电磁感应习题课1.ppt

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1、电磁感应习题课一、基本概念1.电流密度矢量：2.电源电动势：3.涡旋电场：由磁场变化而激发的电场。4.位移电流：内容小结5．磁场的能量及能量密度a.能量密度:b.磁场能量：6.麦克斯韦方程组：二、基本定律1.法拉第电磁感应定律：负号表明方向2．楞次定律7.位移电流密度：8.玻印廷矢量：三.基本运算：1）动生电动势：导体在磁场中切割磁力线时，产生动生电动势，该导体相当于一个电源，在其内部它由低电势指向高电势，此时的非静电场为：则：2）感生电动势：闭合回路不动，由于穿过回路的磁通量发生变化而产生的电动势。非静电场为：所以：3)自感与互感a.自感电动势：b.互感电动势：1、半径

2、为a的金属圆环，置于磁感应强度为B的均匀磁场中，圆平面与磁场垂直，另一同种材料、同样粗细的金属直线放在金属环上，当直导线以v在圆环上向右运动到离环心a/2处时。求：此时感应电流在环心处产生的磁感应强度。（设金属单位长度的电阻为r0）vbcaO典型习题解：由得方向：cbvbcaOII1I2r1r2利用几何关系二者大小相等，方向相反，互相抵消abcdRBo2、均匀磁场B被限制在半径R=10cm的无限长圆柱空间内，方向垂直纸面向里。取一固定的等腰梯形回路abcd，梯形所在平面

3、的法向与圆柱空间的轴平行，位置如图所示。设磁场以dB/dt=1T/s的匀速率增加，已知=/3，Oa=Ob=6cm.求:等腰梯形回路中感生电动势的大小和方向。abndRBoomabc解：选abcd回路的绕行方向顺时针为正，则有方向：逆时针另由：3、一个半径为a的小圆环，绕着过一条直径的固定轴线作匀速转动，角速度为。另有一个半径为b的大圆环(b>>a)，固定不动，其中通有不变的电流I。小环与大环有共同的圆心。t=0时二环共面。小圆环的电阻为R，自感不计。试求:大圆环中的感生电动势。IbaIba解：4、求长度为L的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴转动时的

4、动生电动势。已知杆相对于均匀磁场B的方位角为，杆的角速度为，转向如图所示。BL解：Bvab电动势的方向从ab5、一无限长竖直导线上通有稳定电流I，电流方向向上。导线旁有一与导线共面、长为L的金属棒，绕其一端O在该平面内顺时针匀速转动，如图。转动角速度为，O点到导线的垂直距离为r0(r0>L)。试求金属棒转到与水平面成角时，棒内感应电动势的大小和方向。r0LoI解：r0LoIxO’aldl