高二物理競賽電磁學(xué)課件

1電磁學(xué)復(fù)習(xí)2oI（2）*（1）IORI（3）（5）IRo（4）（6）RI3一、解：二、積分形式的麥克斯韋方程組中方程的物理意義為（1）；方程的物理意義為（8）（2）。二、（1）表明變化的磁場要產(chǎn)生電場；（2）表明變化的電場要產(chǎn)生磁場；三、三、寫出表明穩(wěn)恒電流的磁場是無源場的數(shù)學(xué)表達(dá)式（3）；寫出表明穩(wěn)恒電流的磁場是有旋場的數(shù)學(xué)表達(dá)式（4）。四、氫原子中的電子（電量為e），在一半徑為R的圓軌道上以速率υ

做勻速率圓周運(yùn)動，則圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多少？圓心處磁場能量密度為多少？等效圓電流的磁矩？四、解6五、如圖同軸電纜,中間充以磁介質(zhì),芯線與圓筒上的電流大小相等、方向相反.已知

,求：（1）此電流系統(tǒng)激發(fā)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布；（2）圓筒間任一點(diǎn)處的磁能密度。（3）單位長度同軸電纜的磁能和自感.設(shè)金屬芯線內(nèi)的磁場可略.推廣：1、若內(nèi)芯為實(shí)心導(dǎo)體，則如何？計(jì)算問題（1、2、3）7單位長度殼層體積五、解（1）由安培環(huán)路定律得

推廣：1、若內(nèi)芯為實(shí)心導(dǎo)體，則如何？計(jì)算問題（1、2、3）推廣解（1）由安培環(huán)路定律得

單位長度殼層體積9六、一半徑為R的圓形閉合線圈，載有電流I，放在均勻磁場中，磁場方向與線圈平面平行，大小為B，如圖，求：（1）線圈磁矩的大小和方向；（2）線圈所受磁力矩大小和方向；（3）在磁力作用下，線圈平面繞過O點(diǎn)的豎直軸轉(zhuǎn)過900，磁力矩做功。I六、解：10七、如圖所示，有一平面塑料圓盤，半徑為R，表面帶有面密度為的剩余電荷。假定圓盤繞其軸線以角速度轉(zhuǎn)動，磁場B的方向垂直于轉(zhuǎn)軸，試求：（1）圓盤的磁矩；（2）磁場作用于圓盤的力矩大小。

七、解：（1）圓盤繞軸轉(zhuǎn)動看作環(huán)電流（2）八、無限長直導(dǎo)線（I）與abcd線圈（I1）共面。求：（1）abcd回路中的φm。（2）若abcd回路中通有電流I1，求四邊受的力及線圈如何運(yùn)動；（3）磁力矩等于多少？（4）將線圈以無限長直導(dǎo)線為軸，旋轉(zhuǎn)180o至左邊對稱的位置，則磁力做的功。orabbacd12線圈向左加速運(yùn)動八、解（1）九、均勻磁場與導(dǎo)體回路法線的夾角=600磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=Kt,（K為常數(shù)）。導(dǎo)線L且以速率

υ向右滑動，求回路中任一時刻的感應(yīng)電動勢。BXLL九、解：14十、一導(dǎo)體框架與一通電I的無限長直導(dǎo)線共面，有一長l的導(dǎo)體棒ab可沿金屬框架滑動，求：（1）在如圖所示的位置時，導(dǎo)體回路中的磁通量；（2）若直導(dǎo)線電流I＝kt（k>0為常數(shù)）時，回路中的感應(yīng)電動勢的大小和方向；（3）若I＝kt，導(dǎo)體棒ab又以勻速υ

從框架邊緣開始向右運(yùn)動時，在任一時刻導(dǎo)體回路內(nèi)的感應(yīng)電動勢。15十、解：16十一、如圖所示，均勻磁場中有兩根長度分別為L和2L的金屬細(xì)桿，OM垂直于ON，磁感應(yīng)強(qiáng)度與OM、ON所在平面垂直?，F(xiàn)桿以O(shè)點(diǎn)為軸以勻角速度作逆時針轉(zhuǎn)動。求：（1）兩桿中動生電動勢大?。浚?）M、N兩點(diǎn)的電勢差？十一、解：17十二、均勻磁場局限在半徑為R圓柱體內(nèi)，磁場隨時間的變化率，(k為常數(shù))，有一長為金屬棒AB放在磁場中，如圖。求（1）A、B兩點(diǎn)處的感生電場的大??；（2）AB棒中電動勢的大小和方向。18十二、解：方向B→A19十三、一無限長直導(dǎo)線與N匝矩形線圈共面，相對位置和線圈尺寸如圖所示，求：（1）系統(tǒng)的互感系數(shù)；（2）若長直導(dǎo)線中的電流為I=,則線圈中的感應(yīng)電動勢是多少？十三、解：（1）20十四、均勻磁場B被限制在半徑R=10cm的無限長圓柱空間內(nèi)，方向垂直紙面向里，取一固定等腰梯形回路ABCD，梯形所在平面的法向與圓柱空間的軸平行，位置如圖。設(shè)磁場以dB/dt=100T/s的勻速率增加，已知θ=π/3，Oa=Ob=6cm，求等腰梯形回路中感生電動勢的大小和方向。十四、解：21十五、一空心密繞的螺繞環(huán)，其平均半徑為0.1m,橫截面積為6cm2，環(huán)上共有250匝線圈，求：（1）螺繞環(huán)的自感；（2）若線圈中通有電流3A時，求螺繞環(huán)內(nèi)儲存的磁場能量。十五、解：22十六、一導(dǎo)線矩形框的平面與磁感強(qiáng)度為的均勻磁場相垂直.在矩形框上,有一質(zhì)量為m,長為l

的可移動的細(xì)導(dǎo)體棒MN;矩形框還接有一個電阻R,其值較之導(dǎo)線的電阻值要大得很多.若開始時,細(xì)導(dǎo)體棒以速度沿如圖所示的矩形框運(yùn)動,試求:（1）棒中的感生電動勢;(2)棒中的感生電流;（3）棒所受的安培力；（4）棒的速率隨時間變化的函數(shù)關(guān)系.

++++++23如圖建立坐標(biāo)（3）棒所受安培力方向沿OX軸負(fù)向（1）且由十六、解：++++++（4）棒的運(yùn)動方程為則計(jì)算得棒的速率隨時間變化的函數(shù)關(guān)系為24十八、如圖的長直密繞螺線管,已知,;求：（1）其自感L。（忽略邊緣效應(yīng)）；（2）若通有電流I

且（C為常數(shù)且大于零），則其感應(yīng)電動勢。解

先設(shè)電流

I

根據(jù)安培環(huán)路定理求得H

B.十八、（1）25（一般情況可用下式測量自感）（2）26十九、在光滑水平面的桌面上，有一根長為L，質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬棒，以一端為中心旋轉(zhuǎn)，另一端在半徑為L的金屬圓環(huán)上滑動，接觸良好，棒在中心一端和金屬環(huán)之間接一電阻R，如圖所示。在桌面法線方向加一均勻磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。如在起始位置時，給金屬棒一初角速度。試求：（1）OA桿上動生電動勢的大?。唬?）OA桿受到的磁力矩；（3）任意時刻t，金屬棒的角速度；（4）當(dāng)金屬棒最后停下來時，棒繞中心轉(zhuǎn)過的角為多少？（金屬棒、金屬環(huán)以及接線的電阻、機(jī)械摩擦力忽略不計(jì)）。27十九、解：（1）OA桿上動生電動勢的大?。悍较颍篈→O（2）OA桿受到的磁力矩：方向：垂直紙面向里（3）（4）二十、真空中，一電磁波的波動方程如下：則：（1）該電磁波的傳播方向是什么？（2）電矢量的振幅為多少？（3）電場的表達(dá)式是什么？二十、解：二一、在真空中，一平面電磁波的電場為則：（1）磁場方向是什么？（2