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电磁感应部分基本要求：1、掌握法拉第电磁感应定律，会用法拉第电磁感应定律求电动势；2、掌握动生电动势计算公式并会用该公式求相关习题；3、掌握感生电动势计算公式，会求两种类型的感生电动势；4、掌握自感、互感的定义，会求自感、互感系数以及自感、互感电动势；5、掌握通电线圈的储能公式，磁场能量计算公式，会计算无限长载流圆柱面、体限定区域内的能量；6、了解真空中麦克斯韦方程组中每个方程的物理意义；7、掌握平面电磁波的性质、能量密度及能流密度公式。
相关习题：一、计算题1．如图所示，一根很长的直导线载有交变电流0i I sin t ω=，它旁边有一长方形线圈ABCD ，长为l ，宽为b a -，线圈和导线在同一平面内，求：(1)穿过回路ABCD 的磁通量m Φ；（2）互感系数；(3)回路ABCD 中的感应电动势。
2．一长直载充导线，电流强度I=10A ，有另一变长L=0.2m 金属棒AB ，在载流导线的平面内以2m ·5-1的速度平行于导线运动。
如图所示：棒的一端离导线a=0.1m ，求运动导线中的电动势εAB ，哪点电势高？ACDlbia3.如图，长度为R 的均匀导体棒OA 绕O 点以角速度ω转动，均匀磁场B 的方向与转动平面垂直。
试求棒中动生电动势的大小并说明方向。
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯A O ωB4．长直导线与矩形单匝线圈共面放置，导线与线圈的长边平行，矩形线圈的边长分别为a 、b ，它到直导线的距离为c （如图所示），当矩形线圈中通有电流t I I ωsin 0=时，求直导线中的感应电动势。
5．一圆环形线圈a 由1N 匝细线绕成，截面积半径为r ，放在另一个匝数为2N ，半径为R 的圆环形线圈b的中心，其中R r >>，两线圈同轴，求（1）两线圈的互感系数M ；（2）当线圈a 中的电流以dI dt变化时，求线圈b 中的感生电动势（习题16.13）。
6.一无限长直导线，截面各处的电流密度相等，电流为I 。
第30届全国部分地区大学生物理竞赛比赛简介第30届全国部分地区大学生物理竞赛是一个面向全国部分地区大学生物理爱好者的比赛，旨在促进大学生对物理学的学习和研究，培养他们的科学研究能力和创新精神。
比赛内容广泛，包括理论知识考核、实验操作、综合分析和创新设计等。
比赛时间和地点本届比赛将于2021年10月15日至17日在北京市举行。
比赛地点为北京市某一高校的物理实验室和教室，为了保障比赛的公平公正，各参赛队伍将会在现场进行实时监控和考核。
比赛组织和规则本届比赛由全国部分地区高校物理学会联合举办，比赛分为初赛和决赛两个阶段。
初赛将通过线上方式进行，考生需要在规定时间内完成一系列的选择题和计算题，以及提交理论分析和创新设计的报告。
经初赛筛选出的前100名队伍将进入决赛，参加现场实验操作和综合分析。
比赛的评分将综合考虑参赛队伍在各个环节的表现，包括理论知识掌握程度、实验操作技巧、综合分析能力和创新设计水平等。
评委将根据评分标准，对参赛队伍进行排名和评奖。
比赛内容本次竞赛的题目将紧密结合大学物理课程内容，涵盖力学、热学、电磁学、光学、量子力学等多个领域。
参赛队伍需要通过理论知识考核、实验操作以及综合分析来展示自己的物理学水平。
比赛包括以下几个环节： 1. 理论知识考核：参赛队伍需要回答一系列选择题和计算题，检验他们对物理理论的掌握程度。
2. 实验操作：参赛队伍需要在规定时间内完成若干实验操作，包括使用仪器设备和进行数据处理分析等。
3. 综合分析：参赛队伍需要针对所给实验数据进行综合分析，解答与实验相关的问题。
4. 创新设计：参赛队伍需要依据所学的物理知识和研究方法，选择一个自己感兴趣的物理问题，并进行创新性设计实验或解决方案。
比赛奖项本届比赛设立了以下奖项： - 一等奖：前10%的队伍将获得一等奖，并获得奖金2000元。
- 二等奖：前30%的队伍将获得二等奖，并获得奖金1000元。
- 三等奖：前60%的队伍将获得三等奖，并获得奖金500元。
大学物理竞赛—电磁学题目训练知识点罗列1、电场和磁场的计算2、电能和磁能的计算3、有电解质和磁介质存在的情况4、电容器的电容和螺线管的自感互感5、静电场力和磁场力的计算6、动生电动势和感生电动势的计算例1：如图，两边为电导率很大的导体，中间两层是电导率分别为和的均匀导电介质，它们的厚度分别为d 1和d 2，导体的横截面积为S ，流过的电流为I 。
求：（1）两层导电介质中的电场强度；（2）每层导电介质两端的电势差。
1σ2σ12σσ12d d IISIjE σσ==SIE 11σ=SIE 22σ=SId d E U 11111σ==SId d E U 22222σ==解：（1）由欧姆定律的微分形式，有：于是：（2）根据电势的定义可得：解：例2一半径为的半球形电极埋在大地里，大地视为均匀的导电介质，其电导率为，求接地电阻。
rI1r 2r 跨步电压若通有电流I ，求半径为，两个球面的电压。
1r 2r σr 2d 1d 22rrr R R r rσπσπ∞∞===⎰⎰221112212d 111d ()22r r r r r R R r r r σπσπ===-⎰⎰12121211()2I V V IR r r σπ-==-211212111d ()2r r V V E r r r σπ-==-⎰另一种解法：j Eσ=22I j rπ=22I E rπσ⇒=rI1r 2r例3 两根长直导线沿半径方向引到铁环上A 、B 两点，并与很远的电源相连，如图所示。
求：环中心的磁感应强度。
A BI I OABI OI l 21l 21⎰B I 10d l m π40r 2=1l 1解：==I 1I 2R 2R 1l 2l 1=B =B 1B 2⎰B I 20d l m π40r 2=2l 2I l =I 21l 21其他几种变化：AoB:0=B O 处环心IO R⎪⎭⎫⎝⎛-=πI m 11200R B IO R⎪⎭⎫⎝⎛+=πI m 11200R B1IIabco2≠B12IIoab=B12abcdoII=B例4 半径为R 的木球上绕有细导线，所绕线圈很紧密，相邻的线圈彼此平行地靠着，以单层盖住半个球面，共有N 匝。
物理竞赛练习题《电场》班级____________座号_____________姓名_______________1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。
3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。
若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。
试问经多长时间它能到达x =0的位置。
4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。
如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。
设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。
（1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？（2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
E物理竞赛练习题 《电势和电势差》班级____________座号_____________姓名_______________1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。
将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。
第37届全国部分地区大学生物理竞赛这份报告将介绍《第37届全国部分地区大学生物理竞赛》的详细内容。
比赛将于[日期]在[地点]进行。
此次竞赛将有来自各地区高校的优秀大学生参加。
竞赛包括理论考试和实践考试两部分。
其中理论考试将涵盖物理学的不同领域，包括力学、电磁学、光学等。
实践考试将对学生应用物理知识解决实际问题的能力进行考察。
比赛将分为多个阶段，包括初赛、复赛和决赛。
初赛将筛选出表现优秀的参赛者晋级至复赛，而复赛将再次选拔出最终的决赛选手。
竞赛将设立一、二、三等奖以及优胜奖，以表彰表现出色的参赛者。
通过举办这一竞赛活动，旨在激发大学生对物理学的兴趣与热爱，推动物理学科的发展，并培养更多具有物理素养的优秀人才。
第37届全国部分地区大学生物理竞赛》将为全国高校的物理研究者提供一个展示自己才能的平台，并促进交流与竞争。
欢迎大家积极参与！这篇文章将为大家介绍第37届全国部分地区大学生物理竞赛的背景、目的和重要性。
我们将讨论该竞赛的历史以及对参与学生的学术发展和技能培养的积极影响。
物理竞赛作为一种学术竞赛活动，旨在促进学生对物理学科的研究和兴趣。
该竞赛为大学生提供了一个展示他们物理知识和解决问题能力的平台。
同时，该竞赛还为学生们提供了锻炼团队合作能力、创新思维和实践技能的机会。
过去的历史显示，全国部分地区大学生物理竞赛一直受到广泛关注和参与。
众多高水平的学生通过参与竞赛，不仅加深了对物理学科的理解，同时还培养了他们解决实际问题的能力。
这样的竞赛对于学生们在学术上的发展和技能的培养起到了积极的推动作用。
在接下来的内容中，我们将进一步探讨第37届全国部分地区大学生物理竞赛的详情，包括竞赛的时间、地点以及竞赛的具体规则和要求。
希望通过本文的介绍，能够激发更多学生的兴趣，参与到这一有意义的学术竞赛中来。
为了保证文章的简洁和清晰，接下来将详细展开我们的内容。
该竞赛的组织方式包括以下内容：报名流程参赛学校需要按照指定的时间和途径进行报名。
物理竞赛电磁学教材
以下是一些电磁学教材，适合物理竞赛学习：
1. 《电磁学（上、下册）》郑晓光著
这本教材是中国科学院的高级物理教材之一，内容深入浅出，重点介绍了电磁学的基本原理和应用。
2. 《电磁学（上、下册）》大赞著
这本教材是清华大学物理系的经典教材，内容全面、详细，结合了数学推导和物理概念，适合对电磁学有一定基础的学生。
3. 《电磁学讲义》王学文著
这本教材是北京大学物理学院的教材，内容系统、全面，讲解清晰明了，适合初学者学习。
4. 《电磁学引论》Griffiths著
这本教材是国外著名的电磁学教材，内容严谨、深度适中，注重物理概念和数学推导的结合，适合深入学习电磁学的学生。
5. 《电动力学》Jackson著
这本教材是国外著名的电磁学教材之一，内容深入、理论严谨，适合对电磁学有一定理论基础的学生。
根据个人的学习需求和水平，可以选择适合自己的教材进行学习。
另外，参加物理竞赛还需要进行大量的练习和习题，建议结合教材进行习题训练，加深对电磁学知识的理解和应用能力的提高。
18复赛四、（22分）如图复18-4所示，均匀磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间t 变化，0B B kt =-（k 为大于0的常数）．现有两个完全相同的均匀金属圆环相互交叠并固定在图中所示位置，环面处于图中纸面内。
圆环的半径为R ，电阻为r ，相交点的电接触良好．两个环的接触点A 及C 间的劣弧对圆心O 的张角为60︒。
求0t t =时，每个环所受的均匀磁场的作用力，不考虑感应电流之间的作用．图复19届复赛二、 (18 分) 在图复19-2中，半径为R的圆柱形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面指向纸外，磁感应强度B随时间均匀变化，变化率/B t K∆∆=(K为一正值常量),圆柱形区外空间没有磁场，沿图中AC弦的方向画一直线，并向外延长，弦AC及半径OA的夹角/4απ=．直线上有一任意点，设该点及A点的距离为x，求从A沿直线到该点的电动势的大小．19届复赛四、（18分）有人设计了下述装置用以测量线圈的自感系数．在图复19-4-1中，E为电压可调的直流电源。
K为开关，L为待测线圈的自感系数，r为线圈的直流电阻，D为理想二极管，r为用L电阻丝做成的电阻器的电阻，A为电流表。
将图复19-4-1中a、b之间的电阻线装进图复19-4-2所示的试管1内，图复19-4-2中其它装置见图下说明．其中注射器筒5和试管1组成的密闭容器内装有某种气体（可视为理想气体），通过活塞6的上下移动可调节毛细管8中有色液注的初始位置，调节后将阀门10关闭，使两边气体隔开．毛细管8的内直径为d．已知在压强不变的条件下，试管中的气体温度升高1K时，需要吸收的热量为C，大气压强为p。
设试管、三通管、注射器和毛细管q皆为绝热的，电阻丝的热容不计．当接通电键K后，线圈L中将产生磁场，已知线圈中储存的磁场能量，I为通过线圈的电流，其值可通过电流表A测量，现利用此装置及合理的步骤测量的自感系数L．1．简要写出此实验的步骤．2．用题中所给出的各已知量（r、Lr、q C、p、d等）及直接测得的量导出L的表达式，21届复赛五、(20分)如图所示，接地的空心导体球壳内半径为R，在空腔内一直径上的P1和P2处，放置电量分别为q1和q2的点电荷，q1＝q2＝q，两点电荷到球心的距离均为a．由静电感应及静电屏蔽可知：导体空腔内表面将出现感应电荷分布，感应电荷电量等于－2q．空腔内部的电场是由rP2P1θRAOa aq 1、q 2和两者在空腔内表面上的感应电荷共同产生的．由于我们尚不知道这些感应电荷是怎样分布的，所以很难用场强叠加原理直接求得腔内的电势或场强．但理论上可以证明，感应电荷对腔内电场的贡献，可用假想的位于腔外的（等效）点电荷来代替（在本题中假想(等效)点电荷应为两个），只要假想的（等效）点电荷的位置和电量能满足这样的条件，即：设想将整个导体壳去掉，由q 1在原空腔内表面的感应电荷的假想（等效）点电荷1q '及q 1共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0；由q 2在原空腔内表面的感应电荷的假想（等效）点电荷2q '及q 2共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0．这样确定的假想电荷叫做感应电荷的等效电荷，而且这样确定的等效电荷是唯一的．等效电荷取代感应电荷后，可用等效电荷1q '、2q '和q 1、q 2来计算原来导体存在时空腔内部任意点的电势或场强．1．试根据上述条件，确定假想等效电荷1q '、2q '的位置及电量． 2．求空腔内部任意点A 的电势U A ．已知A 点到球心O 的距离为r ，OA及1OP 的夹角为．21届复赛七、（25分）xO y v 0c a byd如图所示，有二平行金属导轨，相距l ，位于同一水平面内（图中纸面），处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下（垂直纸面向里）．质量均为m 的两金属杆ab 和cd 放在导轨上，及导轨垂直．初始时刻， 金属杆ab 和cd 分别位于x = x 0和x = 0处．假设导轨及金属杆的电阻都为零，由两金属杆及导轨构成的回路的自感系数为L ．今对金属杆ab 施以沿导轨向右的瞬时冲量，使它获得初速0v ．设导轨足够长，0x 也足够大，在运动过程中，两金属杆之间距离的变化远小于两金属杆的初始间距0x ，因而可以认为在杆运动过程中由两金属杆及导轨构成的回路的自感系数L 是恒定不变的．杆及导轨之间摩擦可不计．求任意时刻两杆的位置x ab 和x cd 以及由两杆和导轨构成的回路中的电流i 三者各自随时间t 的变化关系．成的扁平薄圆环，其内、外半径分别为a1、a2，厚度可以忽略．两个表面都带有电荷，电荷面密度σ随离开环心距离r变化的规律均为，σ为已知常量．薄圆环绕通过环心垂直环面的轴以大小不变的角加速度β减速转动，t = 0时刻的角速度为ω．将一半径为a0(a0<<a1)、电阻为R并及薄圆环共面的导线圆环及薄圆环同心放置．试求在薄圆环减速运动过程中导线圆环中的张力F及时间t 的关系．提示：半径为r、通有电流I的圆线圈（环形电流），在圆心处产生的磁感应强度为（k为已知常量）23届复赛五、（25分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。
物理竞赛力学光学和电磁学基本原理物理竞赛是考察学生对物理知识和解题能力的一种比赛形式。
力学、光学和电磁学是物理竞赛中的重要内容，了解其基本原理对于参赛者来说至关重要。
本文将分别介绍力学、光学和电磁学的基本原理，帮助读者在物理竞赛中取得优异的成绩。
一、力学基本原理力学是研究物体在外力作用下的运动规律的科学。
在物理竞赛中，需要熟悉牛顿三定律、动力学、动量守恒和机械能守恒等概念。
1. 牛顿三定律牛顿第一定律，也称惯性定律，指出物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律，描述了物体受到的力和运动状态之间的关系，公式为F=ma，其中F表示物体所受合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿第三定律，也称作用反作用定律，指出任何两个物体之间存在着相互作用力，且这两个力的大小相等、方向相反。
2. 动力学动力学是研究物体受力后的运动状态的学科。
通过牛顿第二定律和运动学知识，可以计算物体的加速度、速度和位移等参数。
3. 动量守恒动量守恒是指在一个封闭系统中，物体的总动量在物体间相互作用时保持不变。
利用动量守恒定律可以解决碰撞和爆炸等问题。
4. 机械能守恒在没有摩擦和外力做功的情况下，机械能守恒。
机械能是由动能和势能组成，可以通过它解决机械系统中的能量转化和机械效率等问题。
二、光学基本原理光学是研究光的传播和光现象的学科。
在物理竞赛中，需要了解光的反射、折射、衍射和干涉等基本原理。
1. 光的反射光遇到界面时，按照反射定律，会发生反射。
角度是入射角，角度是反射角。
反射图像的特性包括：位置与物体距离相等、形状与物体相似、左右颠倒。
2. 光的折射光由一种介质进入另一种介质时，会发生折射。
根据折射定律可以计算光线的折射角。
当光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角；当光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。
3. 光的衍射光通过障碍物或缝隙时，会发生衍射现象。
衍射的特点包括：光线扩散、出现衍射图样。
