高二物理竞赛第十二章电磁感应复习课件

电磁感应复习课一、基本要求1、掌握电磁感应定律和楞次定律及其应用。3、理解磁场能量的计算4、了解位移电流概念和麦克斯韦方程的积分形式2、理解自感和互感现象，并会计算简单线圈的和。二、基本内容1、感应电动势的计算说明（1）这是计算感应电动势的普遍适用公式，但必须在闭合回路情况下计算电磁感应定律或（2）公式中“

”号表示电动势的方向，是楞次定律的数学表示，它表明总是与磁通量的变化率的符号相反（3）电动势方向可采用电磁感应定律中负号规定法则来确定，也可以由楞次定律直接确定动生电动势感生电动势自感电动势互感电动势2、自感和互感的计算或或求出通过线圈回路的磁通量具体方法：设线圈中通以电流计算电流在空间的磁场由定义式求出和3、磁场能量注意体积元的选取磁场能量密度磁场的能量载流自感线圈的磁场能量4、反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的积分形式方程的积分形式麦克斯韦电磁场5、电磁波的特性1）电磁波是横波

,;2）和同相位;3）和数值成比例；

4）电磁波传播速度,真空中波速等于光速

.5）电磁波的能流密度（坡印廷）矢量

四、计算在半圆上取一线元该线元速度解：用动生电动势表达式计算

一根细导线弯曲成直径为的半圆形，均匀磁场垂直于半圆平面。当导线绕点在半圆平面内逆时针转动时，求间的感应电动势大小方向沿延长线讨论本题可用补偿法求解

在AC间加一假想直导线，则构成半圆形闭合回路，其感应电动势为零（为什么），即解：用动生电动势表示式计算2、边长为的正方形导体线框，在均匀磁场中，线框绕轴以转动，，求线框的感应电动势（设，时）可知：和导线的动生电动势为零（为什么）而导线上的感应电动势方向：导线方向讨论：直接由电磁感应定律所以，线框的感应电动势为方向：顺时针

可见，通常情况下，在磁场中运动的闭合导线回路时，用电磁感应定律较为方便！3、一矩形截面的螺绕环的尺寸如图，总匝数为，求其自感

解：设螺线环中通以电流，则环内磁场

穿过螺线环整个线圈的磁通链数4、图示一边长为与的矩形导线框，在其平面内有一根平行于边的长直导线，半径为，求其互感系数

解：设长直导线中通以电流，其产生磁场

它穿过矩形线框左、右两部分的磁通量符号相反，则穿过整个线框的解：本题属于动生和感生电动势同时存在的情况,即导体在磁场中运动和磁感应强度随时间变化5、图示均匀磁场与导体回路法线的夹角为，磁感应强度（k>0常数）导线长为以速度水平向右运动，求任意时刻感应电动势的大小和方向。设时

方法一、分别计算动生和感应电动势动生电动势（设不变）方向：感生电动势（设导线不运动）方向：方向：（顺时针）

方法二、应用电磁感应定律求解任一时刻，回路的磁通量其大小为方向：（顺时针）2）在螺线管内外若有半径为r的圆线圈存在线圈中的感应电动势。oR由于沿逆时针方向沿逆时针方向3）在螺线管截面上放置金属棒oA，则oA棒上产生的感应电动势。o4）求在螺线管中的横载面内，放置有一直金属棒MN，求MN＝l上产生的感生电动势？已知：MN求：o解1）用求规定电动势的正方向MN分割成许多MNoII：求三角形回路中的感应电动势即导线MN上的感生电动势，因在OM，ON上产生的电势为零。作三角形回路OMN负号说明感应电动势与正方向相反。规定回路的方向为顺时针5）求在螺线管中的横载面内，放置有一直金属棒MN，求MN＝l上产生的感生电动势？已知：求：oMN三角形回路中的感应电动势即导线MN上的感生电动势，因在OM，ON上产生的电势为零。作三角形回路OMNoMNo