電磁感應(yīng)和電磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

第10章電磁感應(yīng)和電磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)一、法拉第電磁感應(yīng)定律三、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，a為負(fù)極，b為正極，b點(diǎn)電勢(shì)高。，a為正極，b為負(fù)極，a點(diǎn)電勢(shì)高。ab

二、楞次定律：閉合回路中感應(yīng)電流方向,總是使它所激發(fā)磁場(chǎng)來(lái)阻止引發(fā)感應(yīng)電流原磁通量改變。(1)1/17解:導(dǎo)體元dl上動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為與成角例1:均勻磁場(chǎng)中有一彎曲導(dǎo)線ab，以速度豎直向上勻速移動(dòng)，求此段導(dǎo)線動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。注意到ab

x(2)2/17例2:等邊三角形金屬框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，放在平行于ab邊勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞ab邊以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則bc邊電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)________，ca邊電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)______，金屬框總電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______(要求abca為正方向)。解:(3)abcl3/17四、感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng)Ei：感生電場(chǎng)強(qiáng)度例3：一段導(dǎo)線被彎成圓心在O點(diǎn),半徑為R三段圓弧ab、bc、ca,它們組成了一個(gè)閉合回路,ab位于XOY平面內(nèi),bc和ca分別位于另兩個(gè)坐標(biāo)面中。均勻磁場(chǎng)沿X軸正方向穿過(guò)圓弧bc與坐標(biāo)軸所圍成平面。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間改變率為K(K>0)，則閉合回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)數(shù)值為_(kāi)________；圓弧bc中感應(yīng)電流方向是_________。OXYZabc解：(4)4/17解：考慮閉合回路obao，因?yàn)閛b和ao上，所以ob和ao上無(wú)感生電動(dòng)勢(shì)，棒上電動(dòng)勢(shì)即為整個(gè)回路電動(dòng)勢(shì)。負(fù)號(hào)表示棒上電動(dòng)勢(shì)方向:b點(diǎn)電勢(shì)高例4：在半徑為R圓柱形體積內(nèi)存在著均勻磁場(chǎng)，

為已知。有長(zhǎng)為L(zhǎng)金屬棒放在磁場(chǎng)中，求棒中感生電動(dòng)勢(shì)，設(shè)。doabRL(5)5/17例5:在圓柱形空間內(nèi)有均勻磁場(chǎng),且,在磁場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，中間可放直導(dǎo)線AB和彎曲導(dǎo)線AB，問(wèn)哪根導(dǎo)線上電動(dòng)勢(shì)大。OAB解：在直線AB上電動(dòng)勢(shì)為在曲線AB上電動(dòng)勢(shì)為S2為扇形OAB面積S1為三角形OAB面積。(6)6/17ab求:任意時(shí)刻t

在矩形線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

i并討論

i方向.例6:如圖,真空中一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流有一帶滑動(dòng)邊矩形導(dǎo)線框與其平行共面,二者相距a,滑動(dòng)邊長(zhǎng)為b,以勻速滑動(dòng)。若忽略線框中自感電動(dòng)勢(shì),并設(shè)開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)邊與對(duì)邊重合。aoxya+bdS建立坐標(biāo)xoy取dS,其內(nèi)磁通量為L(zhǎng)順時(shí)針L(7)7/17在t時(shí)刻,矩形線框內(nèi)磁通量:其中x=v

t(8)8/17aoxya+baoxya+b

i方向當(dāng)

t1時(shí),

i為逆時(shí)針?lè)较虍?dāng)

t1時(shí),

i為順時(shí)針?lè)较?9)9/17五、互感系數(shù)互感電動(dòng)勢(shì)例7:面積為S和2S兩圓線圈1、2如圖放置，通有相同電流I。線圈1電流所產(chǎn)生經(jīng)過(guò)線圈2磁通用

21表示，線圈2電流所產(chǎn)生經(jīng)過(guò)線圈1磁通用

12表示，則

21和

12大小關(guān)系怎樣？解：

21＝

12“1”“2”(10)10/17六、自感系數(shù)自感電動(dòng)勢(shì)自感磁能七、磁能密度磁場(chǎng)能量取決于回路大小、形狀、線圈匝數(shù)以及周?chē)沤橘|(zhì)分布。對(duì)非鐵磁介質(zhì)與電流無(wú)關(guān)。(11)11/17例8：真空中兩根很長(zhǎng)相距為2a平行直導(dǎo)線與電源組成閉合回路如圖。已知導(dǎo)線中電流強(qiáng)度為I，則在兩導(dǎo)線正中間某點(diǎn)P處磁能密度為多少？2aPII解：左邊導(dǎo)線產(chǎn)生右邊導(dǎo)線產(chǎn)生P處磁場(chǎng)P處磁能密度(12)12/17八、位移電流位移電流密度：位移電流：全電流：總是連續(xù)(13)全電流環(huán)路定理：13/17例9:充了電由半徑為r兩塊圓板組成平板電容器,在放電時(shí)兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為式中t為時(shí)間。E0、R、C均為常數(shù)，則兩板間位移電流大小為_(kāi)_________，其方向與場(chǎng)強(qiáng)方向________。解：+-方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反。(14)14/17例10:有平行圓形極板組成電容器，電容為110-12F，若在其兩端加上頻率為50Hz，峰值為1.74105V交變電壓。求極板間位移電流最大值。解：極板間電通量為極板間位移電流為極板間位移電流最大值為15/17L1L2例11:如圖所表示,平板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時(shí),沿環(huán)路L1、L2磁場(chǎng)強(qiáng)度H環(huán)流中，必有（）A.B.C.D.C(15)16/17九、麥克斯韋方程組中各方程物理意義例12:反應(yīng)電磁場(chǎng)基