高二物理競賽第十二章電磁感應復習課件

電磁感應復習課一、基本要求1、掌握電磁感應定律和楞次定律及其應用。3、理解磁場能量的計算4、了解位移電流概念和麥克斯韋方程的積分形式2、理解自感和互感現(xiàn)象，并會計算簡單線圈的和。二、基本內容1、感應電動勢的計算說明（1）這是計算感應電動勢的普遍適用公式，但必須在閉合回路情況下計算電磁感應定律或（2）公式中“

”號表示電動勢的方向，是楞次定律的數(shù)學表示，它表明總是與磁通量的變化率的符號相反（3）電動勢方向可采用電磁感應定律中負號規(guī)定法則來確定，也可以由楞次定律直接確定動生電動勢感生電動勢自感電動勢互感電動勢2、自感和互感的計算或或求出通過線圈回路的磁通量具體方法：設線圈中通以電流計算電流在空間的磁場由定義式求出和3、磁場能量注意體積元的選取磁場能量密度磁場的能量載流自感線圈的磁場能量4、反映電磁場基本性質和規(guī)律的麥克斯韋方程組的積分形式方程的積分形式麥克斯韋電磁場5、電磁波的特性1）電磁波是橫波

,;2）和同相位;3）和數(shù)值成比例；

4）電磁波傳播速度,真空中波速等于光速

.5）電磁波的能流密度（坡印廷）矢量

四、計算在半圓上取一線元該線元速度解：用動生電動勢表達式計算

一根細導線彎曲成直徑為的半圓形，均勻磁場垂直于半圓平面。當導線繞點在半圓平面內逆時針轉動時，求間的感應電動勢大小方向沿延長線討論本題可用補償法求解

在AC間加一假想直導線，則構成半圓形閉合回路，其感應電動勢為零（為什么），即解：用動生電動勢表示式計算2、邊長為的正方形導體線框，在均勻磁場中，線框繞軸以轉動，，求線框的感應電動勢（設，時）可知：和導線的動生電動勢為零（為什么）而導線上的感應電動勢方向：導線方向討論：直接由電磁感應定律所以，線框的感應電動勢為方向：順時針

可見，通常情況下，在磁場中運動的閉合導線回路時，用電磁感應定律較為方便！3、一矩形截面的螺繞環(huán)的尺寸如圖，總匝數(shù)為，求其自感

解：設螺線環(huán)中通以電流，則環(huán)內磁場

穿過螺線環(huán)整個線圈的磁通鏈數(shù)4、圖示一邊長為與的矩形導線框，在其平面內有一根平行于邊的長直導線，半徑為，求其互感系數(shù)

解：設長直導線中通以電流，其產生磁場

它穿過矩形線框左、右兩部分的磁通量符號相反，則穿過整個線框的解：本題屬于動生和感生電動勢同時存在的情況,即導體在磁場中運動和磁感應強度隨時間變化5、圖示均勻磁場與導體回路法線的夾角為，磁感應強度（k>0常數(shù)）導線長為以速度水平向右運動，求任意時刻感應電動勢的大小和方向。設時

方法一、分別計算動生和感應電動勢動生電動勢（設不變）方向：感生電動勢（設導線不運動）方向：方向：（順時針）

方法二、應用電磁感應定律求解任一時刻，回路的磁通量其大小為方向：（順時針）2）在螺線管內外若有半徑為r的圓線圈存在線圈中的感應電動勢。oR由于沿逆時針方向沿逆時針方向3）在螺線管截面上放置金屬棒oA，則oA棒上產生的感應電動勢。o4）求在螺線管中的橫載面內，放置有一直金屬棒MN，求MN＝l上產生的感生電動勢？已知：MN求：o解1）用求規(guī)定電動勢的正方向MN分割成許多MNoII：求三角形回路中的感應電動勢即導線MN上的感生電動勢，因在OM，ON上產生的電勢為零。作三角形回路OMN負號說明感應電動勢與正方向相反。規(guī)定回路的方向為順時針5）求在螺線管中的橫載面內，放置有一直金屬棒MN，求MN＝l上產生的感生電動勢？已知：求：oMN三角形回路中的感應電動勢即導線MN上的感生電動勢，因在OM，ON上產生的電勢為零。作三角形回路OMNoMNo