大学物理电磁场复习课(含习题).ppt

静电场 静磁场 静止点电荷产生的电场 稳恒电流产生的磁场 电磁波 涡旋电场 时变电磁场 法拉第电磁感应定律 麦氏位移电流假说 变化的磁场 电磁场总复习 1 掌握静电场的电场强度和电势的概念以及场的叠加原理 掌握电势与场强的积分关系 能计算一些简单问题中的场强和电势 2 理解静电场的基本规律 高斯定理和环路定理 掌握用高斯定理计算场强的条件和方法 并能熟练应用 3 掌握磁感应强度的概念及毕奥 沙伐尔定律 能计算一些简单问题中的磁感应强度 4 理解稳恒磁场的基本规律 磁场高斯定律和安培环路定理 掌握用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法 并能熟练应用 5 掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律 理解动生电动势和感生电动势的概念和规律 并能计算感应电动势 电磁场要求 微积分法求E U 高斯定理求E 毕奥 沙伐尔定律及其特例 安培环路定理 感应电动势的计算 第六章静电场复习 两个概念 三个定律 库仑定律 电场强度 静电场的高斯定律 静电场的环路定律 电势 电势相关概念 重在理解 求电场强度的两种方法 一 用电场的叠加原理 要求 1 求电场强度E 2 求电势 一个电荷 点电荷组 电荷连续分布体 二 用静电场的高斯定律 例 静电场的高斯定律 解题步骤 分析对称性 作高斯面 写出高斯定理 求积分 计算场强 1 场强E和电荷q各代表什么意思 2 等式两边各代表什么 例 可以直接拿来用的电场强度结论 均匀带电球面 无限长均匀带电直导线 无限大带电平行板 可以直接拿来用的电势的结论 均匀带电圆环中心 点电荷 求电势的两种方法 一 用电势的叠加原理 二 用电势的定义式 得先求得E 矢量 均匀带电球面 均匀带电球体 习题6 10 三 补偿法 从O点指向缺口中心点 习题6 7 求空腔中任意点的场强 磁感应强度的大小 方向为该点小磁针极的指向 第七章稳恒磁场复习 二 毕奥 萨伐尔定律 一 磁感应强度的定义 三 磁场的高斯定理 四 安培环路定理 洛仑兹力安培力 磁通量 求穿过矩形面积的磁通量 求解磁感应强度的两种方法 一 利用毕奥 萨伐尔定理 取电流元Idl 写出 分析几何关系 转化成一个未知量的关系 积分 应用特例 1 载流长直导线 3 通电螺旋管 要求 1 求磁感应强度B 2 求磁通量 O O 7 1 2 直导线的贡献也得算上 7 3 A B C D A B C D 解 载流长直导线产生的磁场 O AB射线 方向垂直纸面向里 7 4 解三段直导线在圆心处产生的磁场为零 二 利用安培环路定律 写出安培环路定律 求解 解题步骤 理解该定理 I 7 7 7 8 9 R1 R2 R3 I 三 补偿法 O 点的磁感应强度为多少 第八章电磁感应复习 一 法拉第电磁感应定律 1 动生电动势 大小 2 感生电动势 二 楞次定律 理解动生电动势和感生电动势的概念 会计算感应电动势 判定方向 i 8 1 解 建立坐标系 长直导线为y轴 BC边为x轴 原点在长直导线上 则斜边的方程为 式中r是t时刻B点与长直导线的距离 三角形中磁通量 方向 ACBA 即顺时针 当r d时 2动生电动势 大小 转动 8 6 Ob棒产生的动生电动势 Oa棒产生的动生电动势 Ab两端的电势差 在距O点为l处的dl线元中的动生电动势为 的方向沿着杆指向上端 解 其中 35 一半径r 10cm的圆形闭合导线回路置于均匀磁场 B 0 80T 中 与回路平面正交 若圆形回路的半径从t 0开始以恒定的速率dr dt 80cm s收缩 则在这t 0时刻 闭合回路中的感应电动势大小为 如要求感应电动势保持这一数值 则闭合回路面积应以dS dt 的恒定速率收缩 0 40V 0 5m2 s 3感生电动势 8 8在半径为R 0 5m的圆柱体内有均匀磁场 其方向与圆柱体的轴线平行 且 圆柱体外无磁场 试求离开中心o距离为0 1m 0 25m 0 5m 1m各点的有旋电场的场强 8 9 a 法一 用电动势定义式圆柱体内 法二 可视为闭合回路 作业 xdx 1 2 球内外的场强分布 44 一半径为R的 无限长 圆柱形带电体 其电荷体密度为 Ar r R 式中A为常量 试求 1 圆柱体内 外各点场强大小分布 2 选与圆柱轴线的距离为l l R 处为电势零点 计算圆柱体内 外各点的电势分布 解 1 如图所示 取半径为r 高为h的高斯圆柱面 面上各点场强大小为E并垂直于柱面 则穿过该柱面的电场强度通量为 为求高斯面内的电荷 r R时 取一半径为r 厚dr 高h的圆筒 其电荷为 则包围在高斯面内的总电荷为 r 由高斯定理得 解出 r R r R时 包围在高斯面内总电荷为 解出 r R 2 计算电势分布 r R时 r R时 2 选与圆柱轴线的距离为l l R 处为电势零点 计算圆柱体内 外各点的电势分布