電磁場與電磁波習題

一、電磁感應的基本規(guī)律：產生電磁感應的前提要有相對運動和相互感應，其實驗規(guī)律有兩個：1.楞次定律（定性）：感應電流的產生是阻礙原磁通量的變化，這是判斷電動勢方向的最基本的定律。2.法拉第電磁感應定律（定量）：在具體計算時先求的絕對值，再用楞次定律來定方向關鍵是要有閉合回路或曲面來計算磁通量；而且一定要求任一時刻的總磁通量B(t)，才能用法拉第定律求總感應電動勢。電磁感應習題課二、產生電動勢的方式有兩種：（具體要理解電動勢的產生關鍵是要確定相應的非靜電場力）產生動生電動勢的非靜電力是洛倫磁力,計算動生電動勢有兩種方法：電磁感應習題課

產生感生電動勢的非靜電力是渦旋電場力，計算感生電動勢也有兩種方法：※.先求渦旋電場強度，再求感生電動勢，這種方法僅適用于磁場分布具有高度對稱性的情況；※.與動生電動勢一樣，先構造閉合回路，計算有關的磁通量，再用法拉第電磁感應定律，重點掌握添輔助線的方法。電磁感應習題課三、自感系數與互感系數的定義及計算：★自感系數：其計算步驟與計算電容很類似：1.假設線圈通有電流I；2.求出磁場分布；3.計算相應的磁通量；4.用（1）式或（2）式求出L（I一定消去）。電磁感應習題課★互感系數

計算互感系數特別注意：1先在容易求出磁場分布的線圈中，假設通有電流I；2.求出相應的磁場分布；3.在另一個容易計算磁通量的回路中求互感磁通量；4.用上述公式求出M（I一定消去）。電磁感應習題課四、磁場的能量：電磁感應習題課五、掌握位移電流（感生磁場）的定義及計算方法；理解麥克斯韋方程組中各方程的物理意義；了解電磁波的產生條件及基本性質。這一部分還要掌握一些基本的物理概念，如坡印廷矢量等電磁學復習要點電磁感應習題課麥克斯韋電磁場方程組

【例1】：一無限長直導線與一矩形(ab)線圈共面，如圖所示(t=0時刻,相距為d)，直導線中通有電流I=I0e-kt(I0、k為正常數），矩形線圈以速度v向右作勻速平動，求任一時刻t矩形線圈中的感應電動勢。方向為順時針討論：（1）動生、感生和感應電動勢的大小、方向區(qū)別。（2）本題也可以將動生和感生電動勢分開單獨計算?！纠?】載有電流I長直導線的平面內有一長方形線圈，邊長為l1和l2(l2//I)，t=0時與I相距為d，若從t=0開始以勻加速度a移動線圈，v0=0，求t時刻線圈內的動生電動勢。電磁感應習題課【例2】載有電流I長直導線的平面內有一長方形線圈，邊長為l1和l2(l2//I)，t=0時與I相距為d，若從t=0開始以勻加速度a移動線圈，v0=0，求t時刻線圈內的動生電動勢。電磁感應習題課【例3】有一載流長直密繞螺線管長度為L，匝數為N，管中介質是空氣。螺線管中部的磁場可以看作均勻磁場。在螺線管內部垂直于磁場方向放置一段長度為a的直導線（如圖所示），求：當螺線管上的電流變化率為dI/dt(為正）時，直導線兩端產生的感應電動勢的大小和方向。解：設想構成回路OABO，則因為所以【例4】如圖，線框內通有電流求：直導線的感應電動勢解：設長直導線通有電流I【例5】方向:O點電勢高【例6】兩塊長為l、寬為b的平行導體板相距為a(a<<l、b)，若導體板內通有均勻分布但方向相反的電流，求導體組的自感系數。【例7】均勻磁場B中，在直角坐標系框架上有一長導體棒PQ，若其夾角均勻變化，且在PQ轉動過程中P點保持不動，求=0時棒中的動生電動勢。電磁感應習題課

設銅盤的半徑為R，角速度為。問O到邊緣有沒有電勢差?可視為無數銅棒一端在圓心，另一端在圓周上，即為并聯，因此其電動勢類似于一根銅棒繞其一端旋轉產生的電動勢。討論題電磁學復習要點【靜電場】：

一、主要掌握電勢的定義以及相應的計算方法：①.對于電荷分布高度對稱的帶電體（電場強度易求），用電勢的定義式計算②.對于電荷分布部分對稱或一般的帶電體（電場強度不易求），用電勢的疊加式計算二、掌握已知電勢與電場強度的相互關系：重點掌握已知U(x,y,z)求電場強度，注意公式中的負號！電磁學復習要點三、靜電平衡下的導體的性質：導體內部場強處處為零

其它相關性質可由此導出！靜電平衡情況下首先要重新確定電荷的分布，再求相應的電場強度與電勢！四、重點掌握計算電容的基本步驟：1.先假設兩極板分別帶電+q、-q；2.用高斯定理求電場強度的分布；3.求兩極板間的電勢差；4.也可以記住常見電容器的電容！電磁學復習要點五、靜電場中的電介質：了解電介質的極化過程及微觀本質，重點掌握電介質中的高斯定理及應用方法！有電介質存在時解題均應先求D再求E等其它物理量??！電磁學復習要點【靜磁場】：一、確切理解電流元產生磁場的概念，掌握畢--薩定律及解題步驟，并能計算一些簡單問題中的磁感應強度：重點掌握會用已知典型電流的磁場疊加求出未知磁場的分布。記住幾種常見的磁場分布：電磁學復習要點電磁學復習要點三、熟練掌握用安培環(huán)路定理求磁感應強度的條件與方法：二、掌握磁通量的定義和計算方法：關鍵注意掌握面積元的選取原則！電磁學復習要點五、了解磁矩的概念和載流線圈磁矩的定義，會計算它在均勻磁場中所受的磁力矩四、掌握電流元受磁場力的安培定律，并能熟練計算載流導線受磁場的安培力注意其中的S為線電流I包圍的面積，上述結論僅適用于勻強磁場六、掌握霍爾效應等相關問題的判斷電磁學復習要點B、M、H之間的關系

與引入D類似，今后求解有關磁場的問題一般都先求磁場強度，再求磁感應強度及磁化強度等七、存在介質時磁場的基本規(guī)律電磁學復習要點稱為相對電容率或相對介電常量。之間的關系：

之間的關系實驗規(guī)律量綱稱為相對磁導率磁導率電磁場的本構方程描述真空中電磁場和介質中電磁場的關系式【電磁感應】：一、理解產生感應電動勢的條件及實驗事實，理解產生動生電動勢的非靜電力及電動勢的計算方法：在具體計算時先求的絕對值，再用楞次定律來定方向法拉第電磁感應定律是任何情況都可以用的實驗規(guī)律，關鍵要構造閉合回路確定磁通量！【特別注意】：先求總的磁通量B，再對時間求導。電磁學復習要點二、掌握動生電動勢的計算方法：如果有閉合回路也可以用法拉第電磁感應定律求解！三、熟練掌握計算感生電動勢的兩種方法了解渦旋電場及渦電流的產生條件及特點：感生電動勢的計算重點掌握先求任一時刻的磁通量，再用法拉第電磁感應定律，關鍵是掌握添輔助線的方法電磁學復習要點四、掌握自感、互感系數的定義及計算方法；理解磁場的能量分布特點，掌握磁場能量的計算方法。其計算步驟與計算電容很類似：1.假設線圈