磁感应 电磁场

电磁场理论中的磁感应强度与磁通量在电磁场理论中，磁感应强度和磁通量是两个重要的概念。

它们是描述磁场强度和磁场分布的物理量，对于理解电磁现象和应用电磁技术都具有重要意义。

一、磁感应强度磁感应强度是描述磁场强度的物理量，通常用字母B表示。

在电磁场理论中，磁感应强度是描述磁场对磁性物质产生作用的强度。

磁感应强度的单位是特斯拉(Tesla)，常用的单位还有高斯(Gauss)。

磁感应强度的大小与磁场中的磁力线有关。

磁力线是用来表示磁场分布的线条，它们从磁北极指向磁南极。

磁感应强度的大小可以通过磁力线的密度来表示，即单位面积上通过的磁力线数量。

磁感应强度越大，磁力线的密度越大，表示磁场越强。

磁感应强度与电流、导线和磁性物质之间存在着密切的关系。

根据安培定律，电流通过导线时会产生磁场，磁感应强度的大小与电流的大小成正比。

而磁性物质在磁场中会受到磁力的作用，磁感应强度的大小与磁性物质的磁化程度有关。

二、磁通量磁通量是描述磁场分布的物理量，通常用字母Φ表示。

在电磁场理论中，磁通量是描述磁场穿过某个闭合曲面的总磁场量。

磁通量的单位是韦伯(Weber)。

磁通量的大小与磁场的强度和曲面的面积有关。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的强度发生变化时，会在闭合曲面上产生感应电动势。

感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

因此，磁通量的大小可以通过感应电动势的大小来测量。

磁通量与磁感应强度之间存在着一定的关系。

根据高斯定律，磁通量通过一个闭合曲面时，与该曲面内的磁感应强度的积分成正比。

这个积分就是磁通量的大小。

因此，磁通量的大小可以通过对磁感应强度的积分来计算。

三、磁感应强度与磁通量的关系磁感应强度和磁通量是描述磁场的两个重要概念，它们之间存在着密切的关系。

根据安培定律和高斯定律，磁感应强度和磁通量之间的关系可以用数学公式表示。

根据安培定律，磁感应强度的大小与电流的大小成正比。

当电流通过导线时，磁感应强度的大小可以通过安培定律来计算。

测量电磁感应的感应电磁场电磁感应是电磁学中的重要现象之一，它揭示了电磁场与电流的相互作用导致了电磁感应。

在测量电磁感应的过程中，我们常常需要确定感应电磁场的大小和方向。

本文将就如何测量电磁感应的感应电磁场展开讨论。

在进行电磁感应的测量时，我们通常会使用磁力计。

磁力计是一种测量磁场的仪器，它可以通过测量磁场对于一个磁性物体的作用力来确定磁场的大小和方向。

对于测量感应电磁场，我们可以将一个线圈连接到磁力计上，然后将线圈放置在感应电磁场中。

当感应电磁场与线圈相互作用时，会在线圈中产生感应电流，进而产生磁场。

这个产生的磁场与感应电磁场相互作用，引起对线圈的作用力。

磁力计可以测量这个作用力的大小，从而间接测量感应电磁场的大小。

为了能够准确测量感应电磁场的大小，我们需要注意一些实验细节。

首先，线圈的形状和尺寸应该合理选择，以保证感应电磁场与线圈之间的相互作用是最大化的。

其次，线圈应该放置在感应电磁场中的合适位置，以确保线圈受到的作用力尽可能大。

此外，磁力计的灵敏度也需要调整到适当的范围，以便能够准确测量作用力的大小。

除了使用磁力计，我们还可以通过其他方法来测量感应电磁场。

例如，可以使用一根导线并连接到一个电流表上，然后将导线放置在感应电磁场中。

当感应电磁场与导线相互作用时，导线中会产生感应电流。

通过测量电流表的示数，我们可以间接测量感应电磁场的大小。

在测量感应电磁场时，还需要注意一些实际应用中的问题。

首先，感应电磁场通常是随时间变化的，因此我们需要选择合适的测量时间和数据采集频率，以确保测量结果的准确性。

此外，外部干扰也可能影响到测量结果，因此我们需要采取一些措施来减小干扰的影响，如对测量环境进行屏蔽或使用抗干扰装置。

总之，测量电磁感应的感应电磁场是电磁学中的重要实验之一。

通过合理选择测量仪器和实验细节，我们可以准确地测量感应电磁场的大小和方向。

这对于深入理解电磁感应的原理和应用具有重要意义，也为其他相关实验和研究提供了一定的指导。

电磁感应与电磁场的知识点总结电磁感应是电磁学中的一个重要概念，指的是导体中的电流会受到磁场的影响而产生感应电动势。

而电磁场则是由电荷和电流所产生的物理现象，可以用来描述电磁力的作用。

本文将对电磁感应与电磁场的相关知识点进行总结，帮助读者更好地理解这一领域。

一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应研究的基础，它表明当导体中的磁场发生变化时，会产生感应电动势。

具体表达式为：感应电动势等于磁通量变化率的负值乘以线圈的匝数。

这个定律解释了电磁感应现象的产生原理。

2. 楞次定律楞次定律是法拉第电磁感应定律的补充，它描述了感应电流的方向。

根据楞次定律，感应电流的产生会产生磁场，其磁场的方向使得感应电流所产生的磁场与引发感应电流变化的磁场方向相反。

换言之，楞次定律说明了感应电流的方向与磁场变化的关系。

3. 磁通量与磁感应强度磁通量描述的是磁场通过某一平面的程度，与磁场的面积和磁感应强度有关。

磁感应强度表示单位面积上的磁通量，它的方向垂直于磁场线。

通过改变磁通量和磁感应强度，可以实现对电磁感应的控制。

二、电磁场1. 静电场与静电力静电场是由电荷所产生的一种场，它可以通过电场线来表示。

静电力是静电场作用在电荷上的力，根据库仑定律，静电力与电荷之间的距离和大小成反比。

2. 磁场与磁力磁场是由电流所产生的一种场，它可以通过磁感线来表示。

磁力是磁场对电荷和电流所产生的力，它的方向垂直于磁场线和电荷或电流的方向。

3. 电磁场和电磁力电磁场是由电荷和电流共同产生的场，它是电场和磁场的综合体现。

电磁力是电场和磁场对电荷和电流所产生的综合力，它同时包含了静电力和磁力的作用。

4. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场性质的基本方程，它由四个方程组成。

其中包括了法拉第电磁感应定律、库仑定律以及电磁场的高斯定律和安培环路定律。

麦克斯韦方程组的推导和理解有助于深入学习电磁场的原理和性质。

总结：电磁感应和电磁场是电磁学中的两个核心概念，通过磁场对导体产生感应电动势，我们可以利用电磁感应现象实现电磁能量的转换和传输。

电磁场中磁感应强度的变化规律电磁感应是指通过磁场中变化的磁通量来产生感应电流的过程。

磁感应强度（B）是电磁感应的一个重要物理量，其变化规律对于理解电磁场的性质以及电磁感应现象具有重要意义。

本文将围绕电磁场中磁感应强度的变化规律展开论述。

一、安培环路定理根据安培环路定理，通过一个闭合回路内的磁感应强度的总和等于围绕该闭合回路的电流所产生的磁场的总磁感应强度。

这一定理为我们研究电磁感应提供了基本框架。

二、电磁感应中的法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律规定了磁通量的变化率与电动势的关系。

根据这一定律，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，会在电路中产生感应电动势和感应电流。

根据法拉第电磁感应定律可以得出，电磁感应强度与磁通量的变化率成正比，即B∝dφ/dt，其中B表示磁感应强度，φ表示磁通量，t表示时间。

三、磁场中线圈的磁感应强度变化规律在磁场中放置一个线圈时，线圈内的磁感应强度会随磁通量的变化而变化。

当线圈的面积A垂直于磁场方向时，线圈内的磁感应强度可以通过以下公式计算：B = ∫B•dA其中，B为磁场的磁感应强度，dA为面积元素，∫表示对整个面积A进行积分。

这意味着线圈的磁感应强度取决于磁场在线圈面积上的分布。

当磁场的磁感应强度均匀时，线圈内的磁感应强度为常数。

四、磁场中传导体的磁感应强度变化规律当一个导体在磁场中以某个速度运动时，根据法拉第电磁感应定律，导体两端会产生感应电动势，导致导体内部有电流流动。

这个过程中，磁感应强度的变化规律可以通过以下公式描述：ε = B*l*v*sinθ其中ε表示感应电动势，B表示磁感应强度，l表示导体的长度，v表示导体的速度，θ表示磁场方向与导体运动方向的夹角。

这说明磁感应强度的变化取决于导体在磁场中的速度、磁感应强度以及磁场与运动方向之间的夹角大小。

五、磁场中电磁感应产生的电磁感应场根据麦克斯韦方程组，一个变化的磁场会产生一个电场，即电磁感应场。

这个电场的方向和大小与磁场变化的速率以及磁感应强度的变化有关，可以通过以下公式计算：E = -dφ/dt其中E表示电磁感应场，φ表示磁通量，t表示时间。

磁感应与电磁感应引言：磁感应与电磁感应是物理学中重要的概念，涉及到电磁场的产生和相互作用。

本文将从磁感应和电磁感应的基本原理、实际应用以及未来发展等方面进行论述。

一、磁感应的基本原理磁感应是指磁场对磁材料产生的作用力或作用磁通量的现象。

它是由电荷运动产生的磁场引起的。

在经典电动力学中，磁感应有两种描述方式，即磁通量和磁感应强度。

磁通量可以用来描述磁场对通过一个平面的磁通量的影响，而磁感应强度则用来描述单位面积上通过的磁通量。

根据安培环路定理，通过一个封闭曲面的磁通量等于该曲面内的所有电流的代数和。

二、电磁感应的基本原理电磁感应是指通过磁场变化产生的感应电流的现象。

当磁通量发生变化时，会在变化的磁场中产生感应电动势，从而诱导电流产生。

电磁感应是基于法拉第电磁感应定律的，该定律指出感应电动势与磁通量变化的速率成正比。

通过改变磁场的强度、面积或者角度，可以改变感应电动势的大小。

三、磁感应与电磁感应的关系磁感应和电磁感应有着密切的联系。

磁场的变化可以导致电场的产生，进而引起感应电流的形成。

在电磁感应中，磁场的变化是通过改变线圈中的电流或者改变磁场的强度来实现的。

感应电流与磁场的变化速率成正比，通过电流在电路中的流动可以产生磁场。

磁感应和电磁感应的相互关系使得它们在电动机、发电机、变压器等设备中得到了广泛的应用。

四、磁感应与电磁感应的实际应用1. 电动机：电动机是将电能转化为机械能的装置。

通过在磁场中通电产生的感应力可以使电动机具有旋转的特性，从而实现能量转换。

2. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的装置。

通过旋转的磁场切割导线产生感应电动势，从而产生电流，实现电能的生成。

五、磁感应与电磁感应的未来发展磁感应和电磁感应的研究已经深入到了微观的领域，如量子力学、电动力学等。

随着科学技术的发展，人们对磁场和电场特性的研究将会越来越深入，电磁感应也将在材料科学、能源领域等得到更广泛的应用。

未来的发展方向可能包括新型磁材料的开发、电磁感应在能源传输方面的应用以及量子力学在电磁场的研究等。

磁学中的磁场磁感应强度和磁通量磁学中的磁场、磁感应强度和磁通量磁学是物理学的一个重要分支，研究物体之间的磁相互作用及其规律。

在磁学中，磁场、磁感应强度和磁通量是其中的几个重要概念，它们在理解和描述磁学现象方面起着至关重要的作用。

一、磁场磁场是指周围空间或物体内存在的磁性物体所产生的一种物理场。

磁场由磁性物体所产生的磁力线所组成，其方向可用箭头表示。

通常情况下，磁场的磁力线由南极指向北极。

根据物质磁性的不同特性，磁场可分为永磁场和电磁场两种。

永磁场是由永磁体所产生的磁场，其强度稳定，不会随时间的变化而发生改变。

而电磁场则是由电流所产生的磁场，其强度可以通过改变电流的大小和方向来控制。

二、磁感应强度磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量，通常用字母B表示。

磁感应强度的单位是特斯拉(T)，1特斯拉等于1牛/安·米。

磁感应强度的大小与磁场强弱直接相关，它是一个磁场在某一点上的磁感应强度大小的量度。

在数学上，磁感应强度可以用以下公式表示：B = μ0 * H其中，B代表磁感应强度，μ0代表真空磁导率，H代表磁场强度。

真空磁导率是一个常数，其值约为4π * 10^-7 N/A^2。

通过上述公式可以看出，磁感应强度与磁场强度成正比，且与磁导率成正比。

三、磁通量磁通量是磁场通过某一物体表面的磁力线束的总数，通常用字母Φ表示。

磁通量的单位是韦伯(Wb)，1韦伯等于1特斯拉·平方米。

磁通量的大小与磁场强度和物体表面的面积有关。

在数学上，磁通量可以用以下公式表示：Φ = B * S * cosθ其中，Φ代表磁通量，B代表磁感应强度，S代表物体表面的面积，θ代表磁感应强度的方向与垂直于物体表面的法线方向之间的夹角。

根据上述公式，我们可以得出结论：磁通量与磁感应强度、物体表面的面积以及这两者之间的夹角有关。

当磁感应强度、物体表面的面积和磁感应强度方向与法线方向相同时，磁通量达到最大值。

综上所述，磁场、磁感应强度和磁通量是磁学中的重要概念。

电磁感应定律电磁场和电动势的关系电磁感应定律是研究电磁场和电动势之间关系的基础理论之一。

在电磁学中，电磁感应定律是描述电磁场及其作用的基本规律之一。

电磁感应定律通过描述磁场与电场之间的相互作用，揭示了电磁学的基本特征和现象。

本文将探讨电磁感应定律以及电磁场和电动势之间的关系。

1. 电磁感应定律的概述电磁感应定律是由法拉第在19世纪提出的，它分为法拉第一、二、三电磁感应定律。

其中，法拉第一电磁感应定律描述了磁场变化引起电动势的产生；法拉第二电磁感应定律描述了电动势产生的大小与磁场变化率的关系；法拉第三电磁感应定律描述了电磁感应现象中产生的电流的方向。

2. 电磁场的概念和性质电磁场是由带电粒子在空间中存在的物理场。

它具有电场和磁场两个方面的特性。

电场是由电荷所产生的作用，可以通过电势差和电荷之间的关系来描述。

磁场是由电流所产生的作用，可以通过磁感应强度和电流之间的关系来描述。

3. 电动势与电磁场之间的关系电动势是指单位正电荷沿闭合回路移动时所做的功，它与电磁场之间存在着密切的关系。

当磁场的变化率发生变化时，会产生感应电动势。

根据法拉第二电磁感应定律，电动势的大小与磁场变化率成正比。

当磁场变化率较大时，所产生的感应电动势也会相应增大。

4. 应用和实验验证电磁感应定律在生活和工业中有着广泛的应用。

例如，发电机利用电磁感应定律将机械能转化为电能；变压器利用电磁感应定律实现电压的升降。

此外，科学家们通过实验验证了电磁感应定律的正确性，并提供了具体的实验步骤和数据分析方法。

5. 电磁感应定律的推广和发展电磁感应定律不仅适用于直流情况，还可以推广到交流情况。

在交流电路中，电动势的大小和方向都是随时间变化的。

电磁感应定律的发展不仅拓展了我们对电磁学的认识，也为电磁学的应用提供了更多的可能性。

总结：电磁感应定律是研究电磁场和电动势的基础理论之一。

它揭示了磁场和电动势之间的密切联系。

电磁场的性质和电动势的大小与磁场变化率有关。

电磁场中的磁力线与磁感应强度电磁场是物质周围存在的一种电和磁现象，它是我们生活中不可或缺的一部分。

在这个电磁场中，磁力线和磁感应强度起着重要的作用。

本文将探讨电磁场中磁力线与磁感应强度的相关性。

磁力线是用来描述磁场的一种图形表示方法。

在磁力线的图像中，我们可以直观地看到磁场的分布形态和强弱程度。

磁力线的特点是形状连续，方向与磁场的方向一致，并且磁感应强度越大，磁力线越密集。

这是因为磁力线是用来表示磁感应强度的，而磁感应强度是磁场的物理量之一，它表示单位面积上垂直磁力线通过的磁通量。

所以，当磁感应强度越大时，单位面积上通过的磁通量也越大，磁力线就会更加密集。

在电磁场中，磁力线的分布是由磁场的源头决定的。

当有一个磁体存在时，它会在周围产生一个磁场。

这个磁场由磁场源产生的磁通量线所表示，也就是我们常说的磁力线。

磁力线从磁体的一极流向另一极，并且磁力线的密度表示了磁感应强度的大小。

例如，当我们在磁铁的两极之间放置一根磁力线示性图时，我们可以清楚地看到它们是从一个磁极流向另一个磁极的。

而且，当我们靠近磁极时，磁力线的密集度会增加，这意味着磁感应强度也在增加。

与磁力线密切相关的一个物理量是磁感应强度，它是描述磁场强度的重要参数。

磁感应强度是用B来表示的，它的单位是特斯拉(T)。

在物理学中，磁感应强度是描述磁场的一个向量量，它的方向与磁力线相同。

根据安培环路定理，我们知道，磁感应强度的大小与电流密度和距离的乘积成正比。

这意味着，当电流密度一定时，距离越远，磁感应强度就越小；反之，距离越近，磁感应强度就越大。

所以，磁感应强度与电流密度和距离的平方反比。

磁力线与磁感应强度是密切相关的，它们共同描述了磁场的性质和分布。

在电磁场中，磁力线的分布形态与磁感应强度的大小直接相关。

当磁感应强度增大时，磁力线的密集度也增加，磁场的强度就越大。

反之，当磁感应强度减小时，磁力线的密集度也减小，磁场的强度就越小。

磁力线和磁感应强度共同构成了磁场的基本特性，它们的变化使我们能够直观地感受到磁场的强弱。

电磁场理论中的磁感应强度与磁场能量密度磁感应强度和磁场能量密度是电磁场理论中两个重要的概念，它们在研究电磁现象和应用中起着重要的作用。

本文将从理论和应用两个方面来探讨磁感应强度和磁场能量密度。

一、磁感应强度磁感应强度是描述磁场强度的物理量，通常用符号B表示。

磁感应强度的定义是单位面积上垂直于磁场方向的磁感应线数目，即磁感应强度B等于单位面积上通过的磁感应线数目。

磁感应强度的大小与电流密度和距离有关。

根据安培定律，电流元产生的磁场在距离r处的磁感应强度与电流元的大小和距离的平方成反比。

而对于一条直导线，其产生的磁场在距离r处的磁感应强度与电流的大小和距离成正比。

磁感应强度的方向与电流元或导线的方向有关。

根据右手定则，当右手握住电流元或导线，大拇指所指的方向即为磁感应强度的方向。

磁感应强度在电磁学中具有重要的应用。

例如，根据法拉第电磁感应定律，磁感应强度的变化会产生感应电动势，从而产生电流。

这是电磁感应现象的基础。

二、磁场能量密度磁场能量密度是描述磁场能量分布的物理量，通常用符号u表示。

磁场能量密度的定义是单位体积内的磁场能量，即磁场能量密度u等于磁场能量W与体积V的比值。

磁场能量密度的大小与磁感应强度有关。

根据磁场的能量表达式，磁场能量密度与磁感应强度的平方成正比。

这意味着磁感应强度越大，磁场能量密度越大。

磁场能量密度在电磁学中也具有重要的应用。

例如，在电磁波传播中，磁场能量密度和电场能量密度相互转化，它们共同构成了电磁波的能量传播。

三、磁感应强度与磁场能量密度的关系磁感应强度和磁场能量密度之间存在一定的关系。

根据磁场能量密度的表达式，可以得到磁感应强度与磁场能量密度的关系式：u = (1/2)μ0B²，其中μ0是真空中的磁导率。

这个关系式说明了磁感应强度和磁场能量密度之间的定量关系。

它表明，磁感应强度越大，磁场能量密度越大。

这也意味着磁感应强度的增加会导致磁场能量的增加。

四、总结磁感应强度和磁场能量密度是电磁场理论中两个重要的概念。

第八章 电磁感应 电磁场一、选择题尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，则环中：(A) 感应电动势不同, 感应电流不同.(B) 感应电动势相同，感应电流相同.(C) 感应电动势不同, 感应电流相同.(D) 感应电动势相同，感应电流不同.2. 如图14.1所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i ，下列哪种情况可以做到？(A) 载流螺线管向线圈靠近；(B) 载流螺线管离开线圈；(C) 载流螺线管中电流增大；(D) 载流螺线管中插入铁芯.3. 在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内, 有一半径为r 、电阻为R 的导线环,环中心距直导线为a ，如图14.2所示，且a >>r .当直导线的电流被切断后,沿导线环流过的电量约为(A) )11(220ra a R Ir +-πμ. (B) rR Ia 220μ.图图(C) a r a R Ir +ln 20πμ. (D) aR Ir 220μ.4. 如图14.3所示，导体棒AB 在均匀磁场中绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO 转动(角速度与B 同方向), BC 的长度为棒长的1/3. 则: (A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.(C) A 点比B 点电势低.(D) 有稳恒电流从A 点流向B 点.5. 如图14.4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l .当金属框架绕ab 边以匀角速度转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、c 两点的电势差U a U c 为(A) ε= 0, U a U c = B l 2/2 .(B) ε= Bw l 2, U a U c =B l 2/2 .(C) ε= 0, U a U c = B l 2/2.(D) ε= Bw l 2 , U a U c = B l 2/2 . 6.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流（感应电流），则涡流将：(A) 减缓铜板中磁场的增加.(B) 加速铜板中磁场的增加.(C) 对磁场不起作用.(D) 使铜板中磁场反向.7. 磁感应强度为B 的均匀磁场被限制在圆柱形空间内，.B 的大小以速率d B /d t >0变化，在磁场中有一等腰三角形ACD 导线线圈如图O B O C B A 图14.3 B l c b a 图× × × × × O B A C D15.1放置,在导线CD 中产生的感应电动势为ε1,在导线CAD 中产生的感应电动势为ε2,在导线线圈ACDA 中产生的感应电动势为ε. 则：(A) ε1= ε2 , ε=ε1+ε2 =0.(B) ε1>0, ε2<0 , ε=ε1+ε2 >0.(C) ε1>0, ε2>0 , ε=ε1ε2 <0. (D) ε1>0, ε2>0 , ε=ε2ε1>0. 8. 自感为0.25H 的线圈中,当电流在(1/16)s 内由2A 均匀减小到零时, 线圈中自感电动势的大小为: (A) 7.8103V. (B) 2.0V.(C) 8.0V. (D) 3.1102V. 9. 匝数为N 的矩形线圈长为a 宽为b ,置于均匀磁场B 中.线圈以角速度旋转,如图15.2所示,当t =0时线圈平面处于纸面,且AC 边向外,DE边向里.设回路正向ACDEA . 则任一时刻线圈内感应电动势为(A) abNBsin t (B) abNBcos t (C) abNBsin t (D) abNB cos tC A E O O B b图10. 用导线围成如图15.3所示的正方形加一对角线回路,中心为O 点, 放在轴线通过O 点且垂直于图面的圆柱形均匀磁场中. 磁场方向垂直图面向里, 其大小随时间减小, 则感应电流的流向在图18.2的四图中应为: , 11. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远,如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的取向,使:(A) 两线圈平面都平行于两圆心的连线.(B) 两线圈平面都垂直于两圆心的连线.(C) 两线圈中电流方向相反.(D) 一个线圈平面平行于两圆心的连线，另一个线圈平面垂直于两圆心的连线.12. 对于线圈其自感系数的定义式为L =m /I .当线圈的几何形状,大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流变小,则线圈的自感系数L(A) 变大,与电流成反比关系.(B) 变小.(C) 不变. (D) 变大,但与电流不成反比关系.13. 一截面为长方形的环式螺旋管共有N 匝线圈,其尺寸如图16.1所示.则其自感系数为(A) 0N 2(b a )h/(2a ). (B) [0N 2h/(2)]ln(b/a ). (C) 0N 2(b a )h/(2b ). (D) 0N 2(b a )h/[(a+b ). 14. 一圆形线圈C 1有N 1匝,线圈半径为r .将此线圈放在另一半径为R (R>>r ),匝数为N 2的圆形大线圈C 2的中心,两者同轴共面.则此二线圈的互感系数M 为(A) 0N 2N 2R /2.图× × O I II (A × × O I I (B × × O I I I (C × × O I I (Dh ba 图(B) 0N 2N 2R 2/(2r ). (C) 0N 2N 2r 2/(2R ). (D) 0N 2N 2r /2.15. 可以利用超导线圈中的持续大电流的磁场储存能量, 要储存1kW h 的能量,利用1.0T 的磁场需要的磁场体积为V , 利用电流为500A 的线圈储存1kW h 的能量,线圈的自感系数为L. 则(A) V=9.05m 3, L =28.8H.(B) V=7.2×106m 3, L =28.8H.(C) V=9.05m 3, L =1.44×104H. (D) V=7.2×106m 3, L =1.44×104H. 16. 如图17.1所示，平板电容器(忽略边缘效应)充电时, 沿环路L 1、L 2磁场强度H 的环流中, 必有： (A) ⎰⋅1d L l H >⎰⋅2d L l H . (B) ⎰⋅1d L l H =⎰⋅2d L l H . (C) ⎰⋅1d L l H <⎰⋅2d L l H . (C) ⎰⋅1d L l H =0. 17. 关于位移电流,下述四种说法哪一种说法正确.(A) 位移电流是由变化电场产生的.(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的.(C) 位移电流的热效应服从焦耳－楞次定律.(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.18. 一平面电磁波在非色散无损耗的媒质里传播，测得电磁波的平均能流密度为3000W/m 2，媒质的相对介电常数为4，相对磁导率为1，则在媒质中电磁波的平均能量密度为:(A) 1000J/m 3.(B) 3000J/m 3 .O O图LL 图(C) 1.0×10－5J/m 3.(D) 2.0×10－5J/m 19. 电磁波的电场强度E 、磁场强度H 和传播速度u 的关系是:(A) 三者互相垂直，而且E 和H 相位相差/2. (B) 三者互相垂直，而且E 、H 、u 构成右手螺旋直角坐标系.(C) 三者中E 和H 是同方向的，但都与u 垂直.(D) 三者中E 和H 可以是任意方向，但都必须与u 垂直.20. 设在真空中沿着x 轴正方向传播的平面电磁波，其电场强度的波的表达式是，E z =E 0cos2(νtx /), 则磁场强度的波的表达式是：(A) H y =00/μεE 0cos2(νt x /).(B) H z =00/μεE 0cos2(νt x /).(C) H y =－00/μεE 0cos2(νt x /).(D) H y =－00/μεE 0cos2(νt +x /).二、填空题1. 如图14.5所示，半径为r 1的小导线环，置于半径为r 2的大导线环中心，二者在同一平面内，且r 1<<r 2.在大导线环中通有正弦电流I=I 0sin t ，其中、I 为常数，t 为时间，则任一时刻小导线环中感应电动势的大小为 .设小导线环的电阻为R ,则在t =0到t =/(2)时间内,通过小导线环某截面的感应电量为q= .2. 如图14.6所示，长直导线中通有电流I ，有一与长直导线共面且垂直于导线的细金属棒AB ，以速度v 平行于长直导线作匀速运动. (1) 金属棒AB 两端的电势U A U B (填 、、). (2) 若将电流I 反向，AB 两端的电势U A U B (填 、r r 图v B A 图、). (3) 若将金属棒与导线平行放置，AB 两端的电势U A U B (填 、、).3. 半径为R 的金属圆板在均匀磁场中以角速度绕中心轴旋转,均匀磁场的方向平行于转轴,如图14.7所示.这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小为 ,方向 . 4. 如图15.4所示. 匀强磁场局限于半径为R 的圆柱形空间区域, B 垂直于纸面向里,磁感应强度B 以d B /d t =常量的速率增加. D 点在柱形空间内, 离轴线的距离为r 1, C 点在圆柱形空间外, 离轴线上的距离为r 2 . 将一电子(质量为m ,电量为－e )置于D 点,则电子的加速度为a D = ,方向向 ;置于C 点时，电子的加速度为aC = ,方向向 . 5. 半径为a 的长为l (l >>a )密绕螺线管,单位长度上的匝数为n , 则此螺线管的自感系数为 ;当通以电流I=I m sin t 时,则在管外的同轴圆形导体回路(半径为r >a )上的感生电动势大小为 .6. 一闭合导线被弯成圆心在O 点半径为R 的三段首尾相接的圆弧线圈:弧ab , 弧bc , 弧ca . 弧ab 位于xOy 平面内,弧bc 位于yOz 平面内,弧ca 位于zOx 平面内. 如图15.5所示.均匀磁场B 沿x 轴正向,设磁感应强度B 随时间的变化率为d B /d t =k (k >0),则闭合回路中的感应电动势为 ,圆弧bc 中感应电流的方向为7. 如图16.2所示,有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO 上,则直导线与矩形线圈间的互感系数为 . 8.边长为a 和2a 的两正方形线圈A 、B,如图16.3所示地同轴放置,通有相同的电流I ,线圈A 的电流所产生的磁场通过线圈O O B 图ax by c z O B R 图B r D R O 图× × r a 2a O O图B 的磁通量用BA 表示,线圈B 的电流所产生的磁场通过线圈A 的磁通量用AB表示,则二者大小相比较的关系式为 .9. 半径为R 的无线长圆柱形导体,大小为I 的电流均匀地流过导体截面.则长为L 的一段导线内的磁场能量W = .10. 反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的积分形式为:试判断下列结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式的. 将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处.(1) 变化的磁场一定伴随有电场: ;(2) 磁感应线是无头无尾的: ;(3) 电荷总伴随有电场: .三、计算题1. 如图14.8所示，长直导线AC 中的电流I 沿导线向上，并以d I /d t = 2 A/s 的变化率均匀增长. 导线附近放一个与之同面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图所示. 求此线框中产生的感应电动势的大小和方向.2. 一很长的长方形的U 形导轨，与水平面成 角，裸导线可在导轨上无摩擦地下滑，导轨位于磁感强度B 垂直向上的均匀磁场中，如图14.9所示. 设导线ab 的质量为m ，电阻为R ，长度为l ，导轨的电阻略去不计, abcd 形成电路. t=0时，v=0. 求：(1) 导线ab 下滑的速度v 与时间t 的函数关系; (2) 导线ab 的v m .3 在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场B ,B 的方向与.有一长为2R 的金属棒MN 放在磁场外且与圆柱形均匀磁20c 105c C A I 图b B l d a 图× × O R B a 2az场相切,切点为金属棒的中点,金属棒与磁场B的轴线垂直.如图15.6所示.设B随时间的变化率d B/d t为大于零的常量.求:棒上感应电动势的大小,并指出哪一个端点的电势高.(分别用对感生电场的积分εi=l E i·d l和法拉第电磁感应定律εi=－d/d t两种方法解).4. 电量Q均匀分布在半径为a,长为L(L>>a)的绝缘薄壁长圆筒表面上,圆筒以角速度绕中心轴旋转.一半径为2a,电阻为R总匝数为N的圆线圈套在圆筒上,如图15.7所示.若圆筒转速按=0(1t/t0)的规律(0,t0为已知常数)随时间线性地减小,求圆线圈中感应电流的大小和流向.5 两半径为a的长直导线平行放置,相距为d,组成同一回路,求其单位长度导线的自感系数L0.6．如图所示，金属圆环半径为R，位于磁感应强度为B的均匀磁场中，圆环平面与磁场方向垂直。

电磁场中的磁感应强度与电动势关系电磁场是物理学中一个重要的概念，研究电磁场的性质对于理解电磁现象及应用也具有重要意义。

在电磁场中，磁感应强度与电动势是两个相互关联的参数。

本文将探讨电磁场中的磁感应强度与电动势之间的关系，并对其影响因素进行分析。

首先，我们来理解一下电磁感应的基本概念。

电磁感应是指在磁场变化时，在闭合电路中产生感应电流的现象。

据法拉第电磁感应定律，在闭合回路上的感应电动势大小等于磁场变化速率的负值乘以回路的面积。

这一定律描述了磁场变化引起的电磁感应现象，进而与磁感应强度和电动势之间的关系产生联系。

其次，我们来探讨磁感应强度与电动势之间的关系。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化速率增加时，闭合电路中的感应电动势也会增加，且二者之间成正比关系。

具体来说，如果磁感应强度的变化越快，那么感应电动势的大小就越大。

这意味着，电动势的大小取决于磁场的变化率，并且与磁感应强度之间存在直接的关系。

此外，我们还需要考虑电磁感应的方向性。

根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得感应电流产生的磁场与磁场变化所引起的感应磁场方向相反。

这意味着，电磁感应是一种通过磁场变化产生的抵消外部磁场变化的机制。

因此，在磁感应强度与电动势之间的关系中，电动势的方向始终与磁感应强度变化的方向相反。

那么，什么因素会影响磁感应强度和电动势的大小呢？首先，磁感应强度的大小取决于磁场变化的速率。

如果磁场变化得越快，那么磁感应强度就越大。

而电动势的大小则取决于磁感应强度的变化率。

如果磁感应强度的变化越快，那么感应电动势的大小也就越大。

其次，磁感应强度和电动势的大小还与区域内磁场的分布和形状有关。

如果磁感应强度在某一区域内变化不均匀，那么该区域内的感应电动势也会不同。

例如，在一个线圈中，线圈上不同位置的磁感应强度可以不同，从而导致产生不同大小的感应电动势。

最后，还有一个重要的因素是导线的长度和形状。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与闭合回路的面积成正比。

109. 在电磁场中如何理解磁感应强度？109、在电磁场中如何理解磁感应强度？在我们探索电磁世界的奇妙之旅中，磁感应强度是一个至关重要的概念。

它就像是电磁学领域中的一把钥匙，帮助我们打开理解众多电磁现象的大门。

那么，究竟什么是磁感应强度呢？简单来说，磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。

想象一下，磁场就像一片无形的海洋，而磁感应强度则告诉我们这片海洋中“磁力的水流”有多湍急，以及它们的流向是怎样的。

为了更直观地感受磁感应强度，我们可以先从一些常见的磁现象入手。

比如，磁铁能够吸引铁钉，这是因为磁铁周围存在磁场。

而磁场的强弱和方向就可以用磁感应强度来描述。

如果把一块较强的磁铁和一块较弱的磁铁放在一起，我们会发现较强的磁铁吸引铁钉的能力更强，这意味着较强磁铁周围的磁感应强度更大。

从数学的角度来看，磁感应强度用字母“B”表示。

它的定义是：垂直通过单位面积的磁力线的条数。

磁力线是我们为了形象地描述磁场而引入的概念，就好像地图上的等高线一样。

如果在一个垂直于磁场的平面上，通过的磁力线越多，那么磁感应强度就越大。

磁感应强度的单位是特斯拉（T）。

一特斯拉是相当强的磁场强度了。

在日常生活中，我们所接触到的磁场强度通常要小得多。

比如，地球的磁场强度大约在 03 到 06 高斯之间，而一高斯只是特斯拉的千分之一。

要深入理解磁感应强度，还需要了解它与电流的关系。

当有电流通过导线时，会在导线周围产生磁场。

这个磁场的磁感应强度与电流的大小、导线的形状以及位置等因素都有关系。

比如，一根直导线中的电流产生的磁场，其磁感应强度与距离导线的距离成反比。

再来看一个例子，通电的螺线管。

螺线管相当于把很多圈导线绕在一起，它产生的磁场就比单独的直导线要强得多。

而且，螺线管内部的磁感应强度比较均匀，方向与螺线管的轴线平行。

在实际应用中，磁感应强度的概念有着广泛的用途。

比如在电动机中，通过磁场和电流的相互作用，实现电能到机械能的转化。

而在发电机中，则是通过机械能的作用，使得导线在磁场中运动，从而产生电流。