大学生物理竞赛电磁学(二)课件.pptVIP

物理竞赛辅导;法拉第电磁感应定律;× × × × × ×;※ 感生电动势;感生电场的计算 （1） 原则;×××× ×××××× ×××××;例. 在光滑的水平面上，有一可绕竖直的固定轴O自由转动的刚性扇形封闭导体回路OABO,其半径OA=L，回路总电阻为R，在OMN区域内为均匀磁场B，已知OA边进入磁场时的角速度为?，则此时导体回路内的电流 i = ___ , 因此导体回路所受的电磁阻力矩M = __ 。;例. 如图一矩形管，画斜线的前后两侧面为金属板，其他两面（上下面）为绝缘板，用导线将两金属板相连，金属板和导线的电阻可忽略不计。今有电阻率为?的水银流过矩形管，流速为v0. 设管中水银的流速与管两端压强差成正比，已知流速为v0时的压强差为P0。在垂直于矩形管上下平面的方向上加均匀磁场，磁感应强度为B。求加磁场后水银的流速v;a;例. 一金质圆环以其边缘为支点直立在两磁极间, 环的底部受两个固定挡的限制, 使其不能滑动, 现环受一扰动偏离竖直面0.1弧度, 并开始倒下. 已知B=0.5T, 环半径r1=4cm, 截面半径r2 =1mm, 金的电导率? =4.0?107/?·m, 设环重F=0.075N, 并可以认为环倒下的过程中重力矩时时都与磁力矩平衡，求环倒下所需的时间t.;B;例.;1)取回路ABOA，通过回路的磁通量为;Ein;o.;r1;例：;均匀电场;两式相比得?;.;解：;咸蛰漓培序捐珍京及彩周送揣曲躇毙说峙歼肖绊汤乳怠虐舜典籍翁牧钢球大学生物理竞赛电磁学(二)课件大学生物理竞赛电磁学(二)课件;1）在稳恒电路的任一节点处，流入节点的电流强度之和等于流出节点的电流强度之和 ——节点电流定律(基尔霍夫第一定律);例：10根电阻同为R的电阻丝连成如图所示的网络，试求：A，B 两点间的等效电阻RAB.;例：如图电路，每两点间实线所示短导线的电阻为1?，则A, B两端点间的电阻为;例：在图面内两固定直导线正交，交点相连接，磁感应强度为B 的均匀磁场与图面垂直，一边长为a的正方形导线框在正交直导线上以匀速 v 滑动，滑动时导线框的A, B 两点始终与水平直导线接触，竖直直导线则与导线框的其他部分接触。已知直导线单位长的电阻值均为 r，试问：1）导线框的C, D两点移至竖直导线上时，流过竖直导线CD段的感应电???是多少？ 2）此时导线框所受的总安培力为多大？;C;例：半径为20cm的圆柱形空间内的均匀磁场B随时间作线性变化 B= kt （ k = 225/? T/s）. 用分别为 30 ?与60 ?的半圆弧形电阻接成圆环同轴地套在圆柱形空间外，下图为其截面图。两半圆弧电阻连接处 M, N点用30 ?的直电阻丝MON相连。 求（1）电势差UMN; （2）在环外用多大阻值的电阻丝连接M, N点可使直电阻丝MON上电流为零。;M;例：无限长密绕螺线管半径为r，其中通有电流，在螺线管内部产生一均匀磁场B，在螺线管外同轴地套一粗细均匀的金属圆环，金属环由两个半环组成，a、b为其分界面，半圆环电阻分别为R1 和 R2，且R1 R2,，如图，当B增大时，求: Ua = Ub;自感：由于回路自身电流的变化 而在自身回路中产生感应电动势的现象叫自感现象，这样产生的感应电动势叫自感电动势。;两个载流回路中电流发生变化时相互在对方回路中产生感生电动势的的现象叫互感现象，这样产生的感应电动势叫互感电动势。;例：一矩形线框由无电阻的导线构成，其边分别与x,y轴平行，边长分别为a和b，以初速v0 沿x正方向运动，当 t = 0 时进入磁感应强度为B的均匀磁场，磁场方向如图，充满x 0的空间，设线圈的自感为L，质量为m，并设b足够长，求线圈的运动与时间的关系。（不考虑重力，框的电阻不计）。;谐振动二阶微分方程;例：一半径为 a 的小圆线圈，电阻为R，开始时与一个半径为b（ba）的大线圈共面且同心，固定大线圈，并在其中维持恒定电流 I，使小线圈绕其直径以匀角速 ? 转动如图（线圈的自感忽略）。 求：1）小线圈中的电流； 2）为使小线圈保持匀角速转动，须对它施加的力矩 3）大线圈中的感应电动势;2）当载流线圈所受外力矩等于磁力矩，线圈匀速转动;例：两根电阻可略，平行放置的竖直固定金属长导轨相距l，上端与电动势为?、内阻为r的直流电源连接，电源正、负极位置如图所示。另有一根质量m、长l、电阻R的匀质导体棒，两端约束在