13習(xí)題課公開課一等獎(jiǎng)?wù)n件省課獲獎(jiǎng)?wù)n件

13電磁感應(yīng)問題討論與習(xí)題分析

二、

主要知識(shí)點(diǎn)

三、

習(xí)題分析與討論一、基本要求

第1頁一、基本要求理解電磁感應(yīng)基本定律；理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)概念,掌握計(jì)算動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)辦法；理解感生電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電場(chǎng)概念，掌握計(jì)算簡(jiǎn)單情況下感生電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電場(chǎng)分布；理解自感和互感定義并能作簡(jiǎn)單計(jì)算；理解自感磁能公式及意義；理解磁場(chǎng)能量和磁能密度概念，會(huì)計(jì)算某些簡(jiǎn)單情況下磁場(chǎng)能量。第2頁二、主要知識(shí)點(diǎn)(一)電磁感應(yīng)定律

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象2、

楞次定律3、

電磁感應(yīng)定律

第3頁(二)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)洛倫茲力(三)感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)性質(zhì)第4頁(四)自感和互感第5頁(五)磁場(chǎng)能量2、磁場(chǎng)能量密度1、自感磁能第6頁練習(xí)1.如圖所示，矩形區(qū)域?yàn)榫鶆蚍€(wěn)恒磁場(chǎng)，半圓形閉合導(dǎo)線回路在紙面內(nèi)繞軸O

作逆時(shí)針方向勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，O

點(diǎn)是圓心且正好落在磁場(chǎng)邊緣上，半圓形閉合導(dǎo)線完全在磁場(chǎng)外時(shí)開始計(jì)時(shí)．圖(A)—(D)e--t函數(shù)圖象中哪一條屬于半圓形導(dǎo)線回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？第7頁練習(xí)2.在一通有電流I無限長(zhǎng)直導(dǎo)線所在平面內(nèi)，有二分之一徑為r、電阻為R導(dǎo)線小環(huán)，環(huán)中心距直導(dǎo)線為a，如圖所示，且a>>r．當(dāng)直導(dǎo)線電流被切斷后，沿著導(dǎo)線環(huán)流過電荷約為第8頁練習(xí)3.一水平放置導(dǎo)體棒ab繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，角速度為

，棒兩端離轉(zhuǎn)軸距離分別為l1和l2(l1<l2)。已知該處地磁場(chǎng)在豎直方向上分量為B，求導(dǎo)體a、b兩端電勢(shì)差。哪端電勢(shì)較高？

第9頁練習(xí)4.如圖所示，一段長(zhǎng)度為導(dǎo)線MN，水平放置在載電流為I豎直長(zhǎng)導(dǎo)線旁與豎直導(dǎo)線共面，并由圖示位置自由下落，則t秒末導(dǎo)線兩端電勢(shì)差UM

UN=IMNal填空題4圖第10頁練習(xí)5.有恒定電流I長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有二分之一圓環(huán)導(dǎo)線cd，半圓環(huán)半徑為b，環(huán)面與直導(dǎo)線垂直，且半圓環(huán)兩端點(diǎn)連線延長(zhǎng)線與直導(dǎo)線相交，如圖．當(dāng)半圓環(huán)以速度v沿平行于直導(dǎo)線方向平移時(shí)，半圓環(huán)上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是多少？第11頁練習(xí)6.

兩互相平行無限長(zhǎng)直導(dǎo)線載有大小相等方向相反電流，長(zhǎng)度為b金屬桿CD與兩導(dǎo)線共面且垂直，相對(duì)位置如圖．CD桿以速度v平行直線電流運(yùn)動(dòng)，求CD桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并判斷C、D兩端哪端電勢(shì)較高？第12頁練習(xí)7.半徑為r小導(dǎo)體圓環(huán)，置于半徑為R大導(dǎo)線圓環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且r<<R．在大導(dǎo)線環(huán)中通有正弦電流I=I0sinωt，其中ω、I0

為常數(shù)，t為時(shí)間，則任一時(shí)刻小線環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_________________________________．第13頁練習(xí)8.如圖所示，二分之一徑為r2電荷線密度為

均勻帶電圓環(huán)，里邊有二分之一徑為r1

總電阻為R導(dǎo)體環(huán)，兩環(huán)共面同心(r2>>r1)，當(dāng)大環(huán)以變角速度ω=ω(t)繞垂直于環(huán)面中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，求小環(huán)中感應(yīng)電流．大環(huán)中相稱于有電流這電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小第14頁練習(xí)9.兩個(gè)相距不太遠(yuǎn)平面圓線圈，如何可使其互感系數(shù)近似為零？設(shè)其中一線圈軸線恰通過另一線圈圓心．(A)兩線圈軸線互相平行放置．(B)兩線圈并聯(lián)．(C)兩線圈軸線互相垂直放置．(D)兩線圈串聯(lián)．第15頁練習(xí)10.在磁導(dǎo)率為

均勻無限大磁介質(zhì)中,一無限長(zhǎng)直導(dǎo)線與一寬長(zhǎng)分別為b

和l

矩形線圈共面,直導(dǎo)線與矩形線圈一側(cè)平行,且相距為d.求二者互感系數(shù).第16頁練習(xí)11.有一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線絕緣地緊貼在矩形線圈中心軸OO′上，則直導(dǎo)線與矩形線圈間互感系數(shù)為_________________．0第17頁練習(xí)12.有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈匝數(shù)均相同，半徑分別為r1

和r2．管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為m1

和m2

．設(shè)r1:r2=1:2，m1:m2=2:1，當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1:L2

與磁能之比Wm1:Wm2

分別為：第18頁練習(xí)13.真空中一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，則距導(dǎo)線垂直距離為a某點(diǎn)磁能密度wm

=________________．第19頁練習(xí)14.半徑為R無限長(zhǎng)柱形導(dǎo)體上均勻流有電流I，該導(dǎo)體材