7、强相互作用和电磁相互作用关系的实验根据

（一）“同性相吸，异性相斥”现象

新华社伦敦5月23日电（记者黄堃）“同性相斥，异性相吸”，这是大家都熟知的基本物理现象，但一项理论研究指出，两个带同种电荷的物体在特定条件下也可能出现“同性相吸”现象。

新一期英国《皇家学会学报Ａ》刊登的一篇论文说，新西兰惠灵顿维多利亚大学的约翰·莱克纳指出，英国科学家威廉·斯诺·哈里斯曾在1836年进行带电物体实验后报告，有些时候带同种电荷的物体之间的斥力会消失，转而变成引力。

莱克纳提出这样一个理论模型，两个本身导电效果足够好的球体带上同种电荷，通常它们会像人们预计的那样表现出“同性相斥”现象。但如果它们离得足够近，其中一个球体的电荷斥力作用非常明显，以至于另一个球体上的同种电荷被排斥到球体远端，这时其近端就可能出现局部带异种电荷的情况，最终导致两个整体看来带同种电荷的球体不可思议地产生“同性相吸”现象。莱克纳的这篇论文引起许多科研人员的兴趣，他们最初都不太相信这个与“常理”不符的结论，但在仔细思考和计算后又觉得这是可能的，现在已有研究者计划用超导体等设计精密的实验装置来测试相关理论。因此，与传统理论相悖的“同性相吸”是否真的成立，还有待科研人员的实验结果给出答案。

（二）原子物理学中的液滴模型的局限性

原子物理中的液滴模型更能反映这种非对称性。液滴模型的比结合能中除了体结合能和面结合能以外，还加上了一项“非对称项”，得到了一个能够更好地定性解释核能的贝蒂-维兹萨克尔关系(Bethe-Weizsacker Relation)。这一“非对称项”反映了质子和中子在核结合能中的作用并不是完全一样的。强相互作用同液体分子之间的力很相似，并且就象液体的情形那样。尽管这种力能够防止各个粒子完全离开，却并不妨碍它们发生相对位移，因为它们之间同时存在电磁力。因此原子核物质就具有某种程度的流形，它在不受到任何外力的干扰时，总是像普通的水滴那样呈球形。最近在美国Jefferson实验室进行的结果显示，质子不一定总是球形的。在该实验室的一项新的实验中，科学家们将电子在耽搁的质子（氢原子核）上的散射与在氦核上的散射做了比较，表明这两种核以不同的方式“捏塑”它们所包含的质子，使质子内的夸克有时会蔓延出来一些，或使质子成为像花生那样的形状，尽管其平均形

状还是球形的。【1】

（三）自然界中的有关事实

许多生物大分子（如DNA）虽然具有相同符号的电荷，但却能相互吸引并在水中聚集成团，称为丛生现象。科学家们认为丛生现象的产生一定是由于某些溶于水中的离子或带电小分子抵消了大分子的电荷所形成的，但却不能破解其中的机理与细节。最近美国的生物物理学家G.Wong和他的同事们对同种电荷相互吸引进行了一些简单实验后发现，想使同种电荷发生相互吸引必须要在离子大小的范围内才有可能。【2】一个电荷的能量极其微弱，只有“同性电荷相吸”才能形成叠加的电量，才能到达云彩以下对地放电，甚至可以绕过避雷针进入室内放电，这是一种隐形的物质，放电时才能看到它是线条的形状，并且伴随着许多分叉，衣服放电就是一种小型的雷电现象。

笔者认为这两种现象都是强相互作用的表现形式。基本相互作用并不是汤川型强相互作用,现代基本粒子相互作用是用规范场描述的,汤川型已是过时的东西。

参考文献：

【1】《物理》第32卷12期89页 2003年北京

【2】《物理》第32卷11期 2003年北京

大学物理电磁学考试试题及答案)

大学电磁学习题1 一．选择题（每题3分） 1.如图所示，半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为： (A) E =0，R Q U 04επ=． (B) E =0，r Q U 04επ= ． (C) 2 04r Q E επ= ，r Q U 04επ= ． (D) 2 04r Q E επ= ，R Q U 04επ=．［］ 2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2 )在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的： (A) 2倍． (B) 22倍． (C) 4倍． (D) 42倍．［］ 3.在磁感强度为B ? 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n ?与B ? 的夹角为，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2 B ． . (B) 2 r 2B ． (C) -r 2B sin ． (D) -r 2 B cos ．［］ 4.一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示．现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于 O R r P Q n ?B ?α S D I S V B ?

(A) IB VDS ． (B) DS IBV ． (C) IBD VS ． (D) BD IVS ． (E) IB VD ．［］ 5.两根无限长载流直导线相互正交放置，如图所示．I 1沿y 轴的正方向，I 2沿z 轴负方向．若载流I 1的导线不能动，载流I 2的导线可以自由运动，则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动． (B) 沿x 方向平动． (C) 绕y 轴转动． (D) 无法判断．［］ 6.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ． (B) R I 40μ． (C) 0． (D) )1 1(20π -R I μ． (E) )1 1(40π +R I μ．［］ 7.如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为 T ，则可求得铁环的相对磁导率r 为(真空磁导率 =4 ×10-7 T ·m ·A -1 ) (A) ×102 (B) ×102 (C) ×102 (D) ［］ y z x I 1 I 2 O R I

电磁相互作用及应用知识讲解

电磁相互作用及应用责编：武霞【学习目标】 1、知道电磁感应现象，及产生感应电流的条件； 2、了解发电机的构造和原理； 3、了解磁场对电流的作用； 4、认识电动机的构造和原理。【要点梳理】要点一、电磁感应现象 1.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流的现象。 2. 产生感应电流必须同时满足三个条件：（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场中做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。 3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁场方向反向。但是若导体运动方向和磁场方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。 4.应用：发电机 (1)原理：是电磁感应。 (2)基本构造：定子（不动部分）和转子（转动部分）。 (3)能量：机械能转化为电能。要点诠释：发电机产生的感应电流的大小和方向也在周期性的变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流电。要点二、电动机 1. 磁场对通电导线的作用 (1)力的方向和电流方向有关。 (2)力的方向与磁场方向有关。 2.电动机的基本构造（1）转子：能够转动的部分。（2）定子：固定不动的部分。 3.电动机的能量转化电能转化为机械能。 4. 直流电动机为什么需装换向器？当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。

目前最全大学物理电磁学题库包含答案(共43页,千道题)

大学物理电磁学试题（1）一、选择题：（每题3分，共30分） 1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：（Ａ）如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷。（Ｂ）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零。（Ｃ）如果高斯面上E 处处不为零，则该面内必有电荷。（Ｄ）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零（E ）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 [ ] 2. 在已知静电场分布的条件下，任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于：（Ａ）1P 和2P 两点的位置。（Ｂ）1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。（Ｃ）试验电荷所带电荷的正负。（Ｄ）试验电荷的电荷量。 [ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线，虚线表示等势面，由图可看出：（Ａ）C B A E E E >>，C B A U U U >> （Ｂ）C B A E E E <<，C B A U U U << （Ｃ）C B A E E E >>，C B A U U U << （Ｄ）C B A E E E <<，C B A U U U >> [ ] 4. 如图，平行板电容器带电，左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质，则两种介质内：（Ａ）场强不等，电位移相等。（Ｂ）场强相等，电位移相等。（Ｃ）场强相等，电位移不等。（Ｄ）场强、电位移均不等。 [ ] 5. 图中，Ua-Ub 为：（Ａ）IR -ε （Ｂ）ε+IR （Ｃ）IR +-ε （Ｄ）ε--IR [ ] 6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ，放在均匀磁场B 中，其平面与磁场平行，它所受磁力矩L 等于：（Ａ） BI a 221 （Ｂ）BI a 234 1 （Ｃ）BI a 2 （Ｄ）0 [ ]

教科版物理九年级下册电磁相互作用及应用知识讲解

电磁相互作用及应用【学习目标】 1、知道电磁感应现象，及产生感应电流的条件； 2、了解发电机的构造和原理； 3、了解磁场对电流的作用； 4、认识电动机的构造和原理。【要点梳理】要点一、电磁感应现象 1.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流的现象。 2. 产生感应电流必须同时满足三个条件：（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场中做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。 3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁场方向反向。但是若导体运动方向和磁场方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。 4.应用：发电机 (1)原理：是电磁感应。 (2)基本构造：定子（不动部分）和转子（转动部分）。 (3)能量：机械能转化为电能。要点诠释：发电机产生的感应电流的大小和方向也在周期性的变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流电。要点二、电动机 1. 磁场对通电导线的作用 (1)力的方向和电流方向有关。 (2)力的方向与磁场方向有关。 2.电动机的基本构造（1）转子：能够转动的部分。（2）定子：固定不动的部分。 3.电动机的能量转化电能转化为机械能。 4. 直流电动机为什么需装换向器？当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1、如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小与电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. ［］ 2、一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O + 2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. ［］ 3、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) πr 2B . 、 (B) 2 πr 2B . (C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. ［］ 4、一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . ［］ 5、两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势就是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. ［］ y z x I 1 I 2

第8章电磁相互作用及应用

九年级物理（教科版）上册教学设计第八章电磁相互作用及应用

目录 1电磁感应现象 (1) 第一课时 (1) 第二课时 (4) 2 磁场对电流的作用 (7) 第一课时 (7) 第二课时 (11) 3电话和传感器 (14)

1 电磁感应现象第一课时教学目标 1.掌握电磁感应现象的内容，理解产生感应电流的条件。 2.掌握影响感应电流方向的因素，并了解右手定则。 3.了解影响感应电流大小的因素。教学重难点重点：电磁感应现象的内容。难点：产生感应电流的条件。教学过程一、新课引入：既然电流能产生磁场，那么能否利用磁场来产生电流呢？二、电磁感应发现时间：1831年，英国物理学家法拉第经过10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律，导致了发电机、电动机和变压器的相继问世，使人类社会进入了电气化时代。三、实验探究：导体在磁场中产生电流的条件结合课本P124“实验探究”完成 1.电磁感应现象的内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应电流。 2.正确理解电磁感应现象的内容 “闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动”，这句话包含两层意思：（1）①电路应该是闭合的，而不是断开的；②要有一部分导体做切割磁感

线的运动。注意切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分，而不是整个电路。（2）“做切割磁感线的运动”，①所谓切割磁感线，类似于切菜，垂直地切割或斜着切割都可以。这就是说，导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，不能与磁感线平行，否则无法切割磁感线；②“切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动，磁场不运动，导体运动时，导体能切割磁感线；导体不运动，磁场运动时，导体也能切割磁感线，同样能产生感应电流。 3.感应电流的产生条件：（1）闭合电路的一部分导体；（2）该部分导体在磁场中做切割磁感线运动。二者缺一不可。 4.在电磁感应现象中，机械能转化为电能。 5.问题一：为什么实验中使用灵敏电流表而非一般电流表？（①因为灵敏电流表的零刻线在中间，可以左右摆动，表明流过电流表的电流方向可以反向；②实验中产生的电流很小，一般的电流表不容易测出）问题二：为什么必须组成一个闭合电路？（当电路不闭合，导体在做切割磁感线运动时，在它的两端会产生电压，但由于电路不是闭合的，所以在电路中没有电流产生） 6.练习：磁场中按如下图所示的方向运动时，在哪种情况下会产生感应电流？甲乙丙丁

大学物理电磁学复习题含答案

题8-12图 8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为1σ和2σ，试求空间各处场强．解: 如题8-12图示，两带电平面均匀带电，电荷面密度分别为1σ与2σ，两面间， n E ? ?)(21210σσε-= 1σ面外， n E ? ?)(21210 σσε+-= 2σ面外， n E ?? )(21210 σσε+= n ? ：垂直于两平面由1σ面指为2σ面． 8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r ＜R 的小球体，如题8-13图所示．试求：两球心O 与O '点的场强，并证明小球空腔内的电场是均匀的．解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合，见题8-13图(a)． (1) ρ+球在O 点产生电场010=E ? ， ρ- 球在O 点产生电场'd π4π34 3 0320 OO r E ερ =? ∴ O 点电场'd 33 030OO r E ερ=?； (2) ρ+ 在O '产生电场'd π4d 34 30301OO E ερπ='? ρ-球在O '产生电场002='E ? ∴ O ' 点电场 0 03ερ= ' E ?'OO 题8-13图(a) 题8-13图(b) (3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r ? '，相对O 点位矢为r ? (如题8-13(b)图) 则 0 3ερr E PO ??= ，

3ερr E O P ' - ='??, ∴ 0 003'3)(3ερερερd OO r r E E E O P PO P ? ?????=='-=+=' ∴腔内场强是均匀的． 8-14 一电偶极子由q =1.0×10-6C 的两个异号点电荷组成，两电荷距离d=0.2cm ，把这电偶极子放在1.0×105N ·C -1 的外电场中，求外电场作用于电偶极子上的最大力矩．解: ∵ 电偶极子p ? 在外场E ?中受力矩 E p M ? ???= ∴ qlE pE M ==max 代入数字 4536max 100.2100.1102100.1---?=?????=M m N ? 8-15 两点电荷1q =1.5×10-8C ，2q =3.0×10-8C ，相距1r =42cm ，要把它们之间的距离变为2r =25cm ，需作多少功? 解: ? ? == ?=2 2 2 1 0212 021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε??)11(2 1r r - 61055.6-?-=J 外力需作的功 61055.6-?-=-='A A J 题8-16图 8-16 如题8-16图所示，在A ，B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷，AB 间距离为2R ，现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点，求移动过程中电场力作的功．解: 如题8-16图示 0π41 ε= O U 0)(=-R q R q 0π41ε= O U )3(R q R q -R q 0π6ε- = ∴ R q q U U q A o C O 00 π6)(ε= -= 8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O 点处的场强和电势．解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θd d R l = 则θλd d R q =产生O 点E ? d 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向

作业手册[电磁相互作用及应用]

课时训练 (二十一) [电磁相互作用及应用] 一、选择题 1．2017·临沂图K21－1所示的几件器件，工作时应用了电磁感应现象的是( ) 图K21－1 所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法中正确的是图K21－4 A．图甲：对着磁铁旁线圈说话，示波器显示波形 B．图乙：闭合开关，金属棒在磁铁中运动起来 C．图丙：风车带动线圈在磁铁旁转动，闭合回路中有电流产生 D．图丁：手持金属棒在磁铁中运动，闭合回路中有电流产生

图K21－5 5．2017·自贡POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图K21－5所示)。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变图K27－7 A．该简易电流计是利用电磁感应现象制成的 B．若将电源的两极对调，则磁针会反向偏转 C．若断开电路，则磁针回到原来的位置 D．若断开开关，则磁针静止时，其S极将指向地理的南极附近

二、填空题 8．2017·重庆A卷英国物理学家________经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，由此发明了________(选填“电动机”或“发电机”)，开创了电气时代的新纪元。 9．2017·黄冈如图K21－9是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据________________(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电，这个过程将________能转化为电能，产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时魔方相当于电路中的________(选填“电源”或“用电器”)。图K21－9 10．2017·潍坊同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm。然后，用小刀刮去两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图K21－10所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。图K21－10 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是________(选填“A”或“B”)。 A．两端全刮掉 B．一端全部刮掉，另一端只刮半周 (2)线圈在转动过程中______能转化为______能。 (3)小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。三、实验探究题 11．2017·海南如图K21－11所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在电路中连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表。

大学物理电磁学知识点总结

大学物理电磁学知识点总结导读：就爱阅读网友为您分享以下“大学物理电磁学知识点总结”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 大学物理电磁学总结一、三大定律库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。 uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er r ur u r 高斯定理：a) 静电场：Φ e = E d S = ∫ s ∑q i i ε0

（真空中） b) 稳恒磁场：Φ m = u u r r Bd S = 0 ∫ s 环路定理：a) 静电场的环路定理：b) 安培环路定理：二、对比总结电与磁 ∫ L ur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i （真空中） L 电磁学静电场稳恒磁场稳恒磁场

电场强度：E 磁感应强度：B 定义：B = ur ur F 定义：E = (N/C) q0 基本计算方法：1、点电荷电场强度：E = ur r u r dF （d F = Idl × B ）(T) Idl sin θ 方向：沿该点处静止小磁针的N 极指向。基本计算方法：ur q ur er 4πε 0 r 2 1 r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律：d B = 2 4π r 2、连续分布的电流元的磁场强度： 2、电场强度叠加原理： ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1

r qi uu eri ∑ r2 i =1 i n r ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 2 3、安培环路定理（后面介绍） 4、通过磁通量解得（后面介绍） 3、连续分布电荷的电场强度： ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur ? dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 0 4、高斯定理（后面介绍） 5、通过电势解得（后面介绍）几种常见的带电体的电场强度公式：几种常见的磁感应强度公式：1、无限长直载流导线外：B = 2、圆电流圆心处：电流轴线上：B = ur 1、点电荷：E = q ur er 4πε 0 r 2 1

成都市2020年(春秋版)九年级上册物理第八章电磁相互作用及应用单元练习题(II)卷

成都市2020年（春秋版）九年级上册物理第八章电磁相互作用及应用单元练习题（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 1 . 以下有关换向器的说法中正确的是（） A．换向器是由两个相互绝缘的铜环组成 B．换向器分别与线圈的首尾两端相连 C．换向器始终是与电刷接触的 D．当线圈转过平衡位置时，换向器可以自动的改变电流大小 2 . 人们根据物理原理或规律制造出许多机器设备，下列叙述中正确的是（） A．投影仪是利用凸透镜成像的原理 B．电动机是利用电磁感应现象制成的 C．内燃机是将机械能转化为内能的机器 D．发电机的原理是磁场对电流有力的作用 3 . 如图是一种充电鞋的示意图．当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂电池．与这种充电鞋工作原理相同的是：（） A．B．C． D． 4 . 在实验中经常遇到现象或效果不明显的问题，我们需要对实验进行优化改进，下列采取的措施不合理的是（）

A．在探究I-R关系时，为了使实验数据准确一些，用小灯泡代替定值电阻 B．在探究平面镜成像时，为了使棋子的像清晰一些，用手电筒对着棋子照 C．在探究感应电流产生条件时，为使指针偏转角度更加明显，选用灵敏电流计 D．在估测大气压值时，为了便于弹簧测力计的测量，选用较小容积的注射器 5 . 以下探究实验装置中,不能完成探究内容的是（） A．磁极间相互作用规律 B．通电直导线周围存在磁场 C．磁性强弱与电流大小的关系 D．产生感应电流的条件 6 . 如图所示，中国科技馆的“探索与发现A厅”中有一个“电磁感应摆”，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路，用手使甲线圈在磁场中摆动时，乙线圈也会随之摆动起来．关于此现象，下列说法正确的是（）

大学物理变化的电磁场习题思考题

习题8 8-1．如图所示，金属圆环半径为R ，位于磁感应强度为B 的均匀磁场中，圆环平面与磁场方向垂直。当圆环以恒定速度v 在环所在平面内运动时，求环中的感应电动势及环上位于与运动方向垂直的直径两端a 、b 间的电势差。解：（1）由法拉第电磁感应定律i d dt εΦ =-，考虑到圆环内的磁通量不变，所以，环中的感应电动势0i ε=；（2）利用：()a ab b v B dl ε= ??? ，有：22ab Bv R Bv R ε=?=。【注：相同电动势的两个电源并联，并联后等效电源电动势不变】 8-2．如图所示，长直导线中通有电流A I 0.5=，在与其相距cm 5.0=d 处放有一矩形线圈，共1000匝，设线圈长cm 0.4=l ，宽cm 0.2=a 。不计线圈自感，若线圈以速度cm/s 0.3=v 沿垂直于长导线的方向向右运动，线圈中的感生电动势多大？解法一：利用法拉第电磁感应定律解决。首先用 0l B dl I μ?=∑? 求出电场分布，易得：02I B r μπ=，则矩形线圈内的磁通量为：00ln 22x a x I I l x a l dr r x μμππ++Φ= ?=? ，由i d N d t εΦ=-，有：011()2i N I l d x x a x dt μεπ=--?+ ∴当x d =时，有：041.92102() i N I l a v V d a μεπ-= =?+。解法二：利用动生电动势公式解决。由 0l B dl I μ?=∑? 求出电场分布，易得：02I B r μπ=，考虑线圈框架的两个平行长直导线部分产生动生电动势，近端部分：11NB l v ε=，远端部分：22NB lv ε=，则：12εεε=-= 00411 () 1.921022() N I N I al v l v V d d a d d a μμππ--==?++。

大学物理电磁学综合复习试题

电学一、选择题： 1．图中所示曲线表示某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系，请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的： A ．半径为R 的均匀带电球面； B ．半径为R 的均匀带电球体； C ．点电荷； D ．外半径为R ，内半径为R /2的均匀带电球壳体。（） 2．如图所示，在坐标( a ，0 )处放置一点电荷＋q ，在坐标(a ，0)处放置另一点电荷－q 。P 点是x 轴上的一点，坐标为(x ，0)。当a x >>时，该点场强的大小为： A ． x q 04πε ； B ． 3 0x qa πε ； C ． 3 02x qa πε ； D ．2 04x q πε 。（） 3．在静电场中，下列说法中哪一种是正确的？ A ．带正电的导体，其电势一定是正值； B ．等势面上各点的场强一定相等； C ．场强为零处，电势也一定为零； D ．场强相等处，电势梯度矢量一定相等。（） 4．如图所示为一沿轴放置的无限长分段均匀带电直线，电荷线密度分别为()0<+x λ和 ()0>-x λ，则o — xy 坐标平面上P 点(o ，a ) A ．0； B ．a i 02πελ?； C ．a i 04πελ?； D ．a j i 02) (πελ??+。（） -a x -Q +q P

5．如图，两无限大平行平板，其电荷面密度均为+σ，则图中三处的电场强度的大小分别为： A ． 0εσ，0，0εσ； B ．0，0 εσ，0； C ． 02εσ，0εσ，02εσ； D ． 0，0 2εσ ，0。（） 6．如图示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有点电荷+q ，M 点有点电荷－q 。今将一实验电荷＋q ，从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处的电势为零，则电场力作功： A ．A <0，且为有限常量； B ．A >0，且为有限常量； C ．A =∞； D ．A =0。（） 7．关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： A ．电势值的正负取决于置于该点的实验电荷的正负； B ．电势值的正负取决于电场力对实验电荷作功的正负； C ．电势值的正负取决于电势零点的选取； D ．电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。（） 8．一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R ，在腔内离球心的距离为d 处（d

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习题8 8-1.如图所示，金属圆环半径为R,位于磁感应强度为在的均匀磁场中，圆环平面与磁场方向垂直。当圆环以恒定速度。在环所在平面内运动时，求环中的感应电动势及环上位于与运动方1何垂直的直径两端。、人间的电势差。解：(1)由法拉第电磁感应定律与=-四，考虑到圆环内的磁通量不变，所以，环中的感dt 应电动势与=0 ； (2)利用：￡ab = ￡ (vx 5)-<77 ,有：￡ah = Bv-2R = IBvR o 【注：相同电动势的两个电源并联，并联后等效电源电动势不变】 8-2.如图所示，长直导线中通有电流/=5.0』，在与其相距d = 0.5cm 处放有一矩形线圈，共1000匝，设线圈长/ = 4.0cm,宽2.0cm。不计线圈自感，若线圈以速度v = 3.0cm/s沿垂直于长导线的方向|何右运动，线圈中的感生电动势多大？解法一：利用法拉第电磁感应定律解决。首先用\B-dl=^Yl求出电场分布，易得：5 = — , J/2勿尸则矩形线圈内的磁通量为：O=「"生?/刁尸=竺〃InW, Jv 2兀r2勿x RH N/J Q I/ I 1 dx 由￡i=-N—,有：与=一一-—( ---------------- )?— dt 2 勿x + a x dt N a J lav . .??当X = 6/时，有：弓= ----- = 1.92x107/。 2兀0 +。) 解法二：利用动生电动势公式解决。由f应打="。￡/求出电场分布，易得：B = J/2" 考虑线圈框架的两个平行长直导线部分产生动生电动势, 近端部分：远端部分：& = NBJw ￡■ NLi(J 1 1 NuJal v f 志)= 1.92皿5

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第8章变化的电磁场一、选择题 1.若用条形磁铁竖直插入木质圆坏，则在坏中是否产生感应电流和感应电动势的判断 ](A)产生感应电动势，也产生感应电流 (B)产生感应电动势，不产生感应电流 (C)不产生感应电动势，也不产生感应电流 (D)不产生感应电动势,产生感应电流 T 8-1-1 图 2.关于电磁感应，下列说法中正确的是 [](A)变化着的电场所产生的磁场一定随吋间而变化 (B)变化着的磁场所产生的电场一定随时间而变化 (C)有电流就有磁场，没有电流就一定没有磁场 (D)变化着的电场所产牛:的磁场不一定随时间而变化 3.在有磁场变化着的空间内，如果没有导体存在，则该空间 [](A)既无感应电场又无感应电流 (B)既无感应电场又无感应电动势 (C)有感应电场和感应电动势 (D)有感应电场无感应电动势 4.在有磁场变化着的空间里没有实体物质，则此空间屮没有 [](A)电场(B)电力(C)感生电动势(D)感生电流 5.两根相同的磁铁分别用相同的速度同时插进两个尺寸完全相同的木环和铜环内，在同一时刻，通过两环包闱面积的磁通量 [](A)相同 (B)不相同，铜环的磁通量大于木环的磁通量 (C)不相同，木环的磁通量大于铜环的磁通量 (D)因为木环内无磁通量，不好进行比佼_

6.半径为G的圆线圈置于磁感应强度为一B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为几当把线圈转动使其法向与〃的夹角曰=6(?时，线圈中通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是 ](A)与线圈面积成反比，与时间无关 (B)与线圈面积成反比，与时间成正比 (C)与线圈面积成正比，与时间无关 (D)与线圈面积成正比，与时间成正比 7.一个半径为r的圆线圈置于均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为 R?当线圈转过30。时，以下各量中，与线圈转动快慢无关的量是 [](A)线圈中的感应电动势 (B)线圈中的感应电流 (C)通过线圈的感应电量 (D)线圈回路上的感应电场 & 一闭合圆形线圈放在均匀磁场中，线圈平面的法线与磁场成30。角，磁感应强度随吋I'可均匀变化，在下列说法中，可以使线圈中感应电流增加一倍方法的是 [](A)把线圈的匝数增加一倍 (B)把线圈的半径增加一倍 (C)把线圈的面积增加一倍 (D)线圈法线与磁场的夹角减小一倍 9.有一圆形线圈在均匀磁场中作下列几种运动，其中会在线圈中产生感应电流的是[](A)线圈沿磁场方向平移 (B)线圈沿垂直于磁场方向平移 (C)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场平行 (D)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直 10.一个电阻为R、自感系数为L的线圈，将它接在一个电动势为&/)的交变电源为上.设线圈的白感电动势殳，则流过线圈的电流为知亘0』(C)W (D)亘。丄 [](A) (B) R R R R

大学物理-电磁学部分-试卷及答案word版本

学习资料大学物理试卷（考试时间 120分钟考试形式闭卷）年级专业层次姓名学号一．选择题：（共30分每小题3分） 1．如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ，则在两圆柱面之间，距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为：（A ）r 012πελ．（B ）r 0212πελλ+．（C ）)(2202r R -πελ．（D ）) (2101R r -πελ． 2．如图所示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷+q ，M 点有负电荷-q ．今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功（A ） A ＜ 0且为有限常量．（B ） A ＞ 0且为有限常量．（C ） A ＝∞．（D ） A ＝ 0． 3．一带电体可作为点电荷处理的条件是（A ）电荷必须呈球形分布．（B ）带电体的线度很小．（C ）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计．（D ）电量很小． 4．下列几个说法中哪一个是正确的？（A ）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向．（B ）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同．

学习资料（C ）场强方向可由q F E /ρρ=定出，其中q 为试探电荷的电量，q 可正、可负，F ρ 为试探电荷所受的电场力．（D ）以上说法都不正确． 5．在图（a ）和（b ）中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ，圆周内有电流1I 、2I ，其分布相同，且均在真空中，但在（b ）图中2L 回路外有电流3I ，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则：（A ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?=???ρρρρ （B ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?≠???ρ ρρρ （C ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?=???ρρρρ （D ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?≠???ρ ρρρ 6．电场强度为E ρ的均匀电场，E ρ 的方向与X 轴正向平行，如图所示．则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为（A ）E R 2π．（B ）E R 22 1 π．（C ）E R 22π．（D ）0 7．在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是：（A ）场强大的地方电势一定高．（B ）场强相等的各点电势一定相等．（C ）场强为零的点电势不一定为零．（D ）场强为零的点电势必定是零． 8．正方形的两对角上，各置点电荷Q ，在其余两对角上各置电荷q ，若Q 所受合力为零，则Q 与q 的大小关系为（A ）q Q 22-=．（B ）q Q 2-=．（C ）q Q 4-=．（D ）q Q 2-=． 9．在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将（A ）向下偏．（B ）向上偏．（C ）向纸外偏．（D ）向纸内偏．

大学物理电磁学题库及答案

一、选择题：（每题3分） 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B ． (B) r 2B ． (C) 0． (D) 无法确定的量．［ B ］ 2、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B ． (B) 2 r 2B ． (C) - r 2B sin ． (D) - r 2B cos ．［ D ］ 3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22．［ C ］ 4、如图所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点．若ca 、bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内． (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外． (C) 方向在环形分路所在平面，且指向b ． (D) 方向在环形分路所在平面内，且指向a ． (E) 为零．［ E ］ 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为： (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． (C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ．［ D ］ 6、边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ，02 B ． (B) 01 B ，l I B 0222 ． (C) l I B 0122 ，02 B ． a

第八章电磁相互作用及应用

第八章电磁相互作用及应用第一节电磁感应现象（一）教学目的 1．知道电磁感应现象及其产生的条件。 2．知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3．培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。（二）教具蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。（三）教学过程 1．由实验引入新课重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：此实验称为什么实验？它揭示了一个什么现象？（奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场）进一步启发引入新课：奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不可以反过来进行逆向思索：磁能否生电呢？怎样才能使磁生电呢？下面我们就沿着这个猜想来设计实验，进行探索研究。 2．进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象板书：〈一、实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。〉提问：根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材？为什么？师生讨论认同：根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。教师展示以上实验器材，注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好（直导线先不要放在磁场内）。进一步提问：如何做实验？其步骤又怎样呢？我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对实验有没有影响？下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索

在什么条件下导体在磁场中产生电流。用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。教师按实验步骤进行演示，学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在上面表格里。实验完毕，提出下列问题让学生思考：上述实验说明磁能生电吗？（能）在什么条件下才能产生磁生电现象？（当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时）为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢？（师生讨论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。）通过此实验可以得出什么结论？学生归纳、概括后，教师板书：〈实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。〉教师指出：这就是我们本节课要研究的主要内容—电磁感应现象。板书课题：〈第一节电磁感应〉讲述：电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象。这种热爱科学。坚持探索真理的可贵精神，值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。 (2)研究感应电流的方向提问：我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？请同学们观察下面的实验。演示实验：保持上述实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向，请同学们仔细观察电流表的偏转方向。提问：同学们观察到了什么现象？（磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化）。

物理教科版九年级上第八章《电磁相互作用及应用》单元测试

物理教科版九年级上《电磁相互作用及应用》单元测试［测试范围：第八章时间：90分钟分值：100分］一、填空题（共20分，每空1分） 1.1820年丹麦的科学家________首先发现了电流周围存在磁场，1831年英国科学家法拉第发现了________________，这两个重要现象的发现，揭示了电和磁之间的联系。 2. ________电路的一部分导体在磁场中做________________运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象。 3.要改变直流电动机的转动方向，可以改变________方向或________方向。 4.中考体育跑步测试，考生按要求正确佩戴计时芯片，考生通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈中就会产生________，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息，利用这个原理可以制成________________（选填“电动机”或“发电机”）。 5.如图1所示是一个LED磁浮小夜灯，它是由底座和LED灯组成的，它的神奇之处在于底座通电后，LED灯能悬浮发光。某同学经过研究分析得知：通电时，灯的底部和底座间都有磁性，所以灯能悬浮在空中是因为________________________________；由于发生________________现象使悬浮部分底部的线圈中产生电流，小夜灯能发光。图1 6.如图2所示是灵敏电流表内部结构示意图，它的工作原理是利用通电导体在________中会受到力的作用，使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向________选填“会”或“不会”）发生改变。图2 7.如图3所示是一种简易教具，螺丝尖与电池正极相连，下部紧吸在一柱形强磁体上。当一根导线分别与电池负极及强磁体相碰时，螺丝将发生高速旋转，据此，我们可以判断螺丝是由________（选填“导体”或“绝缘体”）材料制作的，运动时螺丝将________能转化为机械能。