2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：電磁感應(yīng)習(xí)題 1

電磁感應(yīng)習(xí)題課件13-1電阻為3×106Ω

的電阻器、電容為1.0mF的電容器以及電動(dòng)勢(shì)為4.0V的電源串聯(lián)成一電路·試求在這電路接通后1.0s時(shí)下列各量:(1)電容器上電荷量增加的速率;(2)電容器內(nèi)貯藏能量的速率;(3)電阻器上產(chǎn)生焦耳熱的功率;(4)電源所供給的功率。目錄結(jié)束已知：C=1mF,ε=4.0V,t=1.0s,

R=3×106Ω

求：(1)dq/dt,(2)dW/dt

,(3)PR,(4)PεεR-t/RCe==43×106e-1/3=9.5×10-7(A)

()21=C21-t/RCeε2=dtdWε2-t/RCeR()1-t/RCe解：dqi=dt(1)W=2Cq2(2)目錄結(jié)束=dtdWε2-t/RCeR()1-t/RCe=1.1×10-6(W)=423×106exp(1.03×106×1×10-6)=(9.5×10-7)2×3×106=2.7×10-6(W)=9.5×10-7×4=3.8×10-6(W)=PIRR2(3)=Pεiε(4)1exp(1.03×106×1×10-6)×目錄結(jié)束13-2一個(gè)螺線管的自感為l0mH，通過線圈的電流為4A，求它所儲(chǔ)存的磁能。目錄結(jié)束已知：L=10mH,I=4A求：W解：

W=12LI2=12×10×10-3×42=8.0×10-2(J)目錄結(jié)束13-3有一段10號(hào)銅線，直徑為2.54mm，單位長(zhǎng)度的電阻為3.28×10-3Ω/m，在這銅線上載有l(wèi)0A的電流，試計(jì)算:(1)銅線表面處的磁能密度有多大?(2)該處的電能密度是多少?目錄結(jié)束已知：D=2.54mm,R=3.28×10-3

W/m,

I=10A求：(1)wm,(2)wE解：(1)2BIr=pm0=122Irm0pm02r2p2=8Im0212m0B2=wm=8p2(1.27×10-3)24p×10-7×10-2=0.988(J/m3)目錄結(jié)束wE12e0E2==ElU=lIR=110×3.28×10-3=3.28×10-2(V/m)12=×8.85×10-12×(3.28×10-2)2=4.8×10-15(J/m3)(2)目錄結(jié)束13-4一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，其m?m。，載有電流I，已知電流均勻分布在導(dǎo)線的橫截面上。試證:單位長(zhǎng)度導(dǎo)線內(nèi)所儲(chǔ)存的磁能為Wm=p16Im02′IRm0目錄結(jié)束試證：證：BR2p=2Irm012m0B2=wmBldl.=IΣòμo′I′=r2R2IR4p2=8Im02r2B=2rp.r2R2Im0=dWmR4p28Im02r22rLpdr=R4p4Im02r3LdrWm=R4p4Im02r3Ldr0òR=p16Im02LWm=p16Im02′Wm=p16Im02′單位長(zhǎng)度磁能為：目錄結(jié)束13-5假定從地面到海拔6×106m的范圍內(nèi)，地磁場(chǎng)為0.5×10-4

T，試粗略計(jì)算在這區(qū)域內(nèi)地磁場(chǎng)的總磁能。目錄結(jié)束12m0B2=wmR34p2m0B2=(R+h)33=2×4p×10-7×3(0.5×10-4)2×4p(6+6.4)3-63=7×1018(J)其中地球半徑R=6×