大学物理期末考试重点例题知识点.pdf

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1、*电磁感应：µIµNI001.截流长直导线激发的磁场：B=，载流直螺线管、绕环内磁场：B=µnI=02πdldΦ2.法拉第电磁感应定律：=−。通过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中idt产生的感应电动势i与磁通量对时间的变化率成正比。Ex.12-4：两平行导线的平面内，有一矩形线圈，如导线中电流I随时间变化，试计算线圈中的感生电动势。解：µµIII00B∀==fxdS(),,=ldxd1Φ=BdS=(B12−BdS)=−ldx122ππxdxdx++12µµl2IIlIdd00112Φ=dΦ=l−

2、dx=ln−ln∫∫122ππ0dxdx++dl+dl+121222dΦµldl++dldI012212=−=ln−lndt2πd21ddt2Ψ2N3.自感：L==NµnS=nµµV=S，其中Ψ是全磁通：Ψ=Φn000IlEx.12-17：在长为60cm，直径为0.5cm的空心纸筒上多少匝线圈才能得到自感系数为-3610H×的线圈？2Ψ2NLl解：L==NµnS=nµµV=S⇒=N=12000002IlRµπ0dIdΨΨdId4.自感电动势：=−=L−=−LdtdIdtdtEx.求长直螺线管的

3、自感电动势思路：BL→Φ→Ψ→→L2diB=µni,,Φ=BS=µniSΨ=NΦ=NµniSL,=NµµnS=nV,=−L00000LdtΨ215.互感：M=，Ψ表示第一个线圈在第二个线圈中产生的全磁通2121i1dIdΨΨdId1211216.互感电动势：=−=M−=−2121dtdidtdt12Ex.12-19圆形线圈A由50匝绕线绕成，其面积为4cm，放在另一匝数为100匝，半径为20cm的圆形线圈B的中心，两线圈共轴，设线圈B中的电流在线圈A所在处所激发的磁场可看做是均匀的。求（1）两线圈的互感（2）若线

4、圈B中的电流以50A/s的变化率减少时，线圈A中磁通量的变化率（3）线圈A中的感生电动势。解：ΨABNBSAAµ0−6(1).M===NNS=6.2810H×ABAII2RBBBddΨΨdIB−−44(2).=M=3.1410V(3).×==3.1410V×Ldtdtdt127.自感磁能（知道即可）：W=LIm22B1128.磁能密度：单位体积磁场所具有的能量。w==µH=BHm22µ20-3Ex.12-27有一段10号铜线，直径为2.54mm，单位长度电阻为3.2810×Ω/m，在着同线上载有10A电流，计算铜线

5、表面磁能密度多大。解：µIB203∫Bdl=µπ0∑I=B2R⇒=B,wm==0.987J/mL22πµR0*电磁波：1.*电磁波的性质：a)电磁波的电场E和磁场H都垂直于波的传播方向，三者相互垂直，所以电磁波是横波。E、H和波的传播方向构成右手螺旋关系，即E向H转动，其右手螺旋的前进方向即为波的传播方向。b)沿给定方向传播的电磁波，E和H分别在各自平面内振动，这种特性称为偏振。c)E和H都在做同相周期性变化，而且位相相同，即同时达到最大同时减到最小。d)*任一时刻，在空间内任意一点，E和H在量值上

6、的关系为：i.*εµEH=ii.*εεEH=µµiii.*E=uBrr0011e)电磁波的传播速度为：*u=；c==nu0εεµµεµrr000022.电磁波能量密度：www=+=εEem03.电磁波能流密度：单位时间通过与传播方向垂直的单位面积的能量。（定义了解）a)矢量式：SEH=×（说明电磁波性质a）[瞬时值]4.*能流密度一周期内的平均值（波强）：2212a)ISEHwccEcE====εεε==cE，最后的等号中的E表示峰值1T01T0ms0002**Ex.13-2设有一平面电磁波在真空中传播，电磁波通过某点时

7、，该点的E=50V/m，求该时刻点的B和H的大小，以及电磁能量密度w和能流密度S的大小。解：1B=µεµH,,E=Hc=0000εµ00−7EB50−71.6710×∴==BHT1.6710T,=×==A/m=0.134A/m87−c310××µπ41002−−122383∴=wEε=8.8510××50J/m=2.2110J/m×022∴=SEH=×500.134J/(ms)=6.7J/(ms)**Ex.13-3某广播电台的平均辐射功率为P=15kW，假定辐射出来的能流均匀地分布在以电台为中心的半个球面上，（1）求在离电

8、台为r=10km处的能流密度；（2）在r=10km处．．．．一个小的空间范围内电磁波可看做平面波，求该处电场强度和磁场强度的幅值。解：3P1510×2−52(1).S==J/(ms)=2.3910J/(ms)×222πr2π××(10103)22SS−8(2