华南师范大学电磁学习题课-电磁感应共31页

电磁感应-习题课

20 20 2a 2a
2 2a2
24.一半径为R的无限长柱形导体上均匀流有电流I,该
导体材料的磁导率为μ0,则在导体轴线上一点的磁场
能量密度wmo= 0 ;在与导体轴线相距r处.(r<R)的
磁场能量密度wmr=
.
I 2r2
H I 1 ( I r 2 ) Ir
2r 2r R 2
(A) 1.5×106V/m; (B)1.5×108V/m; (C)3.0×106V/m; (D)3.0×108V/m.
1 2

0
E
2

B2
20
[B
]
E cB
22.有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半
径分别为r1和r2,管内充满均匀介质,其磁导率分别为μ1
和μ2,设r1 :r2 = 1 :2 , μ1:μ2 =2:1,其自感之比
杆的一端接一个N匝的矩形线圈,线圈的一部分在均匀
磁场B中,设杆的微小振动规律为 x A cost 线圈
随杆振动时,线圈中的感应电动势为
.
i

N
d dt

N
d (Bbx) dt

NBbAsin
t
6.如图所示,电量Q均匀分布在一半径为R、长为
L(L>>R)的绝缘长圆筒上,一单匝矩形线圈的一条边与
圆筒的轴线相重合.若筒以角速度线性减速旋转.则线圈中感应电流为
0(1
0.
t t0)
线圈回路的通量等于零.
7.如图所示,一半径为r的很小的金属环,在初始时刻与
一半径为a(a>>r)的大金属圆环共面且同心,在大圆环
中通以恒定的电流I,方向如图.如果小圆环以匀角速绕

华南师范大学电磁学习题课-磁力

解: 电子束在地磁场的作用下的运动轨迹如图所示. v 设电子束经电场加速后其速率为v
x
1 则有 eU me v 2 2 2eU 8.4 10 7 (m / s) 由此得 v me
l R
显示屏
B
me v 运动轨迹半径为 R 9.6 (m) eB
4
由轨迹图可得电子束偏转为
v
x
f ev0 B
由图中所示运动轨迹可判断磁场的方向应是垂直屏幕向内. 2 v0 由向心力公式得 f ev0 B me
得
me v0 B 1.1 10 3 eR
R (T )
2
(2)电子自A运动到C所需的时间为
v0
t
பைடு நூலகம்R
v0
1.6 10
8
( s)
A
C
10cm
又所以
mv p R eB eB l R 2 2p B el
代入有关数据可求得 B 0.244 (T )
8
7.10 质谱仪的基本结构如图所示. 质量为m、带电为q的待测离子束经过速度选择器(其中有相互垂直的电场E 和磁场B)后进入均匀磁场B´区域发生偏转而返回，打到胶片上被记录下来. B´ (1)证明偏转距离为l的离子的质量为
m σ r R
2rdr 2 dpm dIS r r 3 dr T
13
dpm r dr
3

m σ
3
积分可得
p m dpm r dr
0
R
dr
r
R
1 R 4 4 1 因为 L mR 2 ， q R 2 2 2 1 mR q 2 R L 故 pm 2m 2 2m

电磁感应习题课.doc

电磁感应习题课(2009.1.15)说明：数学表达式中字母为黑体者表示矢量Ⅰ 教学基本要求电磁感应1.理解电动势的概念。

2.掌握法拉第电磁感应定律。

理解动生电动势及感生电动势。

3.了解电容、自感系数和互感系数。

4.了解电能密度、磁能密度的概念。

5.了解涡旋电场、位移电流的概念以及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义。

了解电磁场的物质性。

Ⅱ 内容提要一、法拉第电磁感应定律εi =－d Φ /d t(εi =－d Ψ/d t , Ψ=N Φ) ;I i =εi /R =－(1/R )d Φ/d t ,q i =⎰21d i t t t I =(1/R )(Φ1－Φ2);楞次定律(略).二、动生电动势 εi = ⎰l v×B·d l 。

三、感生电动势εi =－d Φ /d t =()⎰⋅∂∂-SS B d t ；感生电场(涡旋电场)E r (题库为E i )的性质：高斯定理 0d r =⋅⎰S S E ，安培环路定理⎰=⋅ll Ed r()⎰⋅∂∂-SS B d t感生电场为无源场、有旋场(非保守场)，其电场线为闭合曲线。

四. 电感自感 L=Φ/I (L=Ψ/I ), εL =－L d I /d t ; 互感 M=Φ21/I 1 =Φ12/I 2 ,ε21=－M d I 1 /d t , ε12=－M d I 2 /d t .五、磁场能量自感磁能 W m =LI 2 /2 , 磁能密度 w m =B •H / 2 ,某磁场空间的磁能 W m =⎰V w m d t =⎰V (1/2)B •H d t六、位移电流 I D =d ΦD /d t , j D =∂D/∂t ,电位移通量ΦD ΦD =⎰S D •d S七、麦克斯韦方程组的积分形式V S d d 0⎰⎰=⋅V S D ρ，()⎰⎰⋅∂∂-=⋅SlS B l E d d t ， ⎰=⋅S S B 0d ，()⎰⎰⋅∂∂+=⋅SlS D j l H d d t 。

华师大版八年级下册科学电磁感应(课件13张)

1820年，丹麦物理学通电导家、化学家法拉第发
体周围存在磁场
现了电磁感应现象
电磁感应水力发电
火力发电
风力发电
潮汐发电
你的收获：……
作业：
(1) 你认为感应电流的方向可能与什么因素有关？请进行合理猜想，并设计实验验证你的猜想 (2) 了解电磁感应的发现史，思考法拉第为什么用了整整十年的时间，他遇到的困难可能有哪些？
华师大版初中科学八年级下册第五章第三节
电磁感应
想一想：你能让小灯泡发光吗？
有电源闭合电路
找一找：电源在哪里？
探究活动：闭合电路中的导体在磁体周围运动能产生电流吗？
知识加油站：
灵敏电流计 1、检验电路中是否有微弱的电流 2、根据指针偏转的方向察知电流的方向
探究活动：闭合电路中的导体在磁体周围运动一定能产生电流吗？
G
G0 G1
实验结果：
操作方法导体静止不动导体上下运动导体前后运动导体左右运动
……
指针偏转情况
不偏转微小偏转微小偏转
偏转
说明
无电流微弱电流微弱电流
有电流
实验结果：
操作方法
导体静止不动导体上下运动导体前后运动导导体体切左割右磁运感动线
说明
无电流（微弱电流）有电流
思考：如图所示，当整个电路在均匀磁场中水平运动时，电路中有电流吗？

2020春华师版八年级科学下册课件-第5章 5.3 电磁感应

13．如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。
(1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体 ab_没__有__切__割__磁__感__线__运__动_。
【点拨】根据产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，对各个图示逐一分析即可。
(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为 _没__有__闭__合__开__关_____。
【点拨】解答本题需掌握的是电动机如果不通电，用外力使它转动，那么电动机就变为发电机。电动机相当于电源。
【答案】C
11．如图所示，小明做了一个有趣的实验：他让一圆片形磁铁自由穿过一竖直放置的铜管，磁铁下落是缓慢的；磁性越强的磁铁和越厚的铜管，磁铁下降的速度越慢。小明分析产生这种现象的原因可能是：磁铁下降过程中，铜管中产生了 _感__应__电__流___，接着使铜管周围存在__磁__场____，它与磁铁产生了相互作用，使磁铁下降减慢。
磁感应
提示：点击进入习题
1
切割磁感线；感应电流；发电机
2 感应电流；电源
6A 7C
3D 4A
8D 9A
5D
10 C
答案显示
提示：点击进入习题
答案显示
11 感应电流；磁场 (1)感应电流；电流的方向
12 (2)不偏转；偏转 (3)导体运动的速度；电流表指针偏转的幅度
10．将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机的转轴上绕线，然后用力拉线，使小电动机转动。在小电动机转动的过程中，小灯泡发光。关于此现象，下列说法中正确的是( ) A．这个电动机消耗的电能转化为机械能 B．该原理是电流的磁效应 C．磁产生了电，使小灯泡发光 D．此电路没电源，小灯泡不可能发光

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。

华南师范大学电磁学习题课-磁场中的磁介质ppt课件

0
× × × × ×
×
×

× × ×

×

M,H
×

× × × ×

×
× × × × ×

×
(4)环内材料的磁导率和相对磁导率分别为
B 4 6 . 25 10 ( H / m ) H
497 .4 r 0
H H 20 ( A / m ) 0
(3)磁介质内由导线中电流产生的B0和磁化电流产生的B´ 各是
5 B 2 . 5 10 ( T ) 0
B B B 0 . 11 ( T ) 0
9
9.14 某电钟里有一铁心线圈，已知铁心的磁路长14.4cm, 空气隙宽2.0mm，铁心横截面积为0.60cm2,铁心的相对磁导率 r=1600. 现在要使通过空气隙的磁通量为4.8× 10-6Wb,求线圈的电流的安匝数NI. 若线圈两端电压为 220V，线圈消耗的功率为20W，求线圈的匝数N. 解：据磁路的欧姆定律得
N 5 B nI I 2 . 5 10 ( T ) 0 0 0 l
B N 0 H nI I 20 ( A / m ) 0 l 0
8
(2)若环内充满相对磁导率 r= 4200的磁介质，那么环内的B和H各是
B B 0 . 11 ( T ) r 0
NI H 0 32 ( A /m ) l
2
(5)铁心内的磁化强度大小为
B 4 M H 1 . 588 10 ( A / m )
ˆ M n (3)据公式 J 可得磁化面电流(即面束缚
电流)密度的大小

华南师范大学电磁学习题课电磁感应公开课获奖课件省赛课一等奖课件

(2)假如在螺线管中电流以3.0×102A/s旳速率变化，在线圈中产生旳自感电动势多大？
解： (1)由公式得这螺线管中旳自感为
L
0n 2V
0
N2 l
R 2
7.6 103
(H )
(2)假如在螺线管中电流以3.0×102A/s旳速率变化，在
线圈中产生旳自感电动势大小为
L di 2.3 (V )
i
L
da
x
0
5
10.5 在半径为R旳圆柱形体积内，充斥磁感应强度为B
旳均匀磁场. 有一长为L旳金属棒放在磁场中，如图所示.
设磁场在增强，而且dB dt 已知，求棒中旳感生电动势，并指出哪端电势高.
解:
措施一
利用公式
i
d dt
连接oa、ob，设回路aoba旳面积为S.
则回路中旳感生电动势为
oR
a
b
v
I
左右 L
左－右＝N（B左－B右）lv
N
0I 2d
0I 2 (d
a)
lv
da
2 103 (V )
15
10.9 一种用小线圈测磁场旳措施如下：做一种小线圈，匝数为N，面积为S，将它旳两端与一测电量旳冲击电流计相连. 它和电流计线路旳总电阻为R. 先把它放到被测磁场处，并使线圈平面与磁场方向垂直, 然后急速地把它移到磁场外面，这时电流计给出经过旳电量是q. 试用N、S、q、R表达待测磁场旳大小.
ω
N
or a Ia
b
圆盘转速为ω时阻碍圆盘旳电磁力矩旳近似体现式.
解：圆盘转动时，小方块内产生旳径向电动势为
Blv Ba r
以小方块为“电源”所在，外电路是圆盘旳其他部

华师版八年级下册科学第5章 5.1.2磁场磁感线习题课件

夯实基础·巩固练
4 磁场的基本性质是指( D ) A．能使放入其中的小磁针发生偏转 B．能够吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质 C．能够产生磁感线 D．能够对放入其中的磁体产生磁力的作用

夯实基础·巩固练
5 爱因斯坦曾经说过，磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。这句话形象地说明了( C ) A．磁场是为了研究物理问题而假想的 B．椅子一定是磁场 C．磁场是真实存在的一种物质 D．磁场和椅子一样是看得见、摸得着的
夯实基础·巩固练
【方法规律】本题用到图析法。已知中间条形磁体的左端为N
极，右端为S极，由磁感线的分布特点知，A与条形磁体的左端为同名磁极，故A为N极，B与条形磁体的右端是异名磁极，故B为N极。
夯实基础·巩固练
8 如图所示，甲、乙两小磁针在一根磁铁附近，下列判断正确的是( B ) A．甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极 B．甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极 C．甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极 D．甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极
整合方法·提升练
【点拨】在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出回到S极，
由此可知该磁极是N极。由图可知，1处的磁感线比2 处的磁感线密，故1处的磁场强。放在1位置的小磁针，靠近磁体的N极，由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针静止时，其S极指向该磁极(N极)，即小磁针的S 极水平向左。故甲图正确。
夯实基础·巩固练
2 磁感线上任一点的___切__线___方向，也是放在该点小磁针的__北__(_N_)__极的指向，就是该点的磁场方向。在磁体外部，磁感线总是从 _北__(_N_)___ 极出来，进入 __南__(_S_)__极。

科学：5.2《电磁感应》课件1(华师大版八下)

1、什么是电磁感应:

闭合电路的一部分导体放到磁场里做切
割磁感线运动时,导体中就会产生电流.

这种现象叫电磁感应现象

产生的电流就是感应电流
利用这一现象可以制成发电机,
实现了机械能转化为电能
2、产生感应电流的条件
ａ、导体是闭合电路的一部分
ｂ、导体在磁场中做切割磁感线运动
现象
指针不转指针不转指针不转指针不转指针不转指针不转
说明
无电流产生无电流产生无电流产生无电流产生无电流产生无电流产生
；微信红包群 / 微信红包群；
去迎接每一天。用自己的双眼，去欣赏属于自己的快乐风景。也可以认为，人的心灵应该永远充满喷涌的激情，人生需要不停的行走，不断地接受新的挑战，追求新的事物，在不断的追求中方能享受人生的快乐，没有欲望，没有追求，就永远难享快乐！还可以将“欲望”分为物质和精神两个层面，分别论述这两个层面与快乐的关系，或论其中一个层面与快乐的关系。写作时，可就以上三个方面任选一个角度写一篇议，也可以用一个人物的经历演绎故事，表达自己对这个话题的看法，鼓励文体创新，写出富有个性的佳作。 ? 10.阅读下面的材料，然后按要求作文。中国自主设计的地铁二号线投入运营后，人们发现德国人设计的一号线中的许多细节被我们忽视了。譬如，德国设计师在靠近站台约50厘米内铺上了金属装饰，又用黑色大理石嵌了一条边。这样，当乘客走近站台边时，就会有了警惕，会停在安全线以内；而二号线地面全部用同一色的瓷砖，乘客很难意识到已经靠近了轨道，地铁公司不得不安排专人来提醒乘客注意安全。恰恰是诸如此类的细节，决定了二号线运营成本远远高于一号线，至今尚未实现收支平衡。一号线近乎完美的设计，正是基于德国设计人员的细心观察，科学计算，周密推理，尤其是对于细节与全

华师版八年级下册科学第5章 5.3电磁感应习题课件

夯实基础·巩固练
3 【中考·湖州】如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中( A ) A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理 C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电
夯实基础·巩固练
4 图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是( A )
夯实基础·巩固练
【点拨】由图知导体是闭合电路中的导体，但导体没有做
切割磁感线运动，不会产生感应电流，故选A。
夯实基础·巩固练
5 导线a是闭合电路的一部分，a在磁场中按图中v的方向运动时，能产生感应电流的是(导线a在A、B选项中与磁感线平行，在C、D选项中垂直于纸面)( D )
夯实基础·巩固练
从而使灵敏电流计的电流反向。 ②只将线圈的运动方向改变，就会改变感应电流
的方向，从而使灵敏电流计的电流反向。 ③同时改变磁场方向和线圈的运动方向，感应电
流的方向是不变的。 ④增加磁铁的磁性或线圈匝数，只能改变电流的
大小，不能改变感应电流的方向。
夯实基础·巩固练
7 如图所示在探究“感应电流产生的条件”实验中，小明意外地发现小量程电流表指针每次偏转的角度不相同。猜想A：感应电流可能与导体匝数有关。猜想B：可能与导体切割磁感线的速度有关。为此设计了以下三个方案： (1)同一导体以不同的速度切割磁感线。 (2)匝数不同的导体以不同的速度切割磁感线。 (3)匝数不同的导体以相同的速度切割磁感线。
夯实基础·巩固练
8 如图所示，ab是放在U形磁铁中央的一段导体，且被两根细线悬挂着，ab两端连接着导线，在虚线框中接入元件甲可探究电磁感应现象，接入元件乙可探究磁场对电流的作用，则甲、乙( D ) A．都是电流表 B．分别为电源和电流表 C．都是电源 D．分别为电流表和电源