高中物理竞赛课件：电磁学习题

1、电磁感应MA0CDCD上各点的 沿CD方向有分量，有 感；且电荷在此电场作用下沿导线移动，形成一定的电荷堆积分布，建立起静电场。当 时，就会有稳定的电荷分布，CD两端也就有稳定的电势差存在。AM导线上各点的 都与导线垂直，在导线上无分量，没有 感 ，且不会有电荷沿导线移动和堆积，因而没有静电场，也就没有电势差。理解为什么 ？（2）若在垂直磁场的平面内放入由两种不同材料 的半圆环组成的半径为 r 的金属圆环，圆心 在O点，两部分电阻分别为 R1 和R2（R1 ）。试比较A与M两点电势的高低。以顺时针为正绕向。【解】感应电流大小感应电动势（逆时针）（逆时针）（逆时针）左半环，从MA电势的增量为.r

2、0AMR1R2LIR1R2MA+-I所以 M，A 分别有正、负电荷的堆积。（ R2R1）.r0AMR1R2LI理解： 因为R2R1，起初右半环电流大，左半环电流小，于是在M、A 就有电荷的堆积，就有了静电场，它阻止电荷进一步的堆积，直到达到平衡。若R1= R2即无电势差,但有感应电动势、有感应电流。若R1 R2M，A 分别有负、正电荷的积累。R1R2MA-+IM，A 无电荷的积累。R1R2MAI（ R2 a ).（1）求这两根输电线单位 长度的自感；（2）若将D 增大至 2D ，同时 保持电流不变，求磁场对 单位长度导线作的功；（3）若将D 增大至 2D ，同时 保持电流不变，求两根输 电线单

3、位长度的磁能改变 了多少？DaII【解】（1）计算这两根输电线单位长度的自感设 I B LDaIIlrdrPP点的 B 为忽略导线上的磁通,取长为 l 一段，思路：单位长度上的磁通为单位长度上的自感为（2）若将D 增大至 2D ，同时保持电流不变， 求磁场对单位长度导线作的功；导线间距增大时，磁场作的功即安培力作的功，因为两根输电线之间是斥力，安培力作正功，而且是变力的功。磁场对单位长度导线作的功为磁场对移动长为 l 的一根导线作的元功DaIIl14（3）若将D 增大至 2D ，同时保持电流不变， 求两根输电线单位长度的磁能改变了多少？导线之间距离增大时，磁力作了正功，同时磁场能量又增加了，这

4、些能量从何而来？在导线之间距离增大时，导线中会出现与原电流相反方向的感应电动势，外接电源要反抗这反电动势以维持导线中原来的电流不变，所以就要额外输出能量。是外接电源输出了能量。 讨论注意，题目要求的条件是：若将D 增大至 2D ，同时保持电流不变。16第6题 试求两个线圈顺串时与反串时的等效自感。关键是要认准一个正方向。为简单起见，一般以电流的方向为回路正方向。顺串34111iL1221L2方法一.总磁通为等效自感为反串总磁通为34111iL1221L2对否？【答】错！有人说，以向右的方向为正，注意：两个线圈串联后，就成了一个线圈，电流的流向就是该线圈的正绕向，由此就可定出11和22总为正，21和12为负。1834111iL1221L2等效自感为总正总正方法二.线圈1中的感应电动势：+：顺-：反同理，线圈2中的感应电动势：34111iL1212L2反串20连接起来的总