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1、考前答疑：,地点： 西五楼116#,考试时间：,2011.06.12 上午8:3011:00,大学物理（一）课程期末安排,2011. 06.09 (16周星期四) 上午8:3011:30 06.11 (16周星期六) 上午8:3011:30,期末复习,第二篇 电磁学,第8章 电磁感应,要点：,感应电动势与感应电场,自感与互感,磁场的能量,位移电流,麦克斯韦方程组的物理意义,1,一、感应电动势与感应电场,1. 感应电动势产生的条件 穿过回路的磁通量发生变化,2. 感应电动势的两种基本类型,感生电动势,动生电动势,法拉第电磁感应定律,感应电场,非静电场Ek,2,第8章 电磁感应,对闭合回路,3.
2、感应电场,变化的磁场在空间激发一种非静电场, 从而在此空间的导体中产生感生电动势。只有在导体回路中才产生感应电流。,注意:,（3）感应电场与静电场的区别,（1）判别 i、Ei 的方向： 右手定则、楞次定律,（2）,3,二、自感与互感,1.自感电动势,2.互感电动势,三、磁场的能量,（通电线圈的磁能）,4,磁能密度,自感、互感的意义及自感L、互感M的计算。,四、位移电流,1.定义,2.位移电流与传导电流的异同,五、麦克斯韦方程组 的积分形式及意义,5,1.两根无限长平行直导线有大小相等方向相反的 电流I，I以dI/dt 的变化率增长。一矩形线圈位 于导线平面内，如图所示，则,A. 线圈中无感应电
3、流,B. 线圈中感应电流为顺时针方向,C. 线圈中感应电流为逆时针方向,D. 线圈中感应电流方向不确定,I,I, ,B,复习题,6,2. 边长为a 的正方形导线框和通电流I0的长直导线 放在同一平面内, 该框的电阻为R, 绕 oo轴旋转 180 度 ，在框中流过的电荷量 。,7,3.如图，两根彼此紧靠的绝缘导线绕成一个线圈， 其A端用焊锡将两根导线焊在一起，另一端B处 作为连接外电路的两个输入端。则整个线圈的 自感系数为, ,D,A. 取决于通过的电流的大小,与去掉其中一根导线后的线圈 的自感系数相等,C. 等于去掉其中一根导线后的线圈 的自感系数的两倍,D. 等于零,8,4. 已知圆环式螺线
4、管的自感系数为L。若将该螺线 管锯成两个半环式的螺线管, 则两个半环螺线管 的自感系数,A. 都等于 L/2,C. 都大于 L/2,D. 都小于 L/2,B. 有一个等大于 L/2，另一个都小于 L/2, ,D,9,5. 如图，两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定 的电源上。线圈P的自感和电阻分别是线圈Q的 两倍，线圈P和Q之间的互感忽略不计。当达到 稳定状态后，线圈P的磁场能量与Q的磁场能量 的比值是 。,0.5,10,6.已知平行板电容器的电容为C，两极板间的电势 差U随时间变化，其间的位移电流为,7. 一平行板电容器（略去边缘效应）在充电时， 沿环路 L1 、 L2 磁场强度的环流中必有
5、,11,A. B. C. 0 D. CU, ,A,d/d, ,C,D. 不能确定,C,8. 如图真空中一长直导线通有电流 I(t) = I0e-t (I0和 为常数, t为时间 ), 有一带滑动边的矩形导体框与 长直导线平行共面, 两者相距a, 矩形线框的滑动 边的长度为b, 并以匀速 v 滑动。若忽略线框中的 自感电动势, t0 时滑动边与对边重合, 求任意时 刻 t 线框内感应电动势 i 的大小和方向。,解：线框内既有感生电动势，又有动生电动势,y,x,a,a+b,dy,dS = xdy,i 的方向:,t 1, 为逆时针、t 1, 为顺时针,12,9. 在长直导线旁有一共面的N匝直角三角形
6、线圈， 三角形两直角边边长为a, 距直线为a, 当三角形 线圈通电流 i = I0sint时, 求长直导线的感应电 动势的表达式。,解：,设长直导线中通以电流I,则三角形线圈中的全磁通为,？,两者的互感系数,13,10. 一矩形金属线框, 边长为a、b(b足够长), 线框质 量为m, 自感系数为L, 电阻忽略, 线框以初速度v0 沿 x 轴方向进入磁感应强度为B0 的均匀磁场中， 求矩形线圈在磁场内的速度v =v(t) 和沿 x 轴方向 移动的距离与时间的关系式 x =x(t) 。,解：开始进入磁场后 线圈内有动和自,联立求得,其中,初始条件,14,11. 半径为R的圆形区域内，有垂直向里的
7、均匀磁场正以速率dB/dt增加。有一金属棒abc放 在图示位置，已知ab=bc=R。（1）a、b、c三点 感应电场的大小和方向（在图上标出方向）； （2）用感应电场的环路定理可求出圆形区域内外 的感应电场。试计算积分（路径沿金属棒）：,解,（1）根据 的环路定律,可求得,方向如图所示,15,解：（2）计算积分（路径沿金属棒）,设o点到导线的垂直距离为d,d,16,12. 电阻为R, 电感为L电感器与无感电阻R0串联后接到恒定电势差为U0上，（1）S2断开、S1闭合后任一时刻电感器上电压的 表达式是什么？（2）电流稳定后再将S2闭合，通过R1的电流的大 小和方向？（设R1 R, R1 I2，I
8、与 I1同向。,所以,18,（2）电流稳定后再将S2闭合，通过R1的电流的大 小和方向？（设R1 R, R1 R0）,第6章 静电场,要点：,真空中的静电场,静电场中的导体,静电场中的电介质,电容及静电场的能量,1,第6章 静电场,1. 基本概念,（1）电场强度,定义,基本电场,（2）电势V,定义,2. 基本规律,（1）高斯定理,（2）环路定理,3. 基本性质,有源场,无旋性、保守场,一、真空中的静电场,1,2,3. 基本方法,点电荷电场叠加,高斯定理求对称场,电势梯度法,内,求,求 V,电势定义法,电势叠加法,记住几种典型电荷的E、V分布：,几种典型电荷的E 和V 分布,(1) 点电荷,(2
9、) 均匀带电球面,(3) 无限大均匀带电平面,(4) 无限长均匀带电直线:,3,(5) 无限长均匀带电圆柱面,(6) 均匀带电细圆环轴线上,4,二、静电场中的导体,1.导体静电平衡的条件,导体是等势体,导体表面是等势面,2.静电平衡时导体上电荷的分布,导体内处处净电荷为零,导体表面处的电场,3.计算有导体存在时电场和导体电荷的分布,依据:,*静电感应 *静电平衡 * 电荷守恒 *高斯定理,5,孤立导体表面上的电荷密度,1. 电介质的电极化,3. 解题一般步骤,由q自,两类电介质,重心不重合,重心重合,有极分子,无极分子,取向极化,位移极化,2. 有介质时的高斯定理及环路定理,三矢量的关系,其中
10、,电极化率,6,三、静电场中的电介质,1. 电容的定义,平行板电容器,（3）电容器的储能,3. 静电场的能量,2. 求电容的一般步骤,设极板带电Q,求板间的 E,求板间的V,或根据“W ”求C,7,四、电容器及静电场的能量,能量密度,（1）电荷在外电场的静电能,（2）带电体系的静电能,（4）静电场的能量,第7章 稳恒磁场,要点：,真空中的稳恒磁场,磁场中的运动电荷,磁介质,1,1. 基本概念,磁感应强度,（1）定义,2. 基本规律、基本性质,（1）高斯定理,一、真空中的稳恒磁场,运动电荷在磁场中的受力,大小,方向,（2）毕萨定律,无源场,（2）安培环路定理,有旋场,1,2,3. 基本方法,环路
11、定理求对称场,求,毕萨定律,几种典型电流产生的磁场B 的分布,（1）无限长直线电流,（2）通电流细圆环轴线上,环心处,弧心处,（3）无限长均匀密绕直螺线管内,n单位长度上的匝数,（4）均匀密绕螺绕环内,（若是通电圆柱或圆柱面？）,二、磁场中的运动电荷,1.运动电荷在均匀磁场中,3,运动轨迹：螺旋线,2. 电流在磁场中的受力,通电线圈在磁场中所受的力矩,受力：,安培力,磁偶极矩,三、磁介质,1.磁介质的磁效应,顺磁性,抗磁性,固有磁矩,附加磁矩,在外磁场B0中,2. 有介质时的高斯定理及环路定理,三矢量的关系,其中：,铁磁质的磁性：磁畴理论,磁化率,4,第5章 狭义相对论,一、基本概念、基本规律
12、,1. 洛仑兹坐标变换,2. 洛仑兹速度变换,牛顿力学时空观与相对论时空观的区别与联系？,1,第一篇 力学,3. 相对论效应,同时性的相对性：在相对运动方向上一个惯性系同时发生两事件，则在另一惯性系观察总是在前一惯性系运动的后方的那个事件先发生。,时间的膨胀（运动的时钟变慢）,同一地点先后发生的两个事件的时间间隔为原时,原时最短,棒静止时测得的长度叫棒的原长,长度收缩（运动的尺变短）,2,固有长度,最长,相对论质量,相对论动量,相对论能量,粒子的总能量,静止能量,相对论动能,相对论动量与能量的关系,4. 相对论动力学,3,3. 理解长度测量和同时性的相对性的关系， 正确运用长度缩短的公式。,4
13、. 正确应用洛仑兹坐标变换公式了解相对论 时空观意义,5. 正确应用速度变换公式。,6. 理解相对论质量、动量、动能、能量等概念 和公式，正确进行有关计算。,二、基本要求,1. 理解同时性的相对性,2. 会判断原时和非原时并能相互推算,4,1. 刚体的平动,第3章 刚体的定轴转动,基本概念和基本定律,质心运动定理,质心的位矢,2. 刚体的定轴转动定律,合外力矩,3. 转动惯量的计算,质量连续分布,1,4. 转动中的功和能,刚体的势能,刚体的转动动能,定轴转动的动能定理,机械能守恒：E2 = E1,当,E = Ek转动+Epc,2,5. 刚体的角动量,刚体绕定轴的角动量,刚体绕定轴的角动量定理,角动量守恒定律,当合外力矩,6. 与质点运动比较,3,预祝大家考试取得好成绩！,
