高中物理竞赛课件：电磁感应

1、要求熟练运用以下公式：（掌握符号规则）1. 感应电动势（搞清两个夹角）电磁感应22. 自感和互感3. 磁场能量各向同性第1题. 一长直导线通有电流 I ，旁边有一长方形线圈ABCD 如图所示，线圈以垂直长导线的速度 向右运动。求线圈中的感应电动势。【解】方法一 用动生电动势的公式只有 AD、BC 两边切割磁力线，有动生电动势。设线圈处于如图位置时， AD边离长导线 x，左边：右边：ABCDalxI（大）（小）总电动势为（顺时针）4或整体用动生电动势的公式（结果相同）ABCDalxIL5ABCDalxILdr方法二用法拉第电磁感应定律设回路 L 的方向为顺时针方向，6第2题. 一均匀磁场被限制在

2、半径为 R 的无限长 圆柱面内，设磁场随时间的变化率为 L1（圆）的半径为r,L2（扇）的两个弧的半径为r1、r2 。设L1、L2为材料均匀、粗细均匀的导线。问：（1） L1回路上有无感应电流？ L1上各点的电势是否相等？（2） L2回路内有无感应电流？ L2上各点的电势是否相等？，现有两个回路L1 ,L2 如图 ,or2r1rL1L2RorL1R【解】设L1 总电阻为R，（1） L1回路内有无感应电流？对L1 回路，取顺时针为正方向，设 与L1 同方向，（逆时针）（逆时针）所以，有感应电流 。（逆时针）8再看L1 上各点的电势是否相等：在 L1 上任取两点1、2 ,设两点间电阻为 、电动势为

3、 如图 ,均匀L121所以L1上各点的电势都相等！理解：导线内的正电荷在 作用下沿 L1 运动，由于材料均匀、粗细均匀，回路上没有电荷的堆积。没有静电场，也就没有电势差。从12 的“电势升”为or2r1L2abcdR对L2 回路，取顺时针为正方向，先作半径为 r1 的圆, 设 与L2 同方向，（2） L2回路内有无感应电流？（逆时针）（逆时针）10（逆时针）在ab、 dc 两段上，各点有各点的 ，但 与 垂直，or2r1L2abcdR对整个L2 回路，or2r1L2abcdR为0为0L2回路内无感应电流！da、cb 上有两个逆时针并联的相同的电动势，12再看L2 上各点的电势是否相等：但是 d

4、a，cb 上有两个相同的逆时针并联的电动势，正电荷在 dc 边堆积;负电荷在 ab 边堆积;在 da，cb 上各点间有电势差，所以 r2r1L2abcd因此存在静电场，即小结：在 L1 回路上有感应电场，有感应电动势，有感应电流；但是没有电荷的堆积，没有静电场，没有电势差。在 L2 回路上有感应电场，但没有净感应电动势（两个感应电动势之和为零），没有感应电流；但是有电荷的堆积，有静电场，有电势差。有感应电场，不见得有净感应电动势；没有净感应电动势，就没有感应电流。有感应电场、感应电流，不见得有电势差。有静电场，必有电势差。14第3题. 有一被限制在半径为R 的无限长圆柱面内 的均匀磁场 ，磁场随时间均匀增强， 变化率 =k(常数)。有两个问题：（1）在垂直磁场的平面内如图放两段导线AOM与 CD.分别计算在其上的感生电动势；比较A、 M 两点及C、 D两点的电势高低。（2）若在垂直磁场的平面内放入由两种不同材料 的半圆环组成的半径为 r 的金属圆环，圆心 在O点，两部分电阻分别为 R1 和R2（R1 ）。试比较A与M两点电势的高低。15（1）在垂直磁场的平面内如图放两段导线AOM与 CD.分别计算在其上的感生电动势；比较A、 M 两点及C、 D两点的电势高低。【解】方法一.R0MCDAlLr作回路L如图， 16MA0rCDhl对AM :对C