大学物理电磁场复习课(含习题).ppt

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1、静电场静电场静磁场静磁场静止点电荷产生的电场静止点电荷产生的电场稳恒电流产生的磁场稳恒电流产生的磁场电磁波电磁波稳稳稳稳恒恒恒恒电电电电磁磁磁磁场场场场涡旋电场涡旋电场磁场磁场磁场磁场电场电场电场电场电场电场电场电场电场电场电场电场磁场磁场磁场磁场磁场磁场磁场磁场时时时时变变变变电电电电磁磁磁磁场场场场法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律麦氏位移电流假说麦氏位移电流假说变化的磁场变化的磁场电磁场电磁场 总复习总复习1掌握静电场的电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。掌握电势与场强的积分关系。能计算一些简单问题中的场强和电势。2理解静电场的基本规律：高斯定理和环路定理。掌握用高斯定理计算场强的条

2、件和方法，并能熟练应用。3掌握磁感应强度的概念及毕奥-沙伐尔定律。能计算一些简单问题中的磁感应强度。4理解稳恒磁场的基本规律：磁场高斯定律和安培环路定理。掌握用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法，并能熟练应用。5掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律。理解动生电动势和感生电动势的概念和规律，并能计算感应电动势。电磁场电磁场 要求要求微积分法求微积分法求微积分法求微积分法求E E、U U高斯定理求高斯定理求高斯定理求高斯定理求E E毕奥毕奥毕奥毕奥-沙伐尔定律及其特例沙伐尔定律及其特例沙伐尔定律及其特例沙伐尔定律及其特例安培环路定理安培环路定理安培环路定理安培环路定理感应电动势的计算感应电动势的计

3、算感应电动势的计算感应电动势的计算第六章第六章 静电场静电场 复习复习（两个概念、三个定律）（两个概念、三个定律）库仑定律：库仑定律：电场强度：电场强度：电场强度：电场强度：静电场的高斯定律：静电场的高斯定律：静电场的环路定律：静电场的环路定律：电势：电势：电势：电势：电势能：电势能：电势：电势：电势差：电势差：电场力所做的功：电场力所做的功：电势相关概念，重在理解！电势相关概念，重在理解！电势相关概念，重在理解！电势相关概念，重在理解！如如图图所所示示，边边长长为为a的的等等边边三三角角形形的的三三个个顶顶点点上上，分分别别放放置置着着三三个个正正的的点点电电荷荷q、2q、3q若若将将另另一

4、一正正点点电电荷荷Q从从无无穷穷远远处处移移到到三三角角形形的的中心中心O处，外力所作的功为：处，外力所作的功为：(C)(D)(A)(B)求电场强度的两种方法：求电场强度的两种方法：（一）用电场的叠加原理（一）用电场的叠加原理要求：要求：要求：要求：1 1、求电场强度、求电场强度、求电场强度、求电场强度E E；2 2、求电势、求电势、求电势、求电势一个电荷：一个电荷：点电荷组：点电荷组：电荷连续分布体：电荷连续分布体：线：线：面：面：体：体：（二）用静电场的高斯定律（二）用静电场的高斯定律例例静电场的高斯定律：静电场的高斯定律：电通量电通量高斯面所包围的总电荷高斯面所包围的总电荷解题步骤：解题

5、步骤：分析对称性，分析对称性，作高斯面；作高斯面；作高斯面；作高斯面；写出高斯定理；写出高斯定理；求积分求积分，计算场强计算场强1.1.场强场强E E和电荷和电荷q q各代各代表什么意思？表什么意思？2.2.等式两边各代表什等式两边各代表什么？么？例例可以直接拿来用的电场强度结论：可以直接拿来用的电场强度结论：均匀带电球面均匀带电球面 无限长均匀带电直导线无限长均匀带电直导线 无限大带电平行板无限大带电平行板可以直接拿来用的电势的结论：可以直接拿来用的电势的结论：均匀带电均匀带电圆环中心：圆环中心：点电荷点电荷求电势的两种方法：求电势的两种方法：（一）用电势的叠加原理（一）用电势的叠加原理（二

6、）用电势的定义式（二）用电势的定义式带电圆盘，求中心O点电势。ROPa得先求得得先求得E矢量！矢量！矢量！矢量！drrOxal 均匀带电球面均匀带电球面QRQ R 均匀带电球体（习题均匀带电球体（习题6-10）（三）补偿法（三）补偿法21、一一半半径径为为R的的带带有有一一缺缺口口的的细细圆圆环环，缺缺口口长长度度为为d(dR)环环上上均均匀匀带带有有正正电电，电电荷荷为为q，如如图图所所示示则则圆圆心心O处处的的场场强强大大小小E_，场强方向为场强方向为_从从O点指向缺口中心点点指向缺口中心点习题习题6-7，求空腔中任意点的场强。，求空腔中任意点的场强。磁感应强度磁感应强度 的大小：的大小：

7、方向为该点小磁针方向为该点小磁针 极的指向极的指向第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 复习复习二、毕奥二、毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律 一、磁感应强度的定义一、磁感应强度的定义三、磁场的高斯定理三、磁场的高斯定理四、安培环路定理四、安培环路定理r洛仑兹力洛仑兹力洛仑兹力洛仑兹力r安培力安培力安培力安培力磁通量磁通量要会计算！要会计算！要会计算！要会计算！例例Iabl求穿过矩形面积的磁通量？求穿过矩形面积的磁通量？dxxx求解磁感应强度的两种方法：求解磁感应强度的两种方法：（一）利用毕奥萨伐尔定理（一）利用毕奥萨伐尔定理取电流元取电流元Idl写出写出分析几何关系，转化成一个未知量的关系分析几何关系，转化

8、成一个未知量的关系积分积分应用特例：应用特例：1、载流长直导线、载流长直导线无限长无限长半无限长半无限长？（圆心处）（圆心处）2、载流圆环、载流圆环3、通电螺旋管、通电螺旋管要求：要求：要求：要求：1 1、求磁感应强度、求磁感应强度、求磁感应强度、求磁感应强度B B；2 2、求磁通量、求磁通量、求磁通量、求磁通量OO7-1,2直导线的贡献也得算上！直导线的贡献也得算上！7-3ABCDPOPPABCD解：载流长直导线产生的磁场解：载流长直导线产生的磁场OAB射线：方向垂直纸面向里CD射线：方向垂直纸面向里BC弧线：方向垂直纸面向里7-4解解 三段直导线在圆心处产三段直导线在圆心处产生的磁场为零生

9、的磁场为零（二）利用安培环路定律（二）利用安培环路定律写出安培环路定律写出安培环路定律求解求解解题步骤：解题步骤：分析磁场对称性，选取合适的闭合回路分析磁场对称性，选取合适的闭合回路（使（使 中的中的B能以标量形式从积分号中提出来。）能以标量形式从积分号中提出来。）（即（即l的方向和的方向和B的方向一致或相反或垂直）的方向一致或相反或垂直）理解该定理！理解该定理！I I7-77-8，9R1R2R3I I（三）补偿法（三）补偿法RrOOOOOO点的磁感点的磁感应强度为多应强度为多少？少？26、将将半半径径为为R的的无无限限长长导导体体薄薄壁壁管管(厚厚度度忽忽略略)沿沿轴轴向向割割去去一一宽宽度度为为h(h 1 (C)2R)(rR)(2)计算电势分布计算电势分布 rR时时 rR时时(2)选与圆柱轴线的距离为选与圆柱轴线的距离为l(lR)处为电势处为电势零点，计算圆柱体内、外各点的电势分布。零点，计算圆柱体内、外各点的电势分布。