2021-2022学年高二物理竞赛课件：感应电动势习题.pptx

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1、感应电动势习题课件 例例 一长为一长为 的铜棒在磁感强度为的铜棒在磁感强度为 的均匀磁场的均匀磁场中，以角速度中，以角速度 在与磁场方向垂直的平面上绕在与磁场方向垂直的平面上绕 O 点旋点旋转，已知转，已知 求求铜棒两端的感应电动势铜棒两端的感应电动势.*OCD等效电路等效电路CD*OC 点电势点电势高高于于 D 点电势点电势同理同理解解 解：解：解法一解法一连接连接 MN形成一半圆形成一半圆闭合闭合回路回路 例例 已知已知半圆导线与长直电流共面（半圆导线与长直电流共面（如如 图），半圆以图），半圆以匀速匀速 沿直导线方向向上运动，沿直导线方向向上运动，求求动生电动势动生电动势.*bMNC+M

2、NOC问：问：M、N 两端，何处电势高两端，何处电势高？*bMNC+*oMNIC令：令：解法二：解法二：直接计算半圆弧导线的动生电动势直接计算半圆弧导线的动生电动势.+例例 有两个同轴圆筒形导体有两个同轴圆筒形导体,其半径分别为其半径分别为 和和 ,通过它们的电流均为通过它们的电流均为 ,但电流的流向相反但电流的流向相反.设在两圆筒间充满磁导率为设在两圆筒间充满磁导率为 的均匀磁介质的均匀磁介质,求求其其自感自感 .解解 两圆筒之间两圆筒之间 如图在两圆筒间取一长如图在两圆筒间取一长为为 的面的面 ,并将其分并将其分成许多小面元成许多小面元.则则即即由自感定义可求出由自感定义可求出单位长度的自

3、感为单位长度的自感为解解 设长直导线通电流设长直导线通电流 例例 在磁导率为在磁导率为 的均匀无限大的磁介质中的均匀无限大的磁介质中,一一无限长直导线与一宽长分别为无限长直导线与一宽长分别为 和和 的矩形线圈共的矩形线圈共面面,直导线与矩形线圈的一侧平行直导线与矩形线圈的一侧平行,且相距为且相距为 .求求二二者的互感系数者的互感系数.问：问：求谁对谁的互感方便求谁对谁的互感方便？若导线如左图放置若导线如左图放置,根据对根据对称性可知称性可知得得 例：例：如图在截面积为如图在截面积为 A 单位长度匝数为单位长度匝数为 n 的的螺绕环上密绕一边长为螺绕环上密绕一边长为 的方形线圈中通以交变的方形线

4、圈中通以交变电流电流 求求螺绕环两端的互感电动势。螺绕环两端的互感电动势。已知：已知：求：求：方形线框中磁通量方形线框中磁通量 解：解：设螺绕环上电流为设螺绕环上电流为 a bcd 例例 有一圆形平行平板电容器有一圆形平行平板电容器,.现现对其充电对其充电,使电路上的传导电流使电路上的传导电流 ,若略去边缘效应若略去边缘效应,求求（1）两极板间的位移电流）两极板间的位移电流;（2）两极板间离开轴线的距离为两极板间离开轴线的距离为 的点的点 处的处的磁感强度磁感强度.*解解 如图作一半径如图作一半径 为为 平行于极板的圆形平行于极板的圆形回路，通过此圆面积的回路，通过此圆面积的电位移通量为电位移通量为计算得计算得代入数据计算得代入数据计算得*如图所示，两同轴单匝线圈A、C 的半径分别为R 和r，两线圈相距为d若r很小，可认为线圈A 在线圈C 处所产生的磁场是均匀的求两线圈的互感若线圈C 的匝数为N 匝，则互感又为多少？解解：设线圈A 中有电流I 通过，它在线圈C 所包围的平面内各点产生的磁感强度近似为穿过线圈C 的磁通为则两线圈的互感为若线圈C 的匝数为N 匝，则互感为上述值的N 倍