1、电磁感应习题课,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,（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,2、自感和互感的计算,或,或,具体方法：,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,三、讨论,1、指出下列讨论的错误所在,（1）在均匀、稳定磁场中有一 金属棒，若它在作切
2、割磁力线的运动，导线上各点一定存在着非静电场 ，因而一定有感应电动势,（2）在均匀稳定磁场中有一圆形闭合线圈，今绕一直径转动，线圈内一定有感应电动势,分析：请考虑以下情况,（3）在随时间变化的磁场中，如果没有导体，肯定没有电流。可以推出，无感生电场。,分析：变化磁场在其周围空间感生电场！,2、图示一无限长载流导线一侧放一矩形线圈，两者位于同一平面上。试画出下列情况下线圈中感应电流的方向,结果,无感应电流,感应电流顺时针方向,感应电流顺时针方向,3、平板电容器在充电时，沿图示环路，磁场强度的环流必有以下关系,答案： （C）,（A）,（B）,（C）,（D）,4、反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方
3、程组的积分形式,试判断下列结论是包含或等效于哪一个方程式？,（A）电荷总伴随有电场,（1）,（B）静电场是保守场,（2）,（C）磁感应线是无头无尾,（3）,（D）变化的磁场一定伴随有电场,（2）,（E）感生电场是涡旋场,（2）,（F）变化的电场总伴随有磁场,（4）,四、计算,在半圆上取一线元,该线元速度,方向沿 延长线,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,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
4、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 （k0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,
