电磁学 - 电磁感应习题课

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1、电磁感应习题课1.掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律的物理意义，能熟练应用法拉第电磁感应定律计算回路的感生电动势并正确判断其方向.2.掌握动生电动势公式及其应用.3.理解感生电场的基本性质.理解当无限长圆柱形空间内的均匀磁场随时间变化时，感生电场的分布特点，会用感生电场的场强公式计算感生电动势.4.理解自感、互感的定义及其物理意义.能计算规则的典型回路的自感和互感系数.5.理解磁场贮存能量的概念，会应用磁能密度计算具有简单对称分布磁场的磁场能量.学习要求电磁感应习题课1.法拉第电磁感应定律2.两类感应电动势(1)

2、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电场(EK),它产生的电动势称为感生电动势,即感应电动势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：基本概念和规律感生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电场Ek的分布(2)互感系数4.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.式中是通过

3、回路的由回路中电流所产生的全磁通。互感电动势5.磁场密度和磁场能量磁能体密度磁场总能量自感磁能6.位移电流通过某曲面的位移电流强度等于该曲面电位移通量对时间的变化率，即位移电流密度对于均匀磁介质7.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.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，下面哪一个叙述是正确的。以上都不对A.B.C.D.#1a0701014a课堂讨论题C感生电场中的电势概念：（2）当导体置于涡旋电场

4、中时，自由电子在涡旋电场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。（1）是非保守力。在涡旋电场中不能引入电势或电势差的概念。不应引入电势的概念涡旋场不是保守场，积分结果与路径有关，二者不等正确A.B.C.D.因两回路的大小、形状未具体给定，所以无法比较与的大小两任意形状的导体回路1与2，通有相同的稳恒电流，若以12表示回路2中的电流产生的磁场穿过回路1的磁通,21表示回路1中的电流产生的磁场穿过回路2的磁通。下面四个选择，哪一个是正确的：#1a0701020aC均

5、匀磁场B充满在截面半径为R的圆柱形体积内。两根长为2R的导体细棒AB与CD，如图放置。AB在圆柱体直径位置上，另一根在圆柱体外。两导体棒分别与电流计相连。当磁场变化时，则AB、CD中的电动势分别是：A.B.C.D.E.无法判断#1a0701014bC均匀磁场B充满在截面半径为R的圆柱形体积内。两根长为2R的导体细棒AB与CD，如图放置。AB在圆柱体直径位置上，另一根在圆柱体外。两导体棒分别与电流计相连。当磁场变化时，则AB、CD中的电流分别是：A.B.C.D.E.无法判断#1a0701014cB解:(1)ABG

6、1回路感应电动势上面线圈：闭合回路内B有变化，因此在回路中会有感应电动势；AB上的电动势为零是因为这里感生电场和dl垂直；但其他部分的感生电场和dl不垂直，积分不为零，因此有感生电动势，因此回路中的电流不为零。下面线圈：回路中B无变化，因此在整个回路中的感生电动势为零；这时，这时回路中无电流；但CD上有感生电动势。在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示。磁场的大小以速率dB/dt变化。在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则A.电动势只在直导线AB中产生B.电动势只在弯曲的导线A

7、B中产生C.电动势在直导线AB和弯曲的导线AB中都产生，且两者大小相等D.直导线AB导线中的电动势小于弯曲的导线AB导线中的电动势#1a0701012dDAB两点和O连接，比较面积有两个长直密绕螺线管，其长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2，且r1:r2=2:1。螺线管内充满均匀磁介质，其磁导率之比1:2=1:2。当将两螺线管串联在电路中通电稳定后。其自感系数之比：A.L1:L2=1:1B.L1:L2=1:2C.L1:L2=2:1D.以上都不对#1a0701017aC有两个长直密绕螺线管，其长度及线圈

8、匝数均相同半径分别为r1和r2，且r1:r2=2:1。螺线管内充满均匀磁介质,其磁导率之比1:2=1:2。当将两螺线管串联在电路中通电稳定后.其磁能之比Wm1:Wm2分别为：A.Wm1:Wm2=1:1B.Wm1:Wm2=1:2C.Wm1:Wm2=2:1D.以上都不对#1a0701018aC6．一平行板电容器，两板间为空气，极板是半径为r的圆导体片，在充电时极板间电场强度的变化率为，