2022-2023学年高二物理竞赛课件：电磁感应习题课件

电磁感应习题课件13-1一截面为长方形的螺绕管，其尺寸如图所示，共有N匝，求此螺绕管的自感。R1R2h目录结束已知：R1R2。Nh、、、R1R2Φd.BdS=π2μBrIN=μπ=drr2INhhdrrR1R2dS解：IdlB.=NLòmπBr2.=INm求：L目录结束π()=lnR1R2μ2INhNΨ=Φ=μ2πINh2()lnR1R2L=ΨIπμ2Nh2()lnR1R2=Φd.BdS=π=drμr2INhΦ=ΦdòπR=1R2rμ2INhdrò目录结束13-2一圆形线圈A由50匝细线绕成，其面积为4cm,放在另一个匝数等于100匝、半径为20cm2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所在处所激发的磁场可以看作是均匀的。求：（1）两线圈的互感；（2）当线圈B中的电流以50A/s的变化率小时，线圈A内的磁通量变化率；（3）线圈A中的感生电动势。目录结束已知：Na=50,Nb=100,S=4cm2,R=20cm求：(1)M,(2)dF/dt,(3)e解：(1)b线圈在圆心处2Rm0=B0NbIbS=FaB0Ψ=NaaFa2Rm0=NbIbS2Rm0=NbIbSNa=MΨaIb2Rm0=NbSNa4p×10-7×50×100×4×10-42×0.20==6.28×10-6(H)目录结束=-3.14×10-4(Wb/s)Ψ=a2Rm0NbIbSNadtddtd4p×10-7×50×100×4×10-42×0.20=×(

-50)(3)e=3.14×10-4(V)a(2)Ψa2Rm0=NbIbSNa目录结束13-3两个共轴圆线圈，半径分别为R及r,匝数分别为N1和N2

，相距为d,设r很小，则小线圈所在处的磁场可视为均匀的，求两线圈的互感系数。目录结束已知：R,r,d,N1,

N2求：M解：3/22I1m0+=()N1R2d2pR2pB1ΨS21=N2B1r23/22I1m0+=()N1R2d2pR2pN2pM=Ψ21I1=r23/22m0+()N1R2d2R2N2pRrdN2N1I1目录结束13-4一矩形线圈长l=20cm,宽b=10cm,由表面绝缘的导线绕成，放置在一根长直导线的旁边，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，其影响可略去不记。求图(a)、(b)两中情况下，线圈与长直导线间的互感。bblI(a)blI2b2(b)目录结束已知：l=20cm,b=10cm,N=100求：(1)Ma,(2)Mb解：(1)2BIxm0=pΦ.òSsd=Bòlxd=ò2Ixm0p2bbl=2Im0pln2=Nl2Im0pln2Ψ=ΦNlxd=ò.2Ixm0p2bbMa=ΨI=Nl2m0pln2Mb=0(2)bblI(a)blI2b2(b)目录结束13-5有一平绕于圆筒上的螺旋线圈，长10cm,直径1cm,共有线圈1000匝，用32号漆包线绕制，漆包线电阻为247Ω/km，（200C）。若把这线圈接在电动势为2V的蓄电池上，问：（1）线圈的自感和电阻是多少？电路的时间常数是多少？（2）线圈中通电开始时的电流增长率是多少？（3）线圈中的电流达到稳定后，恒定电流是多少？（4）在稳定后线圈中所储存的磁能及磁能密度各是多少？目录结束=7.76(W)已知：l=10cm,D=1.0cm,N=1000,

R=247W/km,e=2.0V求：(1)L,R,(2)dI/dt,(3)I,(4)Wm,(5)wm解：π4D2m0=N2lπ=4p×10-7×(103)2×(0.01)2

4×0.104D2m0=N2l=9.8×10-4(H)

R=247×NpD=tLR=9.86×10-47.76=1.27×10-4(s)

=N2Slm0L(1)目录结束=9.86×10-42.0=2.03×103(A/s)

=eRI=7.762.0=0.258(A)

=LdIdtt=0e=12×9.86×10-4×(0.258)2=3.38×10-5(J)

4D2=lπWm4D