大物论文电磁学

篇一：电磁学在生活中的应用

电磁学在生活中的应用

材料与化学工程学院

高分子材料与工程

541004010122

李祥祥

电磁学在生活中的应用

电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。

电磁学在生活中应用也比较广泛，下面举例说明电磁学在生活中应用。

指南针 指南针是用以判别方位的一种简单仪器。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的北极，利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。地球是个大磁体，其地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。指南针在地球的磁场中受磁场力的作用，所以会一端指南一端指北。 电磁炉

电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割

条形磁铁垂直穿过金属圆环时电

流变化图像

马雪骁pb14204062 当条形磁铁垂直穿过圆环时，会产生感应电流，那么电流随时间变化的函数是怎样的？首先来讨论一下最简单的情况，当条形磁铁的直径远小于圆环的直径时，且条形磁铁的位于圆环的中轴线上。 因为条形磁铁的两极的尺度远小于圆环直径，所以用磁荷法将比较方便。

将条形磁铁的两端等效成两磁荷，求这两磁荷在空间之中的磁场强度H的分布。

以条形磁铁所在的直线为y轴，上端为N极，下端为S极，两端的面积为S，磁铁的磁化强度为M。垂直与其中心得O点为x轴建立直角坐标系。同时设圆环的半径为R，电阻为r1，圆心处的初始坐标为（0，z0）, 条形磁铁的总长设为2a。

当条形磁铁以速度v在轴上运动的时候，相当于环形磁铁沿轴线做反向的运动。即金属圆环切割磁力线而形成电动势。所以所求的H仅x轴向分量有用。两极的等效磁荷大小为|q|=SJ=Sμ0M，于是正磁荷对（R,z）处的磁场强度的x分量为 Hx=

kqsin?kqR?2（z?a)?R2(R2?(z?a)2)3/2；其中k为1/4πμ0；sinθ在图中以

kqR3/2（R2?(z?a)2）

电磁学题库 电磁感应部分 一、 单项选择题 1

? 如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场B平行于ab边，

bc的长度为?以匀角速度?转动时，abc回路的感应电动势?和a、c两点间的电势差Va?VC为（B）。

12A、??0，Va?VC?B??

212V?V??B??B、??0，a c2C、??B??，Va?Vc?221B??2 212V?V??B??D、??B??，a c22 在自感为0.25H的线圈中，当电流在

1S内由2A线性减小到零时的感应电16动势为（C）。

A、2V；B、4V；C、8V；D、16V。

3 一块铜板放在磁感应强度增大的磁场中时，铜板中出现感应电流（涡流），则它将（B）

A、加速铜板中磁场的增加；B、减缓铜板中磁场的增加；

C、对磁场不起作用； D、使铜板中磁场反向。

4 如图所示，一长为L的导体棒以匀角速

?度?在匀强磁场B中绕过O点的竖直轴转

1

动，若OC2?L，则AC导体棒的电动势大小为（D）。 311112222A、B?L； B、B?L； C、B?L； D、B?L

3456二、 填空题

1 产生动生电动势的非静电力是洛仑兹力；产生感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。

《电磁学》课外练习题

1. 如图所示，两个点电荷＋q和－3q，相距为d. 试求：

(1) 在它们的连线上电场强度E?0的点与电荷为＋q的点电荷相距多远？

(2) 若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U=0的点与电荷为＋q的点电荷相距多远？

+q d -

?-3q

-

2. 一带有电荷q＝3×109 C的粒子，位于均匀电场中，电场方向如图所示．当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm时，外力作功6×105 J，粒子动能的增量为4.5×105 J．求：(1) 粒子运动过程中电场力作功

-

? E q 多少？(2) 该电场的场强多大？

3. 如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为q， 试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度． 4. 一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为

q L d P ???????????????=Ar (r≤R) ， ??=0 (r＞R)

A为一常量．试求球体内外的场强分布．

5. 若电荷以相同的面密度?均匀分布在半径分别为r1＝10 cm和r2＝20 cm的两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为300 V，试求两球面的电荷面密度?的值． (?0＝8.85×1

大学物理 电磁学

一、选择题：（每题3分）

?1、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为 (A) 2?r2B． (B) ?r2B．

(C) 0． (D) 无法确定的量． ［ ］

? 2、在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S ??边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为? ，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为

(A) ?r2B． . (B) 2??r2B．

(C) -?r2Bsin?． (D) -?r2Bcos?． ［ ］

S ?n ???B

3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中

电磁学部分

一、单项选择题

1．下列说法正确的是（ ）

A．电动机工作时将机械能转化成电能 B．话筒工作时将电能转化成机械能 C．变压器是根据电磁感应原理制造的 D．蓄电池不能将电能转化成化学能 2． 下列电器工作过程中，把电能转化为机械能的是（ ）

A． 电磁继电器 B． 发电机 C． 电饭煲 D． 电动机 3．（下列说法正确的是（ ）

A．导体在磁场中运动能产生感应电流 B．电动机是消耗了机械能得到电能 C．发电机将贮存的化学能转化成电能 D．换向器能改变线圈中的电流方向

4．如图15所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图16中的（ ）

图15 A B C D 5．如图所示的四个实验装置中，用来研究电磁感应现象的是( )

6．下列机器或装置是利用“通电导体在磁场中受力运动”的原理工作的是（ ） A．发电机 B．电铃 C．电动机 D．电磁起重机 7．发现电磁感应现象的科学家是［ ］

A．奥

第一章 静电场的基本规律（18学时） 1、电荷

2、库仑定律

3、电场和电场强度

4、电场线 电通量 高斯定理 5、静电场力的功

6、电势能 电势差与电势

7、静电场强度与电势间的微分关系

要求：

（1） 理解电荷是物质的一种属性；理解电荷的量子性及电荷守恒定律。 （2） 掌握库仑定律的矢量表达式和库仑定律的适用条件，理解和掌握静电力的迭加原理。 （3） 理解和掌握电场强度和电势的概念及它们之间的关系，掌握由已知电荷分布求电场

强度和电势的方法。

（4） 理解电场的性质。掌握反映静电场性质的基本定理——静电场的环路定理和高斯定

理，并能运用高斯定理求解具有对称性带电体周围空间场强的分布。

（5） 了解静电场场强与电势的微分关系。

第二章 有导体时的静电场（8学时） 1、导体的静电平衡条件 2、导体的静电性质 3、电容和电容器 4、带电体系的静电能 要求：

（1） 理解静电感应现象，正确理解和掌握导体静电平衡条件，并能运用该条件求简单问

题中导体的电荷分布，并学会求解场中有导体存在时的场强与电势的分布。

（2） 掌握导体的静电性质。理解并记住导体是等势体，导体内部无净电荷，电荷只能分

布在导

大学物理 电磁学

一、选择题：（每题3分）

?1、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为 (A) 2?r2B． (B) ?r2B．

(C) 0． (D) 无法确定的量． ［ ］

? 2、在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S ??边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为? ，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为

(A) ?r2B． . (B) 2??r2B．

(C) -?r2Bsin?． (D) -?r2Bcos?． ［ ］

S ?n ???B

3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中

一、单选题(注释)

1、下列关于静电场的说法正确的是（ ）

A．在孤立点电荷形成的电场中没有场强相同的两点，但有电势相同的两点 B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动 C．场强为零处，电势一定为零；电势为零处，场强不一定为零 D．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动 【答案】A 【解析】

试题分析：点电荷电场中，以点电荷为圆心的球面是等势面，所以存在电势相等的点，根据公式

，相同半径的点的电场强度相等，但是方向不同，

所以A正确，

若电场力做正功，则正电荷从高电势向低电势运动，若电场力做负功，则正电荷从低电势向高电势运动，B错误，电势和电场强度没有关系，C错误，若电场线是直线，则初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动，若不是直线，则做曲线运动，D错误， 考点：考查了静电场基本知识

点评：特别是C选项，需要根据等量同种电荷连线的中点处，电场强度为零，但是电势不为零，来举例反驳，

2、图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( )

A．kC．0

－k B．kD．k

＋k

【答案】D

【解析】选择题

试题分析：由于静电平衡，0点的合场强为零

浅谈如何学好大学物理中的电磁学

【摘要】电磁运动是物质的又一种基本运动形式，电磁相互作用是自然界已知的四种基本相互作用之一，也是人们认识得较深入的一种相互作用。在日常生活和生产活动中，在对物质结构的深入认识过程中，都要涉及电磁运动。因此，理解和掌握电磁运动的基本规律，在理论上和实际上都有及其重要的意义，这也就是我们所说的电磁学。简要概括了学习物理学的意义，详细论述了如何学好大学物理中的电磁学。

【关键词】物理学；电磁学；高斯定理；安培环路定理 【正文】 一、引言

物理学是关于自然界最基本形态的科学， 是一切自然科学的基础，处于诸多自然科学学科的核心地位物理学的发展，广泛而直接地推动着技术的革命和社会的文明。

物理是一门基础学科，初中、高中均开有物理课，一般包括力学、热学、电磁学等部分。 在中学时，只限于让同学们了解物理中的最基本内容，一些公式、定理是直接给出，如电磁学中的楞次定律就是直接给出的。 而进入大学后，大学物理仍然是包括力学、热学、电磁学等部分，但是内容加深了许多，更注重的是推导过程，而不是结论。 电磁学部分牵涉的内容更加广泛，了解电磁学简史是十分必要的。 电磁学知识从公元前数百年古希腊人发现琥珀吸引草屑和磁石吸引磁铁开始到麦克斯