總復習(電磁學)課件

總復習（二）電磁學（第11——14章）1.麥克斯韋方程組：總復習12.物質性能方程：3.電磁感應2.物質性能方程：3.電磁感應24.磁場能量：5.位移電流：4.磁場能量：5.位移電流：36.電磁波與電磁場：6.電磁波與電磁場：47.典型場①點荷系——②無限長直線——③無限大平面——7.典型場②無限長直線——③無限大平面——5④細圓環(huán)——⑤有限長直線段

——④細圓環(huán)——⑤有限長直線段——6⑥無限長直螺線管

——⑨螺繞環(huán)內——⑧有限長直螺線管內

——⑦半無限長直螺線管端軸上——⑥無限長直螺線管——⑨螺繞環(huán)內——⑧有限長直螺線78.物質、時空、作用、運動8.物質、時空、作用、運動89.其它重要公式：9.其它重要公式：9[習題]1.寫出麥克斯韋方程組的積分形式。并指出下列結論等效于哪一個方程？（1）變化的磁場一定伴隨有電場；（2）變化的電場一定伴隨有磁場；（2）磁感應線是無頭無尾的；（3）電荷總伴隨有電場。[習題]1.寫出麥克斯韋方程組的積102.坡印廷矢量S的物理意義是：其定義式為：

3.在沒有自由電荷與傳導電流的變化電磁場中，4.電位移矢量的時間變化率dD/dt的單位是：[]

A.庫侖/米2.B.庫侖/秒.

C.安培/米2.D.安培米2.2.坡印廷矢量S的物理意義是：3.在沒有自由電荷與115.圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶負電，當開關K閉合時，AB板間的電場方向為，位移電流的方向為（按圖上所標x軸正方向來回答）。5.圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶126.平行板電容器的電容C為20.0μF，兩板上的電壓變化率為dU/dt=1.50×105V/s，則該平行板電容器的位移電流為。7.一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為R的圓形導體片，在充電時，板間場強變化率的大小為dE/dt。若略去邊緣效應，則兩板間的位移電流為。6.平行板電容器的電容C為20.0μF，兩138.圖示為一圓柱體橫截面，圓柱體內有一均勻電場E,其方向垂直紙面向內，E的大小隨時間t線性增加。P為柱體內與軸線相距為r的一點。則（1）P點的位移電流密度方向為（2）P點的感生磁場方向為8.圖示為一圓柱體橫截面，圓柱體內有一均勻電場E,其方14

10.無限長密繞直螺線管（匝密度為n）通電流I，內部充滿磁導率為μ的磁介質。則管內磁感應強度為，磁能密度為。

9.半徑為r

的兩塊圓板組成的平行板電容器，場強為則兩板間位移電流的大小為。其方向與場強方向。10.無限長密繞直螺線管（匝密度為n）通電流1511.如圖所示，一長為L，線電荷密度為的細線，懸掛一內半徑為R1，外半徑為R2，面電荷密度為的圓環(huán)。求環(huán)心處的電場強度。11.如圖所示，一長為L，線電荷密度為的細線，懸掛16

13.一對同軸無限長直空心薄壁圓筒，電流i沿內筒流去，沿外筒流回。已知其單位長度的自感系數為（1）求其內外半徑之比。（2）若電流為i=I0cost,求其單位長度產生的感應電動勢。13.一對同軸無限長直空心薄壁圓筒，電流i17總復習(電磁學)課件18

14.在豎直向上的均勻穩(wěn)恒磁場中，有兩條與水平面成θ角的平行導軌，相距L，導軌下端與電阻相連，若一段質量為m的裸導線ab在導軌上勻速下滑，在忽略導軌與導線電阻及其間摩擦的情況下，感應電動勢為ε=

；導線ab上

端電勢高；感應電流的大小i=

；方向

。14.在豎直向上的均勻穩(wěn)恒磁場中，有兩條與水平面成θ19總復習(電磁學)課件2015.一邊長為a

和b的矩形導線框。b

邊與一長直載流為I

的導線平行且相距為c(c>a

如圖)。線框以b邊為軸，以角速度

旋轉，求框中的感應電動勢。15.一邊長為a和b的矩形導線框。b邊21總復習(電磁學)課件22

16.半徑為R的圓柱形空間內，充滿磁感應強度為B的均勻磁場，B的方向與圓柱軸線平行。兩無限長直導線在垂直圓柱軸線的平面內，兩線相距為a，a>R，如圖所示，已知磁感應強度隨時間的變化率為dB/dt,求長直導線中的感應電動勢，并討論其方向。解：過軸線作無限長輔助線，如圖所示，在無限遠處與下方導線閉合。則16.半徑為R的圓柱形空間內，充滿磁感應強度為23

17.二半徑為R

和r的同軸圓線圈相距x,R>>r,x>>R，大線圈通電流I，小線圈沿x軸以速率v運動，求x=NR時(N為正數)小線圈中的感應電動勢大小。

解：由題意，大線圈中的電流在小線圈中產生的磁場可視為均勻的，則有17.二半徑為R和r的同軸圓線圈相距x24

18.A和C為兩個互正交的圓形線圈，圓心重合。線圈A的半徑為20cm，共10匝,通電流10A。線圈C的半徑為10cm，共20匝，通電流5A。求兩線圈公共中心O點的磁感應強度的大小和方向。(μ0=4π×10-7N/A2)18.A和C為兩個互正交的圓形線圈，圓心25

19.一電荷密度為的無限大均勻帶電平面。若以該平面處為電勢零點，求其周圍空間的電勢分布。解：設如圖所示19.一電荷密度為的無限大均勻帶電平面。若以該26⊙

20.如圖二共面的平面帶電圓環(huán)，內外半徑分別為R1，R2和R2，R3。外環(huán)以每秒n2

轉的轉速順時針轉，內環(huán)每秒n1

轉的轉速逆時針轉動。若電荷面密度都是,求n1

和n2的比為多大時，圓心處的磁感應強度為零?⊙20.如圖二共面的平面帶電圓環(huán)，內外半徑分別為R27

21.線圈由半徑為R

的1/4圓弧和相互垂直的二直線段組成。通電流I，置于磁場強度為B（方向如圖）的均勻磁場中。求：(1)線圈平面與磁場垂直時，圓弧AB受的原磁場的磁力；(2)線圈平面與磁場成60°角時，線圈受的磁力矩。21.線圈由半徑為R的1/4圓弧和相互垂直28

22.計算如圖所示的平面載流線圈在P點產生的磁感應強度。設線圈中的電流強度為I。22.計算如圖所示的平面載流線圈在P點產29總復習（二）電磁學（第11——14章）1.麥克斯韋方程組：總復習302.物質性能方程：3.電磁感應2.物質性能方程：3.電磁感應314.磁場能量：5.位移電流：4.磁場能量：5.位移電流：326.電磁波與電磁場：6.電磁波與電磁場：337.典型場①點荷系——②無限長直線——③無限大平面——7.典型場②無限長直線——③無限大平面——34④細圓環(huán)——⑤有限長直線段

——④細圓環(huán)——⑤有限長直線段——35⑥無限長直螺線管

——⑨螺繞環(huán)內——⑧有限長直螺線管內

——⑦半無限長直螺線管端軸上——⑥無限長直螺線管——⑨螺繞環(huán)內——⑧有限長直螺線368.物質、時空、作用、運動8.物質、時空、作用、運動379.其它重要公式：9.其它重要公式：38[習題]1.寫出麥克斯韋方程組的積分形式。并指出下列結論等效于哪一個方程？（1）變化的磁場一定伴隨有電場；（2）變化的電場一定伴隨有磁場；（2）磁感應線是無頭無尾的；（3）電荷總伴隨有電場。[習題]1.寫出麥克斯韋方程組的積392.坡印廷矢量S的物理意義是：其定義式為：

3.在沒有自由電荷與傳導電流的變化電磁場中，4.電位移矢量的時間變化率dD/dt的單位是：[]

A.庫侖/米2.B.庫侖/秒.

C.安培/米2.D.安培米2.2.坡印廷矢量S的物理意義是：3.在沒有自由電荷與405.圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶負電，當開關K閉合時，AB板間的電場方向為，位移電流的方向為（按圖上所標x軸正方向來回答）。5.圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶416.平行板電容器的電容C為20.0μF，兩板上的電壓變化率為dU/dt=1.50×105V/s，則該平行板電容器的位移電流為。7.一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為R的圓形導體片，在充電時，板間場強變化率的大小為dE/dt。若略去邊緣效應，則兩板間的位移電流為。6.平行板電容器的電容C為20.0μF，兩428.圖示為一圓柱體橫截面，圓柱體內有一均勻電場E,其方向垂直紙面向內，E的大小隨時間t線性增加。P為柱體內與軸線相距為r的一點。則（1）P點的位移電流密度方向為（2）P點的感生磁場方向為8.圖示為一圓柱體橫截面，圓柱體內有一均勻電場E,其方43

10.無限長密繞直螺線管（匝密度為n）通電流I，內部充滿磁導率為μ的磁介質。則管內磁感應強度為，磁能密度為。

9.半徑為r

的兩塊圓板組成的平行板電容器，場強為則兩板間位移電流的大小為。其方向與場強方向。10.無限長密繞直螺線管（匝密度為n）通電流4411.如圖所示，一長為L，線電荷密度為的細線，懸掛一內半徑為R1，外半徑為R2，面電荷密度為的圓環(huán)。求環(huán)心處的電場強度。11.如圖所示，一長為L，線電荷密度為的細線，懸掛45

13.一對同軸無限長直空心薄壁圓筒，電流i沿內筒流去，沿外筒流回。已知其單位長度的自感系數為（1）求其內外半徑之比。（2）若電流為i=I0cost,求其單位長度產生的感應電動勢。13.一對同軸無限長直空心薄壁圓筒，電流i46總復習(電磁學)課件47

14.在豎直向上的均勻穩(wěn)恒磁場中，有兩條與水平面成θ角的平行導軌，相距L，導軌下端與電阻相連，若一段質量為m的裸導線ab在導軌上勻速下滑，在忽略導軌與導線電阻及其間摩擦的情況下，感應電動勢為ε=

；導線ab上

端電勢高；感應電流的大小i=

；方向

。14.在豎直向上的均勻穩(wěn)恒磁場中，有兩條與水平面成θ48總復習(電磁學)課件4915.一邊長為a

和b的矩形導線框。b

邊與一長直載流為I

的導線平行且相距為c(c>a

如圖)。線框以b邊為軸，以角速度

旋轉，求框中的感應電動勢。15.一邊長為a和b的矩形導線框。b邊50總復習(電磁學)課件51

16.半徑為R的圓柱形空間內，充滿磁感應強度為B的均勻磁場，B的方向與圓柱軸線平行。兩無限長直導線在垂直圓柱軸線的平面內，兩線相距為a，a>R，如圖所示，已知磁感應強度隨時間的變化率為dB/dt,求長直導線中的感應電動勢，并討論其方向。解：過軸線作無限長輔助線，如圖所示，在無限遠處與下方導線閉合。則16.半徑為R的圓柱形空間內，充滿磁感應強度為52

17.二半徑為R

和r的同軸圓線圈相距x,R>>r,x>>R，大線圈通電流I，小線圈沿x軸以速率v運動，求x=NR時(N為正數)小線圈中的感應電動勢大小。

解：由題意，大線圈中的電流在小線圈中產生的磁場可視為均勻的，則有17.二半徑為R