线圈中的电动势为多少? 在圆柱形区域内,沿轴向有一均匀磁场,如图,磁感应强度为B,且以恒定值增大,一边长为L的正方形金属框置于该磁场中,求个边及整个回路的感生电动势. 4在相距为的两根无限长平行直导线之间,有一半径为a的导体园环与二者相切并绝缘，求导体园环与长直导线之间的互感系数。 5．两根半径为a的长直导线平行放置，相距为b