大学物理电子教案.ppt

2.如图,一矩形线框(其长边与磁场边界平行)以匀速?自左侧无场区进入均匀磁场又穿出,进入右侧无场区,试问图(A)--(E)中哪一图象能最合适地表示线框中电流随时间的变化关系?(不计线框自感) [ ] ? 1 2 3 4 B 分阶段分析 第1、2、3、4阶段中磁通量是否变化？是否产生感应电动势、感应电流？ 特别注意感应电流的方向相同、相反？ 二.填空题: 4.在一个中空的圆柱面上紧密地绕有两个完全相同的线圆aa’和bb’(如图).已知每个线圈的自感系数都等于0.05H.若a、b两端相接,a’、b’接入电路,则整个线圈的自感L= ;若a、b’两端相连,a’ 、b接入电路,则整个线圈的自感L= ;若a、b相连,又a’ 、b’相连,再以此两端接入电路,则整个线圈的自感 L= ; 第一、二种情况：判断两线圈中电流是同向、反向 同向：两线圈相当一个 2N 匝的线圈，由 得结论 反向：两线圈相当一个 0 匝的线圈 第三种情况：两线圈相当一个 N 匝的线圈 a b a’ b’ 三.计算题:? 1 如图所示,一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度ω在水平面内旋转.O1O2在离细杆a端 1/5L 处.若已知地磁场在竖直方向的分量为B.求ab两端间的电势差Ua-Ub. ω B 1/5L b a 由于aO 、 Ob段电势差方向相反，分段计算 O + - 电池 a O 处理方法同上 2 如图,真空中一长直导线通有电流 (式中 I0、λ为常量, t 为时间),有一带滑动边的矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距 a, 矩形线框的滑动边与长直导线垂直,它的长度为b,并且以匀速 (方向平行长直导线)滑动.若忽略线框中的自感电动势.并设开始时滑动边与对边重合,试求任意时刻 t 在矩形线框内的感应电动势εt. dS 上的 S 上的 由 B 方向，设电动势方向为顺时针方向（为什么？） ? 0，电动势方向为顺时针方向，反之为逆时针方向 3有一很长的长方的 U 形导轨,与水平面成θ角,裸导线ab可在导轨上无摩擦地下滑,导轨位于磁感应强度 B 垂直向上的均匀磁场中,如图所示.设导线ab的质量为m,电阻为 R,长度为 l,导轨的电阻略去不计,abcd形成电路,t=0时?=0;试求:导线ab下滑的速度?与时间t的函数关系. ? ab 段电动势大小和方向，确定电流大小和方向 作 ab 的受力分析，列方程，分解，x 方向 θ x y ? 将 ? 和 t 分离等号两边，积分 电磁场二作业提示 一.选择题: 对 L2 应用环路定理 2.如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L1、 L2磁场强度H的环流中,必有 [ ] 对 L1 应用环路定理 传导电流 I 和半径为 R 的环路包围位移电流2相同。根据面积大小，比较位移电流1、位移电流2，得出结论 L1 L2 R 5. 如图所示,一电量为 q 的点电荷,以匀角速度ω作圆周运动,圆周的半径为 R。设 t = 0 时, q 所在点的坐标为 x0 = R, y0 = 0,以 i、j 分别表示 x 轴和 y 轴上的单位矢量,则圆心 O 点处的位移电流密度为 [ ]。 x y q O ωt 算出 t 时刻电位移矢量得的大小 将电位移矢量向两坐标分解，写出矢量表达式 注意：如图 t 时刻，电位移矢量的两坐标分解为负 二.填空题: 2. 圆形平行板电容器,从 q = 0 开始充电,试画出充电过程中,极板间某点 P 处电场强度的方向和磁场强度的方向。 P I +? -? r P I 俯视图 根据电荷密度正负，确定 P 电场强度的方向 根据（俯视图）电流方向，确定磁力线绕行方向，确定 P 磁感应强度的方向（右手） 四.证明题: 试证明:平面电磁波的电场能量的密度与磁场能量的密度相等. 平面电磁波方程 平面电磁波方程的特点：同位相 计算电场、磁场的能量密度 近代物理一作业 提示 一.选择题: 3 宇宙飞船相对于地面以速度 V 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过Δt (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 [ ] 都是“飞船”，固有长度 = 光速 *飞船上时间间隔 4 一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为V1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为 V2 的子弹.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是 [ ] 都是“火箭”，时间间隔 = 固有长度 / 相对火箭速度 5