大学物理(上) 期末复习课件

1、 两 根 平 行 无 限 长 直 导 线 相 距 为 ,载 有大 小 相 等 方 向 相 反 的 电 流 ,电 流 变 化率 .一 个 边 长 为 的 正 方 形线 圈 位 于 导 线 平 面 内 与 一 根 导 线 相 距 ,如 图 所 示 . 求 线 圈 中 的 感 应 电 动 势 ,并说 明 线 圈 中 的 感 应 电 流 是 顺 时 针 还 是 逆 时针 方 向 . dI0/ dtdI d dI I dd 解:载流为 的无限长直导线在与其相距为 处产生的磁感强度为:I rrIB 2 0以顺时针绕向为线圈回路的正方向,上面的导线在线圈中产生的磁通量为: 23ln22 032 01 IddrrIddd 下面的导线在线圈中产生的磁通量为: 2ln22 02 02 IddrrIddd 感应电动势为: 34ln234ln2 00 ddtdIddtd 由 和回路正方向为顺时针,得感应电动势的绕向为顺时针方向,线圈中的感应电流亦是顺时针方向.0总磁通量为: 34ln2021 Id 2 通有电流I的长直导线下有一与其共面的梯形的导体线框，试判断电势最高点和电势最低点，并计算它们的电势差。 I l vab cd 3、 指 出 下 列 讨 论 的 错 误 所 在（ 1） 在 均 匀 、 稳 定 磁 场 中 有 一 金 属 棒 ， 若 它在 作 切 割 磁 力 线 的 运 动 ， 导 线 上 各 点 一 定 存 在着 非 静 电 场 ， 因 而 一 定 有 感 应 电 动 势 .Bv 分 析 ： 图 示 情 况 o B （ 2） 在 均 匀 稳 定 磁 场 中 有 一 圆 形 闭 合 线 圈 ，今 绕 一 直 径 转 动 ， 线 圈 内 一 定 有 感 应 电 动 势 .分 析 ： 请 考 虑 以 下 情 况（ 3） 在 随 时 间 变 化 的 磁 场 中 ，如 果 没 有 导 体 ， 肯 定 没 有 电流 。 可 以 推 出 ， 无 感 生 电 场 。分 析 ： 变 化 磁 场 在 其 周 围 空 间 感 生 电 场 ！B o 4、 图 示 一 无 限 长 载 流 导 线 一 侧 放 一 矩 形 线 圈 ,两 者 位 于 同 一 平 面 上 。 试 画 出 下 列 情 况 下 线 圈中 感 应 电 流 的 方 向 .如 何 计 算 ？结 果 无 感 应电 流 感 应 电 流 顺时 针 方 向 感 应 电 流 顺时 针 方 向vvv 5、 平 板 电 容 器 在 充 电 时 ， 沿 图 示 环 路 ， 磁 场强 度 的 环 流 中 ， 必 有 以 下 关 系 1L 2L答 案 ： （ C）（A）（B）（C）（D） 21 LL ldHldH 21 LL ldHldH 21 LL ldHldH 01 L ldH 6、 反 映 电 磁 场 基 本 性 质 和 规 律 的 麦 克 斯 韦 方程 组 的 积 分 形 式（1）（2）（3）（4） S L sdtDjldH qsdDS SL sdtBldE 0S sdB 试 判 断 下 列 结 论 是 包 含 或 等 效 于 哪 一 个方 程 式 ？（ A） 电 荷 总 伴 随 有 电 场 （ 1）（ B） 静 电 场 是 保 守 场 （ 2）（ C） 磁 感 应 线 是 无 头 无 尾 （ 3）（ D） 变 化 的 磁 场 一 定 伴 随 有 电 场 （ 2）（ E） 感 生 电 场 是 涡 旋 场 （ 2）（ F） 变 化 的 电 场 总 伴 随 有 磁 场 （ 4） 7、 图 示 均 匀 磁 场 与 导 体 回 路 法 线 的 夹 角为 ， 磁 感 应 强 度 （ k0常 数 ） 导 线 长 为 以 速 度 水 平 向 右 运 动 ， 求 任 意 时 刻 感应 电 动 势 的 大 小 和 方 向 。 设 时 。ne ktB abl v 0t 0 x ne B vxxo ab 任一时刻 ，回路的磁通量：t cos2vklt dSBSdBt S cos coscos ktlxSB dtdi 其大小为： cos2kvltdtd i 方向：ba （ 顺 时 针 ） 解 ： 本 题 属 于 动 生 和 感 生 电 动 势 同 时 存 在 的 情 况 ,即 导 体 在 磁 场 中 运 动 和 磁 感 应 强 度 随 时 间 变 化 。 BHwm 21解根据安培环路定理,螺绕环内rNIB r20rNIH 2 22 220 421 r INr 1R2R hrrhV d2d 取体积元 V mm VwW d 21 d28 22 220RR r rrhr IN 1222 ln4 RRhINI8、一由 N 匝线圈绕成的螺绕环，通有电流 I ，其中充有均匀磁介质求 磁场能量Wm O 9. 半径为R的圆柱面均匀带电，面密度为 。若以其对称轴旋转，求电流。10. a和b为两个正交放置的圆形线圈，其圆心相重合。a线圈半径为10cm，其5匝，通有电流5A；而线圈b的半径为20cm，共10匝，通有电流2A，求两线圈圆心O点的磁感强度的大小和方向。 11. 将一宽度为l的薄铜片，卷成一个半径为R的细圆筒（设lR，因而可以忽略边缘效应），电流I均匀分布通过此铜片（如图）。求管内磁感强度B的大小。R l