17_电磁场理论_电磁感应习题课
变化的电磁场习题课
1 H 2
2
1 BH 2
1
B
H
2
1
Wm
V
B 2
HdV
四、几个特殊的结论
无限长螺线管的自感
L n2V
同轴电缆的自感
L l ln R2 2 R1
圆柱形空间内均匀变化的均匀磁场产生的感应电场：
r B E感 内 2 t
E感 外
R2 2r
B t
(C)只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线管. (D)适用于自感系数 L 一定的任意线圈.
4. 在真空中一个通有电流的线圈a 所产生的磁场内有另一个线圈 b，a和b相对位置固定，若线圈b中没有电流通过，则线圈b与a间 的互感系数:
(A)一定为零 (B)一定不为零 (C)可以不为零 (D)不可确定
5、一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁 场方向垂直导轨所在平面。若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁 导率为常数，则达到稳定后在电容器的M 极板上：
三、计算类型
1、 感应电动势的计算：
求 方法小结：
（1）法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 （闭 合 ） ： d
dt
（2）动 生（ 一 段 ） ： ab ( 闭 合） ：
b a
(v (v
B) dl B) dl
（3）感 生（ 一 段 ） ：
d
l
H
d
l
L1
L2
(B)
H
d
l
H
d
l
L1
L2
哈工大-大学物理-习题课-电磁感应和电磁场理论的基本概念-2010.7.9
设单位长度电缆的自感为L，则单位长度电缆储存的磁能也可 设单位长度电缆的自感为 ， 表示为
由方程
µ0I 2 1 R 1 2 2 LI = + ln R 2 4 4 π 1
µ0 1 R 2 可得出 L = + ln 从能量出发，求解自感系数 2 4 R π 1
10cm
或
dϕ 2 dB ei = = πr = π ×(10×10−2 )2 ×0.1 dt dt
= π ×10−3 = 3.14×10−3V
(3) 根据欧姆定律，圆环中的感应电流为 根据欧姆定律， ei π −3 −3
Ii = R = 2 ×10 =1.57×10 A
× × × × × × × × × × × ×
电场的电力线是同心圆， 且为顺时针绕向。 因此， 电场的电力线是同心圆 ， 且为顺时针绕向 。 因此 ， 圆环上 任一点的感生电场，沿环的切线方向且指向顺时针一边。 任一点的感生电场 ， 沿环的切线方向且指向顺时针一边 。 其大小为
1 dB 1 E旋＝ r = ×10×10−2 ×0.1 2 dt 2
3、 在图示虚线圆内的所有点上，磁感 、 在图示虚线圆内的所有点上， 应强度B为 应强度 为 0.5T，方向垂直于纸面向里 ， ， 方向垂直于纸面向里， 且每秒钟减少0.1T。虚线圆内有一半径 且每秒钟减少 。 的同心导电圆环， 为 10 cm 的同心导电圆环，求： (1)圆环上任一点感生电场的大小和方向。 圆环上任一点感生电场的大小和方向。 圆环上任一点感生电场的大小和方向 (2)整个圆环上的感应电动势的大小。 整个圆环上的感应电动势的大小。 整个圆环上的感应电动势的大小
在圆柱与圆筒之间的空间距轴线r处 取一半径为 、厚为dr、 在圆柱与圆筒之间的空间距轴线 处，取一半径为r、厚为 、 单位长度的共轴薄壁圆柱壳、 单位长度的共轴薄壁圆柱壳、薄壁圆柱壳内磁能密度
大学物理电磁感应习题课
x
dav
t0I20kxekbtd
x0b20 Ikek
t davt ln
dvt
方
向
为
顺
dvt
【例2】载有电流 I 长直导线的平面内有一长方形线圈，边长 为 l1 和 l2 ( l2//I )，t=0 时与 I 相距为 d，若从 t=0 开始以匀加 速度 a 移动线圈，v0=0，求 t 时刻线圈内的动生电动势。
实 验 表介 明M 质 ， m H ： 对m 称 各为 向磁 同化 性
由M ： m H B 0(1m )H 0rH H
磁感与应引强入度D及类磁似化，强今度后等求解有H 关磁 场B 的 问题M 一 般 都jm 先求磁场强度，再求
电磁学复习要点
• B,H,M之间的关系
• P 、 D 、 E之间的关系：
在螺线管内部垂直于磁场方向放置一段长度为 a 的直
导线（如图所示），求：当螺线管上的电流变化率为
dI/dt(为正）时，直导线两端产生的感应电动势的大小
和方向。 解：设想构成回路 OABO，则
i
ddBS
dt dt
O
a
a2 2
ddt0
NI0a2NdI
L 2L dt
AaB
因为
A O O E k d l B E k d l 0 E k d l
所以
A B A B E kd l lE kd l i0 2 a L 2 N d d
方向A： B
O
a AaB
【例4】如图，线框内通有电流
I2I0sin t
求：直导线的感应电动势 i ?
l 4 3l 4 l 4 3l 4
解：设长直导线通有电流I
dBb d2 r0rIbdr
电磁感应习题课课件
• (3)由电流方向知，M端电势高，螺线管两端的 电压即是电源的路端电压，也是电阻R1、R2两 端的电压之和，所以 • UMP＝I(R1＋R2)＝0.8×(3.5＋2.5)V＝4.8 V. • 答案：(1)6 V (2)0.8 A M→a→c→b→P→M • (3)4.8 V M端电势高
• 【题后总结】解决电磁感应电路问题时，首先 明确哪部分相当于电源，哪部分相当于外电路， 然后根据电路知识进行求解．其次要注意等效 电源两端的电压是路端电压，不等于电动势．
• • • •
(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动； (2)求金属杆运动的加速度； (3)写出外力F随时间变化的表达式； (4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率．
BLvR R 解析：(1)U＝E· ＝ ，U∝v，因 U 随时间均匀增 R＋r R＋r 大，故 v 也随时间均匀增大，金属杆做匀加速直线运动． (2)由图象 ΔU Δv BLR BLR k＝ ＝ · ＝ a· Δt Δt R＋r R＋r 则金属杆运动的加速度 kR＋r 0.2×0.5＋0.1 a＝ BLR ＝ m/s2＝2.4 m/s2. 0.4×0.25×0.5
• b．加速类 • 解决加速类问题的基本方法是：确定研究对象 (一般为在磁场中做切割磁感线运动的导体)； 根据牛顿运动定律和运动学公式分析导体在磁 场中的受力与运动情况．如果导体在磁场中受 的磁场力发生变化，从而引起合外力发生变化， 导致导体的加速度、速度等发生变化，进而又 引起感应电流、磁场力、合外力变化，最终可 能使导体达到稳定状态．
• (1)调节Rx＝R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速 下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v. • (2)改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质 量为m、带电荷量为＋q的微粒水平射入金属 板间，若它能匀速通过，求此时的Rx. • 思路点拨：要解决本题应把握以下几点： • (1)导体棒做什么运动取决于受力情况和初状 态． • (2)等效电源的正负极和等效电路． • (3)导体棒达到恒定速度时的受力平衡及电容
电磁感应 习题课
R1
R1 R2
R2
R1 R2
0
电磁感应
例题2
四、典型例题
例2、在图中虚线圈内的所有点上,磁感应强度B为0.5T ,方
向垂直于纸面向里，且每秒减少0.1T，虚线圈内由一半 径为10cm 的同心导电圆环，求： （1）导电圆环电阻为2Ω 时圆环 中的感应电流 （2）圆环上任意两点a、b间的电 势差 （3）圆环被切断,两端分开很小一段距离,两端的电势差
R
R
l
（2）以两极板中心线为对称轴，jD 和H 的分布均具有
轴对称性，如图取以r为半径的圆周为环路，则 2 H dl 2rH j dS jD r
l S
jD r qor H cos t 2 2 2R
①②③④⑤⑥
①②③④⑤⑥
等效电路如图所示（取顺时针 方向为回路绕向），
2 I 2( R1 R2 ) R1 R2
U A'C ' I ( R1 R2 ) ( )
R1 R2
( R1 R2 ) 0
U A'B ' IR1 ( )
大学物理电子教案（上）
习题课《电磁感应》
习题课《电磁感应》
一、基本规律 二、基本要求
三、习题类型
四、典型例题
附：《电磁场与电磁波》基本要求
电磁感应 一、基本规律
一、基本规律
1、楞次定律：闭合线圈中感应电流产生的磁通量
（Bi 线数）总是反抗原磁通量（ Bo线数）的变化。
d 2、法拉第电磁感应定律 i dt 3 、 i (v B) dl 和 i E感 dl
电磁学练习题(电磁感应和位移电流部分)
选择题1．位移电流和传导电流 （ ）（A ）都是电子定向移动的结果；（B ）都可以产生焦耳热；（C ）都可以产生化学效应； （D ）都可以产生磁场。
2．一平板空气电容器的两极板都是半径为r 的圆导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dtdE ，若略去边缘效应，则两板间的位移电流强度为：（ ） （A ）dt dE r οε42； （B ）dt dE r οπε2； （C ）dt dE οε； （D ）dtdE r 2πεο。
3．在电磁感应现象中，正确的说法是：( )(A) 感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反；(B) 感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比；(C) 线圈上产生的自感电动势与穿过这个线圈的磁通量的变化率成正比，这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化的；(D) 穿过回路的磁通量越多，磁通量的变化率越大。
4.一平板空气电容器的两极板都是半径为r 的圆导体片，两极板间的距离为d ，在充电时，两板间所加电压的变化率为dt dU ，若略去边缘效应，则两板间的位移电流强度为：（ ）（A ）dt dU d r 024ε； （B ）dt dU d r 02πε； （C ）dt dUd 0ε； （D ）dt dUd r 20πε5、如图1所示，金属棒MN 放置在圆柱形的均匀磁场B 中，当磁感应强度逐渐增加时，该棒两端的电势差是：（A ）0>MN U ；（B ）0=MN U ；（C ）无法判断；（D ）0<MNU 。
6、变化电磁场和稳恒电磁场：（A ）都是由电荷和电流激发；（B ）都不可脱离场源而单独存在；（C ）都具有可迭加性； （D ）都是无界的。
7、有一圆柱形长导线载有稳恒电流I ，其截面半径为a ，电阻率为ρ，在圆柱内距轴线为r 处的各点坡印廷矢量的大小为： （A ）4222a r I πρ;（B ）3222a I πρ；（C ）422a r I πρ；（D ）322a I ρ。
电磁感应习题课
的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率
F
a
b 电阻
A.等于F的功率
B.等于安培力的功率的绝对值
C.等于F与安培力合力的功率 D.小于iE
3.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有
一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细
杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均
2.如图所示，位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在
匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相
连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于
导轨的恒力F拉ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应
电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中
面转化为线框中的电能，另一方面使线框动能增加 C．从ab边出磁场到线框全部出磁场的过程中，F所做的功等
于线框中产生的电能 D．从ab边出磁场到线框全部出磁场的过程中，F所做的功
小于线框中产生的电能
2.如图，边长L的闭合正方形金属线框的电阻R，以速度v匀 速穿过宽度d的有界匀强磁场，磁场方向与线框平面垂直，磁 感应强度B，若L<d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为 ___________；若L>d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热 为________________．
R1 R2 l a b M N P Q B v
10.如图所示，顶角θ=45º的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处 在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在 水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量 为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒与导轨接触点为a和 b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时，导体棒位于 顶角O处。求：⑴t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。⑵导体棒 作匀速直线运动时水平外力F的表达式。⑶导休棒在0-t时间内产生的焦 耳热Q。
电磁场理论课程习题答案
电磁场理论习题集信息科学技术学院第1章1-1 在直角坐标系中，试将微分形式的麦克斯韦方程写成8个标量方程。
1-2 试证明：任意矢量E 在进行旋度运算后再进行散度运算，其结果恒为零，即∇ ⋅ (∇ ⨯ E ) = 01-3 试由微分形式麦克斯韦方程组，导出电流连续性方程t∂∂-=∇⋅ρJ1-4 参看1-4题图，分界面上方和下方两种媒质的介电常数分别为 ε1和 ε2，分界面两侧电场强度矢量E 与单位法向矢量n 21之间的夹角分别是 θ1和 θ2。
假设两种媒质分界面上的电荷面密度 ρS = 0，试证明：2121tan tan εεθθ=上式称为电场E 的折射定律。
1-5 参看1-4题图，分界面上方和下方两种媒质的磁导率分别为 μ1和 μ2，假设两种媒质的分界面上的表面电流密度矢量J S = 0，把图中的电场强度矢量E 换成磁感应强度矢量B 。
试证明：2121tan tan μμθθ=上式称为磁场B 的折射定律。
若 μ1为铁磁媒质，μ2为非铁磁媒质，即 μ1>>μ2 ，当 θ1 ≠ 90︒ 时，试问 θ2的近似值为何？请用文字叙述这一结果。
1-6 已知电场强度矢量的表达式为E = i sin(ω t - β z )＋j 2cos(ω t - β z )通过微分形式的法拉第电磁感应定律t∂∂-=⨯∇BE ，求磁感应强度矢量B (不必写出与时间t 无关的积分常数)。
1-7 一平板电容器由两块导电圆盘组成，圆盘的半径为R ，间距为d 。
其间填充介质的介电常数 ε 。
如果电容器接有交流电源，已知流过导线的电流为I (t ) = I 0sin(ωt )。
忽略边缘效应，求电容器中的电位移矢量D 。
1-8 在空气中，交变电场E = j A sin(ω t - β z )。
试求：电位移矢量D ，磁感应强度矢量B 和磁场强度矢量H 。
1-9 设真空中的磁感应强度为)106sin(10)(83kz t e t B y -⨯=-π试求空间位移电流密度的瞬时值。
17_电磁场理论_电磁感应习题课
选择题_05图示单元十七 电磁场理论 1一 选择题01. 在感应电场中电磁感应定律可写成kL d E dL dtψ⋅=-⎰ ，式中k E 为感应电场的电场强度。
此式表明: 【 】(A) 闭合曲线L 上，k E处处相等； (B) 感应电场是保守力场；(C) 感应电场的电力线不是闭合曲线；(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念02. 下列各种场中不是涡旋场为: 【 】(A) 静电场； (B) 稳恒磁场； (C) 感应电场； (D) 位移电流激发的磁场。
03. 下列各种场中的保守力场为: 【 】(A) 静电场； (B) 稳恒磁场； (C) 涡旋电场； (D) 变化磁场。
04. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确。
【 】(A) 位移电流是由变化电场产生的； (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的； (C) 位移电流的热效应服从焦耳一楞次定律； (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理。
05. 在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示。
B的大小以速率/dB dt 变化．在磁场中有,A B 两点，其间可放直导线AB 和弯曲的导线AB ，则 【 】(A) 电动势只在直线型AB 导线中产生；(B) 电动势只在弧线型AB 导线中产生； (C) 电动势在直线型AB 和弧线型AB 中都产生，且两者大小相等； (D) 直线型AB 导线中的电动势小于弧线型AB 导线中的电动势。
06. 下列哪种情况的位移电流为零？ 【 】(A) 电场不随时间而变化； (B) 电场随时间而变化； (C) 交流电路； (D) 在接通直流电路的瞬时。
二 填空题07. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:填空题_09图示1) SD dS q ⋅=∑⎰ ； 2)m L dE dl dtΦ⋅=-⎰ ； 3) 0SB dS ⋅=⎰ ； 4) D L d H dl I dtΦ⋅=∑+⎰ 。
试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。
大学物理下 电磁感应习题册讲解PPT课件
dR
2 r 2
故金属圆盘中的总涡流为
i i di 1 kb a rdr 1 kba2
0
2
0
4
第17页/共24页
5．一个n匝圆形细线圈，半径为b，电阻为R，以匀角 速绕其某一直径为轴而转动，该转轴与均匀磁场 B
垂直。假定有一个面积为A（很小）的小铜环固定在该转
动线圈的圆心上，环面与磁场垂直，如图所示，求在小铜
第2页/共24页
4．在圆柱形空间内有一磁感应强度为 B 的均匀磁场， 先B 后的放大在小磁以场速的率两dB个/ d不t 变同化位。置有1（一a长b）度和为2l0（的a金b属）棒，
则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小 关系为
（A） ab ab （B）ab ab （C）ab ab 0 （D） ab ab 0
的恒定速率减小。当电子分别位于磁场中a点、b点与
c点时，假定a,c的r = 0.5m，求电子获得的瞬时加速
度的大小和方向。
答案：（1）aa 4.4 104 (ms2 ) 方向水平向左
（2） （3）
ab 0
ac 4 4 104 (ms2 )
a
r b R
B r
c
方向水平向右。
图5-10
d dvta I b (r d vt)dr
d vt 2 r a
Ib Ib (d vt) ln d vt a
2 2 a
d vt
d Ibv (ln d a a )
dt t0 2a
d da
方向顺时针
第21页/共24页
例 一截面为长方形的螺绕环，尺寸如图，共有N 匝，求其自感系数。
（2）PQ边： 1 0
P
S
PS边：2
程守洙《普通物理学》(第5版)(上册)课后习题-电磁感应 电磁场理论(圣才出品)
第9章电磁感应电磁场理论9-1如图9-1所示，通过回路的磁感应线与线圈平面垂直，且指向图面，设磁通量依如下关系变化：φ=6t2+7t+1式中φ的单位为mWb，t的单位为s.求t=2时，回路中的感生电动势的量值和方向.图9-1解：由题意可知，回路中的感生电动势为：当时，电动势为：，方向为逆时针方向（即与设定的回路绕行t s2方向相反）.9-2在两平行导线的平面内，有一矩形线圈，如图9-2所示.如导线中电流，随时间变化，试计算线圈中的感生电动势.图9-2解：根据题意建立坐标系，取坐标轴Ox，如图9-3所示.图9-3两电流在x处的磁感应强度大小为：，方向垂直纸面向里.取顺时针为回路的绕行方向，通过面元dS=l1dx的磁通量为：通过矩形线圈的磁通量为：矩形线圈中的感生电动势为：.9-3如图9-4所示，具有相同轴线的两个导线回路，小的回路在大的回路上面距离y 处，y远大于回路的半径R，因此当大回路中有电流，按图示方向流过时，小回路所围面积πr2之内的磁场几乎是均匀的.现假定y以匀速v=dy/dt而变化.（1）试确定穿过小回路的磁通量φ和y之间的关系；（2）当y=NR时（N为整数），小回路内产生的感生电动势；（3）若v＞0，确定小回路内感应电流的方向.图9-4解：（1）根据导电线圈轴线上的磁感应强度分布，可得大回路在小回路处产生的磁感应强度：.由题意知，因此在距离大线圈平面y处的磁场可近似为均匀磁场，其次感应强度，则穿过小回路中的磁通量和y之间的关系为：.（2）小回路内产生的感生电动势为：.（3）由榜次定律可判定，当从上向下看时小回路的感应电流为逆时针方向.9-4PM和MN两段导线，其长均为10cm，在M处相接成30°角，若使导线在均匀磁场中以速度v=15m/s运动，方向如图9-5所示，磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B=25×10-2T，问P、N两端之间的电势差为多少?哪一端电势高?图9-5解：由题意可知，P、N两端之间产生的动生电动势为：即运动导线上P端的电势高，N端电势低.9-5一均匀磁场与矩形导体回路面法线单位矢量e n间的夹角为θ=π/3（如图9-6），已知磁感应强度B随时间线性增加，即B=kt（k＞0），回路的MN边长为l，以速度V向右运动，设t=0时，MN边在x=0处.求任意时刻回路中感应电动势的大小和方向.图9-6解：如图9-6所示，回路的面法线e n表明，回路的绕行方向为逆时针，则回路中感应电动势为：.又由题意知：则回路中感应电动势：方向由M指向N，即沿顺时针方向.9-6如图9-7所示，一长直导线通有电流，I=0.5A，在与其相距d=5.0cm处放有一矩形线圈，共1000匝.线圈以速度v=3.0m/s沿垂直于长导线的方向向右运动时，线圈中的动生电动势是多少?（设线圈长l=4.0cm，宽b=2.0cm.）图9-7解：由题意可知，线圈中的动生电动势为：.9-7如图9-8所示，导线MN在导线架上以速度V向右滑动.已知导线MN的长为50cm，V=4.0m/s，R=0.20Ω，磁感应强度B=0.50T，方向垂直于回路平面.试求：（1）MN运动时所产生的动生电动势；（2）电阻R上所消耗的功率；（3）磁场作用在MN上的力.图9-8解：（1）导线上产生的电动势为：.（2）电阻R上所消耗的功率为：.（3）由安培定理，可得回路中电流：导线MN上的安培力：，方向向左.9-8如图9-9所示，PQ和MN为两根金属棒，各长1m，电阻都是R=4Ω，放置在均匀磁场中，已知B=2T，方向垂直纸面向里.当两根金属棒在导轨上分别以v1=4m/s 和v2=2m/s的速度向左运动时，忽略导轨的电阻，试求：（1）两棒中动生电动势的大小和方向，并在图上标出；（2）金属棒两端的电势差；（3）两金属棒中点O1和O2之间的电势差.。
电磁感应、电磁场理论习题课
例2. 一无限长直导线通有电流 i I0e3t ，I0为常量，一矩
形线圈与长直导线共面放置，其长边与导线平行，位置如图
所示。求：（1）矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流
的流向；（2）导线与线圈的互感系数。
解：(1)取回路L的绕向为顺时针，如图所示。 则穿过矩形线圈的磁通量为：
i I0e-3t dr
a x 2
a
故
i
d m
dt
0l1 2
ln
a
l2 a
dI dt
0 l1 I 2
a
1 l2
1 a
da
dt
dI dt
I0 cost
da v dt
i
0 l1 I 0 2
ln
a
l2 a
cost
0 l1 I 0v 2
a
1 l2
1 a
sint
[例5] OM、ON及MN为金属导线，MN以速度v 运动，并保持与
⑴ 动生电动势：
⑵ 感生电动势：
⑶ 计算： A. 动生电动势：
回路： B. 感生电动势：
ab
ab(V
B)
dl
i ab
Lab(EV涡Bdl)
dl
回路：
i
L E涡
dl
dm dt
C. 法拉第电磁感应定律：
S是以L为边界的任意面
i
dm dt
m S B ds L的正绕向与S 的法向成右手系
线元 dl 上的动生电动势为：
d (V B) dl
VB cos 30dl
d (V B) dl
VB cos 30dl
V r dr dl sin 30
V⊙
d B r cot 30dr
6.电磁感应习题课1
B0e t
SB0 et a2 B0et
电动势为正,说明它的方向与选定的绕向相同
根据欧姆定律,线圈中的感应电流为 i i a2 B0 et
RR
感应电流的方向亦与选定的绕向相同.
在0 t 时间内,通过线圈某一截面的电量为
q
t
0
idt
a 2
R
B0
t
0
e t dt
a2B0 (1 et )
0i 2r
cosdS x bdx
2 h2 x2 h2 x2
h
r
O
d
m
0ib 2
dd
a
h2
x
x 2 dx
0ib 4
ln
h2
(d h2
d
a
2
)2
x
i
N
d m
dt
0
NI0b 4
sint
ln
h2
(d h2
a)2 d2
i
Ii
i
R
0 NI0b 4 R
ln
h2
(d h2
a)2 d2
sin t
解: 电路中维持电流的条件是必须有 电动势,求感应电流应首先求出感应 电动势.
Bz i
题中线圈不动亦不变形,故线圈 i
O
内只存在感应电动势.
y
a
B 变化时,伴有自感应现象,但题中假设 x
R 很大,自感应电流就极小,可以忽略.
根据法拉第电磁感应定律, 选逆时针绕向
i
d m
dt
d dt
BS
S
d dt
解：建立坐标系如图所示
设 t 时刻速度为v , 则动生电动势
电磁感应基础知识试题题库(有答案)
电磁感应基础知识试题题库（有答案）一、选择题1．下列与电磁感应有关的四幅图中说法正确的是（）A．甲图，变化的磁场激发出感生电场，自由电荷在感生电场的作用下定向移动，从而形成感应电流B．乙图，磁块在没有裂缝的铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动C．丙图，是麦克斯韦验证了电磁波存在的实验装置D．丁图，断开开关的瞬间，因原线圈中没有电流，所以副线圈中也没有电流【答案】A【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；涡流、电磁阻尼、电磁驱动；电磁场与电磁波的产生；电磁感应现象中的感生电场2．如图所示，A、B两闭合线圈用同样的导线绕成，A有10匝，B有20匝，两线圈半径之比为2∶1。
均匀磁场只分布在B线圈内，当磁场随时间均匀增强时（）A．A中无感应电流B．B中无感应电流C．A中磁通量总是等于B中磁通量D．A中磁通量总是大于B中磁通量【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；磁通量3．如图所示，闭合线圈平面与条形磁铁的轴线垂直，现保持条形磁铁不动，使线圈由A位置沿轴线移动到B位置。
在此过程中（）A．穿过线圈的磁通量将增大，线圈中有感应电流B．穿过线圈的磁通量将减小，线圈中有感应电流C．穿过线圈的磁通量先减小，后增大，线圈中无感应电流D．穿过线圈的磁通量先增大，后减小，线圈中无感应电流【答案】B【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实B．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场C．电磁波波长越长，其能量子的能量越小D．闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电磁场与电磁波的产生5．如图所示，OO′是矩形导线框abcd的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是（）A．将线框abcd向右匀减速平移，线框中产生的感应电流方向为abcdaB．将线框abcd向纸面外平移，线框中产生的感应电流方向为abcdaC．将线框abcd以ad为轴向外转动60°，线框中产生的感应电流方向为adcbaD．将线框abcd以OO′为轴ad向里转动，线框中产生的感应电流方向为adcba【答案】D【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律【解析】【解答】A．根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为adcba，故A错误；B．穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故B错误；C．穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故C错误；D．将线框abcd以OO′为轴ad向里转动，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为adcba，故D正确。
程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(课后习题详解 电磁感应、电磁场理论)【圣才出品】
9.2 课后习题详解一、复习思考题§9-1 电磁感应定律9-1-1 在下列各情况下，线圈中是否会产生感应电动势？何故？若产生感应电动势，其方向如何确定？（1）线圈在载流长直导线激发的磁场中平动，如图9-1-1（a ）、（b ）；（2）线圈在均匀磁场中旋转，如图（c ）、（d ）、（e ）；（3）在均匀磁场中线圈从圆形变成椭圆形，如图（f ）；（4）在磁铁产生的磁场中线圈向右移动，如图（g ）；（5）如图（h）所示，两个相邻近的螺线管1与2，当1中电流改变时，试分别讨论在增加与减少的情况下，2中的感应电动势．图9-1-1确定可能产生感应电动势的情况答：根据法拉第电磁感应定律，通过回路所包围面积的磁通量发生变化时回路中将产生感应电动势，感应电动势的方向可用楞次定律来确定，据此：（1）无限长载流导线的磁场距直导线为x 处的磁感应强度为：①在（a）的情况下，虽然线圈各点的磁场各不相同，但是线圈内的总磁通量与线圈的位置无关，无论线圈如何运动都不发生变化，因此线圈中不会产生感应电动势．当然，从局部来看，线圈中垂直于直长导线的两条边框会因切割磁感应线出现电磁感应，但是产生的感应电动势的方向都是自下而上，对整个线圈回路来说感应电动势由于方向相反而抵消，整体为零；②在（b）的情况下，线圈向远离直长导线的方向运动，线圈内磁场随x距离的增加而变小，磁通量也变少，发生了变化，因此线圈中会产生感应电动势；通过楞次定律判断，感应电动势的方向为顺时针方向．（2）①（c）的情况，如图示所标定的两个位置通过线圈内的磁通量是不同的．实线位置，线圈平面与磁场方向垂直，通过线圈的磁通量最大，而虚线位置，线圈平面平行磁场方向，通过线圈的磁通量为零；因此当线圈旋转时线圈内的磁通量发生变化，产生感应电动势，其方向会随着线圈旋转所达到的位置发生变化相应改变，如图示所标定的由实线位置旋转到虚线位置时，通过线圈的磁通量变少，感应电动势的方向为顺时针方向；此后由虚线位置继续旋转时，感应电动势的方向为逆时针方向；②（d）的情况，与（c）完全相同；③（e）的情况，线圈运动时其平面始终垂直磁场方向，线圈内的磁通量始终保持不变，所以线圈中不会产生感应电动势；（3）如图（f）所示，当线圈从圆形变成椭圆形的过程中，线圈面积逐渐减小，所包围的磁通量也就变少，于是线圈中产生了顺时针方向的感应电动势；（4）如图（g）所示，当线圈向右移动时，由于磁场越来越弱，通过线圈的磁通量也越来越少，线圈中会产生感应电动势，感应电动势的方向从左向右看为逆时针方向；（5）在图（h）中，当螺线管1中电阻的滑动头向左滑动时，螺线管1中的电流逐渐增大，所激发的磁场逐渐增强，通过螺线管2的磁通量增加，所以在螺线管2中将会产生逆时针方向的感应电动势；相反，当螺线管1中电阻的滑动头向右滑动时，类比可知，在螺线管2中有顺时针方向的感应电动势产生．9-1-2 将一磁铁插入一个由导线组成的闭合电路线圈中，一次迅速插入，另一次缓慢地插入．问：（1）两次插入时在线圈中的感应电动势是否相同？感生电荷量是否相同？（2）两次手推磁铁的力所作的功是否相同？（3）若将磁铁插入一不闭合的金属环中，在环中将发生什么变化？答：（1）①感应电动势：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小有线圈中磁通量的变化率决定，迅速插入磁通量的变化率比缓慢地插入要大，因而迅速插入产生的感应电动势要大一些；②感生电量：在相同时间内通过导线截面的电荷量与导线回路所包围的磁通量的变化值成正比，而与磁通量变化的快慢无关，设线圈的电阻为R，磁铁插入前后线圈中磁通量分别为和，则感生电荷量均是，因此产生的感生电荷量相同．（2）手推磁铁的力所作功的大小与感应电动势在这段时间内所作的功相等，即由于迅速插入时磁通量的变化率比缓慢插入时的大，因此迅速插入时手推磁铁的力所作的功要比缓慢插入时大．（3）当磁铁插入金属环时，金属环所在空间的磁场发生了变化（由弱到强），因而会产生感生电动势，在金属环上有感生电场的存在，但由于金属环没有闭合，所以没有感应电流产生．9-1-3 让一块很小的磁铁在一根很长的竖直铜管内下落，若不计空气阻力，试定性说明磁铁进入铜管上部、中部和下部的运动情况，并说明理由．答：（１）磁铁处于铜管上部时：铜管中将产生感应电流，此时磁铁速度较小，产生的感应电流较小，磁铁受到的阻力较小，因此磁铁仍然加速下落．（２）磁铁处于铜管中部时：感应电流随着磁铁下落速度的增大而增大，感应电流的磁场对下落磁铁的阻力也逐渐增大．竖直铜管足够长时，磁铁所受的重力和阻力的合力可在管内某处等于零．然后，磁铁以恒定速率速率下落．（３）磁铁处于铜管下部时：磁铁即将离开铜管，由于磁铁在管内的磁感应强度逐渐减小，磁铁的重力将大于感应电流的磁场对磁铁的阻力，因而磁铁将加速离开铜管．§9-2 动生电动势9-2-1 如图9-1-2所示，与载流长直导线共面的矩形线圈abcd作如下的运动：（1）沿x方向平动；（2）沿y方向平动；（3）沿xy平面上某一L方向平动；（4）绕垂直于xy平面的轴转动；（5）绕x轴转动；（6）绕y轴转动;问在哪些情况下矩形线圈abcd中产生的感应电动势不为零？图9-1-2 与载流直导线共面的运动线圈答：（1）穿过矩形线圈的磁通减少，感应电动势不为零；（2）穿过矩形线圈的磁通不变，感应电动势为零；（3）穿过矩形线圈的磁通减少，感应电动势不为零；（4）穿过矩形线圈的磁通发生变化，感应电动势不为零；（5）穿过矩形线圈的磁通发生变化，感应电动势不为零；（6）穿过矩形线圈的磁通发生变化，感应电动势不为零．9-2-2 如图9-1-3所示，一个金属线框以速度v从左边匀速通过一均匀磁场区，试定性地画出线框内感应电动势与线框位置的关系曲线．（a）一个金属线框以匀速通过一均匀磁场区（b）感应电动势与线框位置的关系曲线图9-1-3 进入和离开磁场区的金属线框内感应电动势的变化答：只有当金属线框正在进入和正在离开磁场区、且线框有一部分在磁场区外时才有可能产生感应电动势．进入磁场区时穿过金属线框的磁通量增加，离开磁场区时则减少，因此只在这两个时间段内产生的感应电动势方向相反．设金属线框的宽度为d，磁场区的宽度为L，则线框内感应电动势与线框位置的关系曲线如图9-3（b）所示．9-2-3 如图9-1-4所示．当导体棒在均匀磁场中运动时，棒中出现稳定的电场E＝vB，这是否和导体中E＝0的静电平衡的条件相矛盾？为什么？是否需要外力来维持棒在磁场中作匀速运动？图9-1-4 在均匀磁场中运动的导体棒答：（1）不矛盾．这是两个不同的情况：①当导体棒在均匀磁场中运动时，棒中出现稳定的电场E＝vB是“非静电性场”，它反映的是单位正电荷受到的非静电力，即洛伦兹力．非静电性场的场强沿整个闭合电路的环流不等于零，等于电源的电动势．此时，导体内的电荷在包括非静电力场E＝vB和库仑力场的作用下的平衡，不是单一的静电平衡．②导体在静电平衡时导体中等于零的电场是静止电荷激发的电场，静电场的场强反映。
电磁感应及电磁波习题课(实用)
2）磁感应线是无头无尾的：
3）电荷总伴随电场：
(2) (3)
(1 )
4、
如图，两个线圈P和Q并联地接到电动势恒定 的电源上。线圈P的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P和Q之间的互感可忽略不计。 当达到稳定状态后，线圈P的磁场能量与Q的 磁场能量的比值是
(A) 4
(B) 2
(C) 1
√
(D) 1 2
1 B2 1 1 1 2 wm H BH B H 2 2 2 2
Wm
V
1 B HdV 2
四、特殊的结论 无限长螺线管
E感
r B (r R) 2 t
E感
R 2 B 2r t
(r R)
无限长螺线管的自感
L n2V
l R ln 2 2 R1
I
dI L dt
O
t
(a)
O
( A)
t
O
( B)
t
O
(C )
t
O
( D)
t
2.在感应电场中电磁感应定律可写成 L 感应电场的电场强度 。此式表明： A）闭合曲线 l 上 处处相等 . Ek B）感应电场是保守力场. C）感应电场的电力线不是闭合曲线. D）在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. 1 2 3.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式 Wm LI 2 (A)只适用于无限长密绕螺线管. (B)只适用于单匝圆线圈. (C)只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线管. (D)适用于自感系数 L 一定的任意线圈.
D ) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理。 3、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为 n qi (1 ) 试判断下列结论是包含或 SD dS i 1 等效于哪一个麦克斯韦方 (2) LE dl d m / dt 程式的。将你确定的方程 B d S 0 ( 3 ) S 式用代号填在相应结论后 n LH dl I i d e / dt ( 4 ) 处： 1）变化的磁场一定伴随有电场：
大学物理电磁感应习题课
v
a
b
I
d
l2 c
l0
l
解：
（ 1 ） a bb(v B )d l l0 lv2 0I x 0d x 0 2 I0 vl
a
l0
ln 0 l l0
(2) a、规定正方向abcda
b、计算 t 时刻的磁通量
（t) l0 l 0I (t)vtdx
l0 2x
v
0 I (t) vt ln l0 l
(2) ab上的电流． (3) ab所能达到的最大速度．
c
R
c
I
I
c
a
b
l
B0I(1 1 )
2π r 2clr
cl
ab Bvdr
0Iv(lncllncl)
c
2 c
c
解：
0Ivlncl
c
Ii
ab0I vlncl
R R c
cl
F mg IiBdr
m g(0Ilncl)2v
cR
c
mg(0Ilnc单 击l此)2 处v 添加副m 标d题v
c B b
o
R
a
d
解：选 abcd 回路的绕行方向顺时针为正，则有
BdSB
aSbmn
d
dt
SabmddnB t3.6m 8 V方向：逆时针
c
B
ab m
oo
R
ba n
d
6.两根平行无限长直导线相距为d，载有大小相等方向相反的电流 I，电流变化率 dI /dt = >0．一个边长为d 的正方形线圈位于导 线平面内与一根导线相距d，如图所示．求线圈中的感应电动势，
i
N d dt
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选择题_05图示单元十七 电磁场理论 1一 选择题01. 在感应电场中电磁感应定律可写成kL d E dL dtψ⋅=-⎰ ，式中k E 为感应电场的电场强度。
此式表明: 【 】(A) 闭合曲线L 上，k E处处相等； (B) 感应电场是保守力场；(C) 感应电场的电力线不是闭合曲线；(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念02. 下列各种场中不是涡旋场为: 【 】(A) 静电场； (B) 稳恒磁场； (C) 感应电场； (D) 位移电流激发的磁场。
03. 下列各种场中的保守力场为: 【 】(A) 静电场； (B) 稳恒磁场； (C) 涡旋电场； (D) 变化磁场。
04. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确。
【 】(A) 位移电流是由变化电场产生的； (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的； (C) 位移电流的热效应服从焦耳一楞次定律； (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理。
05. 在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示。
B的大小以速率/dB dt 变化．在磁场中有,A B 两点，其间可放直导线AB 和弯曲的导线AB ，则 【 】(A) 电动势只在直线型AB 导线中产生；(B) 电动势只在弧线型AB 导线中产生； (C) 电动势在直线型AB 和弧线型AB 中都产生，且两者大小相等； (D) 直线型AB 导线中的电动势小于弧线型AB 导线中的电动势。
06. 下列哪种情况的位移电流为零？ 【 】(A) 电场不随时间而变化； (B) 电场随时间而变化； (C) 交流电路； (D) 在接通直流电路的瞬时。
二 填空题07. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:填空题_09图示1) SD dS q ⋅=∑⎰ ； 2)m L dE dl dtΦ⋅=-⎰ ； 3) 0SB dS ⋅=⎰ ； 4) D L d H dl I dtΦ⋅=∑+⎰ 。
试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。
把你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
(A) 变化的磁场一定伴随有电场： ； (B) 磁感应线是无头无尾的： ； (C) 电荷总伴随电场： 。
08. 半径为a 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n ，通以交变电流sin m i I t ω=，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为i =E 。
09. 如图所示，在局限于半径为R 的圆柱形空间内，有一垂直纸面向里的轴向均匀磁场，其磁感应强度B 正以0dBC dt=>的变化率增加，则图中： O 点感生电场强度大小o E =, 方向为 ；D 点感生电场强度大小DE =，方向为 ；C 点感生电场强度大小C E =，方向为 。
10. 如图所示为一充电后的平行板电容器，A 板带正电，B 板带负电，当将开关K 合上时，AB 板之间的电场方向 ，位移电流的方向 。
(按图所标x 轴正方向来回答)11. 如图所示，(1)中是充电后切断电源的平行板电容器；(2)中是一直与电源相接的电容器，当两极板间距离相互靠近或分离时，试判断两种情况的极板间有无位移电流，并说明原因。
(1)中： ，因为极板上的电荷分布不变，电场不随时间变化； (2)中：在两极板间距离相互靠近或分离时， 。
因为在保持极填空题_10图示 填空题_11图示计算题_18图示板两端的电压不变的前提下，极板距离的变化引起电容的变化和极板上电荷的变化，因此极板间的电场发生变化。
位移电流是由变化的电场引起的。
三 判断题12. 位移电流定义为d d I dtψ=，其中ψ为磁通量。
【 】 13. 位移电流与通常的传导电流有很大的不同，前者为电位移通量随时间的变化率，后者为通过某截面的电量随时间的变化率。
【 】14. 全电路安培环路定理表示为()L S D H dl J dS t ∂⋅=+⋅∂⎰⎰，其中J为位移电流密度。
【 】15. 根据麦克斯韦方程，变化的电场可以产生涡旋磁场，变化的磁场可以产生涡旋电场。
【 】16. 位移电流和传导电流一样，会在其周围激发磁场。
【 】17. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为 【 】S V LS DdS dV B E dl dSt ρ⎧⋅=⎪⎨∂⎪⋅=-⋅∂⎩⎰⎰⎰⎰ ， 0()S L S B dS DH dl J dS t ⎧⋅=⎪⎨∂⋅=+⋅⎪∂⎩⎰⎰⎰四 计算题18. 如图所示，均匀磁场B 被限制在半径0.10R m =的无限长圆柱空间内，方向垂直纸面向外，设磁场以/100/dB dt T s =的匀速率增加，已知/3θπ=， 0.04Oa Ob m ==，试求等腰梯形导线框abcd 的感应电动势，并判断感应电流的方向。
计算题_21图示***19. 平行板电容器的电容20.0C F μ=。
两板上电压变化率为51.5010/dUV s dt=-⨯, 若略去边缘效应，求该平行板电容器中的位移电流。
***20. 一圆形线圈A 由50匝细线绕成，其面积为24cm ，放在另一个匝数等于100匝、半径为20cm 的圆形线圈B 的中心，两线圈同轴，设线圈B 中的电流在线圈A 所在处激发的磁场可看作均匀的。
求:1) 两线圈的互感； 2) 当线圈B 中电流以50/A s 变化率减小时，线圈A 中感生电动势。
***21．一线圈中通过的电流I 随时间t 变化的曲线如图所示。
试定性画出自感电动势L E 随时间变化的曲线。
(以I 的正向作为L E 的正向)单元十七 电磁感应习题课 2一 选择题01. 如图所示，导体棒在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，不计导轨的电阻，并设铁芯的磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的M 极板上： 【 】(A) 带有一定量的正电荷； (B) 带有一定量的负电荷 (C) 带有越来越多的正电荷； (D) 带有越来越多的负电荷02. 如图所示，M 、N 为水平内的两根金属导轨，ab 和cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根裸导线，当外力使ab 向右运动时，cd 则： 【 】(A) 不动； (B) 转动； (C) 向左移动； (D) 向右移动。
03. 真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处磁能密度为 【 】(A)2001()22I a μμπ； (B) 2001()22I a μμπ； (C) 2012()2a I πμ； (D) 2001()22I aμμ。
04. 如图所示，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路1L 、2L 磁场强度H的环流中，必有 【 】(A) 12L L H dl H dl ⋅>⋅⎰⎰； (B)12L L H dl H dl ⋅=⋅⎰⎰；(C)12L L H dl H dl ⋅<⋅⎰⎰； (D)10L H dl ⋅=⎰。
选择题_02图示选择题_01图示05. 如图所示，空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均匀地流着一层随时间变化的面电流()i t ，则 【 】(A) 圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场；(B) 任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量和电通量均为零； (C) 沿圆筒外任意闭合环路上磁感强度的环流不为零； (D) 沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零。
06. 在真空中一个通有电流的线圈a 所产生的磁场内有另一个线圈b ，a 和b 相对位置固定。
若线圈b 中电流为零(断路)，则线圈b 与a 间的互感系数： 【 】(A) 一定为零； (B)一定不为零； (C) 可为零也可不为零, 与线圈b 中电流无关； (D) 是不可能确定的。
二 填空题07. 在麦克斯韦方程组的积分形式中，反映变化的磁场产生涡旋电场的方程。
08. 全电路安培环路定理(律)表示为。
09. 空中一根无限长直导线中通有电流I ，则距导线垂直距离为a 的某点的磁能密度m w =。
10. 自感系数0.3L H =的螺线管中通以8I A =的电流时，螺线管存储的磁场能量W =。
11. 一自感线圈中，电流强度在0.002s 内均匀地由10A 增加到12A ，此过程中线圈内自感电动势为400V ，则线圈的自感系数为L =。
12. 一平行板电容器，极板面积为S ，极板间距为d ，接在电源上，并保持电压恒定为U ，若将极板间距拉大一倍，那么电容器中静电能为原来的倍。
三 判断题13. 两个线圈的互感M 在数值上等于一个线圈中的电流随时间变化率为一个单位时，在另一个线圈中所引起的互感电动势的绝对值。
【 】 14. 某回路的自感在数值上等于回路中的电流为一个单位时，穿过此回路所围面积的磁通量。
【 】 15. 对于电容器，在保持其电压不变的情况下，所储存的静电能与所带的电量成正比。
【 】16. 电场的能量密度与产生该电场的带电体的形状、大小有关。
【 】计算题_17图示四 计算题17. 如图所示，真空中的一长直导线通有电流0()t I t I e λ-=，带滑动边的矩形线框与导线共面，忽略矩形线框中的自感电动势，若滑动边沿平行于导线方向以速度v滑动时，计算任意时刻矩形线框中的感应电动势，并讨论感应电动势的方向。
***18. 有一段10号铜线，直径为2.54mm ，单位长度的电阻为33.2810/m -⨯Ω，在这铜线上载有10A 的电流，试计算：1) 铜线表面处的磁能密度有多大？ 2) 该处的电能密度是多少？计算题_19图示计算题_20_01图示 计算题_20_02图示***19. 一截面为长方形的螺绕环，其尺寸如图所示，共有N 匝，求此螺绕环的自感。
***20. 一矩形线圈长l ，宽为b ，由N 匝导线绕成，放置在无限长直导线旁边，并和直导线在同一平面内，该直导线是一个闭合回路的一部分，其余部分离线圈很远，其影响可略去不计。
求两个图所示的两种情况下，线圈与长直导线间的互感。