11感应习题课.pptVIP

*大学物理习题课 2.半开卷考试， 学生每人可带1张A4公式纸，内容必须手写，不许打印或复印！纸上不许粘贴纸条。 3.可以用计算器。 1.期末考试的比例:　 刚体 15 相对论 15 静电（含导体与介质） 30 恒磁+电磁感应 40 附加题10。 期末考试( 时间：6月15日上午) 地点: 1.通信/自动化/机电/运输1,2,3班 (学前10410502 共58人): SY 107 2.运输4~10班/商务/计科1班(学号 10281019共54人) : 思源SY106 3.计科2~6班/生物/安全 (学10284053共42人): 思源SY105 时间: 6月15日上午9:00_11:00 期末考试 总评成绩： 作业：10% (本周补交) 演示实验：10% 期中：20% 期末：50% 答疑: 6月13,14日 上午8:00_11:30; 下午2:30_5:00 地点: 见7教楼门口通知 平时考试：10% (14日前交 ) 附加分：参与教学研究 A C R 例5: 在半径为R的圆柱形空间存在轴向均匀磁场，一长为2R的导体棒在垂直磁场的平面内以速度v 横扫过磁场。磁场以 变化，求导体棒运动到图示位置时，棒上感应电动势的大小和方向。 方向: 右?左 v R R 解.设动生电动势为 ,感生电动势为 ,则 做辅助线OA、 OC， 方向:左?右 方向:左?右 =0 D F R2 R1 I I l r dr l 例6.由定义式计算同轴电缆单位长自感系数 解.考虑l长电缆的磁通量: 单位长： 11.24.两根足够长的共面平行导线轴线间的距离为20cm，导线半径为0.1cm。 求两导线间每单位长度上的自感系数。 解: 通电流如图 则两导线间单位长度所围面积的磁通量 单位长度上的自感 1 a d-a 基本概念和规律 1 . 法拉第电磁感应定律 感应电动势 ?i的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比,感应电动势的方向取决于磁场的方向和磁场的变化情况.即： 2 .两类感应电动势 (1) 动生电动势：导体在恒定磁场中运动时产生的感应电动势 (2)感生电动势：由于磁场变化而引起的电场称为感生(涡旋)电场（EK）,它产生的电动势称为感生电动势，即 电磁感应习题课 感生(涡旋)电场的电场线是以轴线为圆心的一组同心圆，表达式为 其方向可根据楞次定律进行判断。 3.局限在半径为R的无限长圆柱形空间的均匀磁场随时间变化时感生(涡旋)电场Ek的分布 (2)当导体置于涡旋电场EK中时，自由电子 在E涡的作用下重新分布出现了电荷堆积，因 而建立了静电场，从而可以比较电势的高低和 计算电势差。 当导体不闭合时 Ub - U a= ?ab *当导体闭合时 U a - Ub=IR - ?ab 4.感生(涡旋)电场中的电势的概念. (1)E涡是非保守力。在涡旋电场中不能引入电势或电势差的概念。 (2) 互感系数 5.自感和互感 (1) 自感系数 式中?为回路的全磁通，I为回路中的电流。 式中?12 (?21) 是通过回路1(2)的由回路2(1)中电流I2(I1) 所产生的全磁通。 互感电动势 长直螺线管的自感： 6.磁场能量 磁能密度 磁场总能量 自感磁能 位移电流密度 通过某曲面的位移电流Id等于该曲面电位移通量对时间的变化率，即 7.位移电流 引入位移电流概念的思想是:变化着的电场也如同传导电流一样,可以激发磁场. 特别注意体积元！ 8.麦克斯韦方程组的积分形式: 通量 环流 要求:公式的精确表达以及 每个公式的物理意义. 三 基本概念与基本原理讨论题 1 .矩形线圈放置在一无限长载流直导线附近.开始时线圈与导线在同一平面内,矩形的长边与导线平行.若矩形线圈以图示的四种方式运动.试回答各种运动方式的线圈中都产生感生电流吗?哪一种产生的感应电流最大? I ? (a) (b) ? (c) (d) 最大 有 有 无 2.半径为R的无限长圆柱形空间内存在均匀磁场B. a?b为空间任意两点,cd为一导体棒, 如图所示. 当B 随时间变化时,试分析下列三个等式两边的物理意义. 并判断这