电磁学
1、电磁学
序号产品名称规格与性能要求单位数量材料
1 信号发生器尺寸：240×240×90 1 塑料
探究课题：与其他仪器配套使用
2 高低压电源: 尺寸：260×300×160 1 塑料
探究课题：与其他仪器配套使用
3 避雷针尺寸: 200x200x420 套 1 有机彩色板
探究课题：探究尖端放电的现象及规律特点
4 电磁感应电流的方向尺寸:100x100x200 套 1 塑料
探究课题：探究线圈和磁的相对运动而产生电流的规律
5 雅各布天梯尺寸:200x200x420 套 1 塑料
探究课题：研究空气击穿产生电弧并向上爬升的现象
6 静电摆球尺寸:400x200x700 套 1 金属和塑料
探究课题：探究静电感应及电力线的分布特点
7 静电跳球尺寸:180x180x250 套 1 塑料
探究课题：观察研究跳球在两块极板间上蹦下跳的现象
8 静电除尘尺寸:200x200x410 套 1 塑料
探究课题：观察研究烟雾突然消失的现象及条件
9 静电屏蔽尺寸:600x200x340 套 1 金属和
探究课题：观察研究静电屏蔽现象塑料
10 尖端放电与电风轮尺寸:200x200x420 套 1 金属和
探究课题：观察研究高压尖端处产生电风的现象塑料
11 静电滚筒尺寸:200x200x530 套 1 有机彩色板
探究课题：观察静电风推动滚筒高速旋转
12 无线电报机尺寸:225x200x45 套 1 塑料
探究课题：研究莫尔斯电码电报机的原理及操作技巧
13 电磁弹簧振子尺寸:340x240x700 套 1 金属和
探究课题：探究弹簧振子振动的条件、方法、技巧塑料
14 电磁秋千尺寸:400x250x700 套 1 塑料
探究课题：研究电磁感应现象和涡流现象
15 司南尺寸:305x305x70 套 1 塑料
探究课题：探究地球磁场对永磁体的作用
16 磁悬转轮尺寸:400x200x130 套 1 塑料和金属
探究课题：认识磁极间的相互作用
17 海狮戏球尺寸:150x130x130 套 1 塑料
探究课题：探究磁铁之间的相互作用
18 开尔文滴水起电演示仪尺寸:330x420x880 套 1 塑料和金属
探究课题：研究分析滴水起电的实验现象
19 电磁炮尺寸：360x200x240 套 1 有机彩色板
探究课题:观察研究通电螺线管的磁场对小磁块的作用
20 手的稳定性规格：320x240x300，当电击棒的金属钩与导电金属线接触时，在IC控制下喇叭能发出老虎吼叫的声音。套 1 塑料和金属
探究课题：你的右手和左手，哪一个稳定性好，说明你的大脑是左半球好还是右半球好？
21 静电感应实验仪尺寸:600x200x250 套 1 塑料
探究课题：研究静电感应现象
22 电磁铁尺寸:250x180x330 套 1 金属和
探究课题：探究通电线圈产生磁场的强弱塑料
23 电动机与发电机尺寸:400x200x80 套 1 塑料
探究课题：研究电动机与发电机的原理及关系
24 摩擦起电与电荷相互作用尺寸:150x150x210 套 1 塑料
探究课题：探究两种材料摩擦带电现象
25 无形的力尺寸:360x200x240 套 1
探究课题：观察研究通电螺线管的磁场对小铁圈的作用金属和塑料
26 磁悬浮地球仪尺寸:100x220x300 套 1
探究课题：了解磁力的性质，以及物体的二力平衡金属和塑料
27 手触式蓄电池演示仪尺寸:270x230x300 套 1 金属和塑料
探究课题：探究蓄电池的工作原理
28 水果电子钟探究(教师用) 规格：铜4片、铁4片、锌水4片，电子钟1个，蜂鸣器1个。套 1 金属和塑料
探究课题：了解酸性水果能产生电的神奇；认识铜、铁、锌等离子的活泼性和电流之间的关系。探究课题：利用水果发电
29 水果电子钟探究（学生用）规格：铜4片、铁4片、锌水4片，电子钟1个，蜂鸣器1个。套 1
探究课题：了解酸性水果能产生电的神奇；认识铜、铁、锌等离子的活泼性和电流之间的关系。探究课题：利用水果发电金属和塑料
30 指南针尺寸:180X180X18 套 1
探究课题：探究指南针指南的现象和规律塑料
31 磁场力尺寸:600*150*180 套 1
探究课题：探究电磁阻尼现象及相关原理金属和塑料
32 磁悬浮列车尺寸:900*300*300 套 1
探究课题：探究磁悬浮列车原理塑料
33 立体磁感线演示器尺寸:200×100×5㎜套 1
探究课题：观察磁场周围空间各个点的磁场方向及磁感线方向和磁感线的形成现象. 金属和塑料
34 手摇发电机套 1 塑料
要求: 发电机外壳采用透明式
探究课题：观察把动能转为电能的现象
35 温差发电尺寸:200X100X230 套 1
探究课题：常温自来水与70℃以上热水产生的温差电流要使小风扇转动，演示温差发电，探究热能与电能的转换，一杯热水与一杯冷水即可发电金属和塑料
36 光电盘尺寸: 直径:120 套 1
探究课题：研究光电盘闪电原理塑料
37 人体导电球套 1
尺寸：250×250×300，塑料外壳，两端有金属触点；内部装有线路板和发光两极管。安全测定人是导体金属和塑料
38 千人震实验器规格尺寸：350×350×200探究一节电池使人感到电击原理。套 1 电子部件和塑料
39 短时间可让水结冰套 1
冷热传递—瞬间制冰器探究课题：体验瞬间水结冰电子部件和塑料
2、力学
序号产品名称规格与性能要求单位数量材料
1 双人舞尺寸:600X200X450 套 1 塑料
探究课题：凸轮机械原理
2 曲柄连杆机械运动尺寸:600X200X450 套 1 塑料
探究课题：曲柄连杆机械运动原理
3 水上飞规格：电机驱动，7号电池2节，轮旋转时可以产生离心力，使得叶轮内的水从喷水口喷出。套 1 塑料
探究课题：了解浮力的基本原理；了解作用力和反作用力的关系，以及离心力的特性。
4 投球器尺寸:800X500X700 套 1
探究课题：弹性运动原理. 塑料
5 一纸顶千斤探究课题：力的传递与分解套 1 金属和塑料
6 二力平衡尺寸:370x200x560 套 1
探究课题：探究二力平衡的条件及规律塑料
7 圆周运动演示仪2（过山车）尺寸:680x200x320 套 1
探究课题：观察研究动能和势能的转化现象塑料
8 机翼升力演示仪（飞机为何飞起来）尺寸:400x200x230 套 1
探究课题：研究风力对机翼的作用金属和塑料
9 重力方向探究仪尺寸:500x260x780 套 1
探究课题：观察重力的方向，研究重力方向与重垂线的关系金属和塑料
10 会翻跟头的魔丸尺寸:600x200x240 套 1
探究课题：探究魔丸能够翻跟斗的条件塑料
11 模拟傅科摆实验尺寸:400x400x700 套 1
探究课题：观察摆动方向的改变和变化规律塑料
12 鸭子比汽车跑得快尺寸:255x130x80 套 1
探究课题：研究轮轴的工作原理塑料
13 水的反冲实验系统尺寸:250x460x770 套 1
探究课题：探究水压作用与反冲运动的应用塑料
14 桥梁的研究尺寸:600x200x240 套 1
探究课题：探究不同桥梁结构及承受力的比较塑料
15 滚动的方轮套 1
尺寸:1000x190x140 塑料
探究课题：观察研究方轮在不平的轨道上平稳运动
16 奇怪的碰撞尺寸:420x290x730 套 1
探究课题：探究小球之间的碰撞特点及实验方法金属和塑料
17 袋鼠下坡尺寸:820x200x90 套 1
探究课题：研究物体结构、重心与运动的关系塑料
18 自动上坡的旋转体尺寸:900x380x205 套 1
探究课题：研究重心降低可使物体的势能转化为动能
塑
19 钢球爬坡尺寸:900x380x205 套 1 金属和塑料
探究课题：探究钢球会自动向轨道的高端滚动的原因
20 三轨竞速尺寸:720x110x420 套 1
探究课题：比较三物体的速度、路程、能量转换的关系金属和塑料
21 多轨竞速尺寸:870x300x180 套 1
探究课题：比较哪条轨道上的小球先到达塑料
22 多功能滚摆尺寸:400x200x590 套 1 塑料
探究课题：探究重力势能与动能之间的相
互转化规律
23 奇异的翻转环尺寸:600x200x600 套 1 金属和塑料
探究课题：探究力的分解和分力的作用；探究质点运动时的路程，速度和时间之间的关系。
24 筋斗鼠尺寸:600x200x250 套 1 塑料
探究课题：探究物体能量间的转化和机械能守恒条件
25 动能与势能的转换演示仪2 尺寸:250*150*600 套 1
探究课题：通过小车形象生动地展示动能和势能相互转化的关系
塑料
26 啄木鸟尺寸:550x550x430 套 1 木
探究课题：研究啄木鸟边啄边下降的运动规律
27 起重机工作原理尺寸:380x270x640 套 1
探究课题：研究杠杆滑轮组的工作原理塑料
29 机械组合传动尺寸:600x200x340 套 1
探究课题：探究简单机械的多种传动方法塑料
30 压力与压强实验仪尺寸:250x250x335 套 1
探究课题：研究压力、接触面积与压强的关系塑料
31 液体内部不同深度同一方向压强演示仪尺寸:270x270x285 套 1
探究课题：探究液体内部不同深度同方向压强的大小塑料
33 彩色喷泉尺寸:220x400x740 套 1 玻璃
探究课题：探究压强差产生的原因
34 离心力演示仪（地球自转对地球形状影响演示仪）规格：尺寸:260x230x400，电机转速600转/分套 1
探究课题：地球自转对地球形状影响演示金属和塑料
35 逆风行舟实验仪尺寸:265x175x220 套 1
探究课题：研究大海行船的原理塑料
36 浮沉的小鱼尺寸:150x150x410 套 1
探究课题：观察研究小鱼的浮沉与水流等因素有关塑料
37 气悬球尺寸:400x200x430 套 1
探究课题：探究气流对小球所产生力的作用及方向金属和塑料
37 伯努利原理尺寸:1200x400x200 套 1
探究课题：探究流速与压强的关塑料
39 动量守恒（碰碰球）尺寸:180x150x180 套 1 金属和塑料
探究课题：观察研究小球碰撞的现象及其规律
40 杠杆原理尺寸:340x240x605 套 1 金属和塑料
探究课题：探究杠杆的原理及简单应用
41 喷气反冲演示仪尺寸:200x200x320 套 1
探究课题：观察研究气流的反冲现象及特点塑料
42 绕轴转动的火焰尺寸:560x360x160 套 1
探究课题：探究向心力与转动速度的关系. 塑料
43 气压传动系统（空气动力车）尺寸:340x240, 储气球φ35，空气压缩筒φ25、高45。套 1 探究课题：认识空气压缩机的种类；了解增加空气密度使气体压力能转化为动能。塑料
44 火箭演示仪尺寸:600x200x340 套 1
探究课题：研究火箭的发射原理塑料
45 龙卷风演示仪（学生分组实验）尺寸: φ32㎜连通器，瓶口与连通器紧密配合的透明塑料瓶2个。套 8
探究课题：龙卷风的成因探究课题：观察龙卷风的形成过程和形成原理塑料
46 力的平衡1 尺寸:700x300x600 套他 1
探究课题：观察小车的平衡状态塑料
47 收集分子运动和实验证据尺寸:265x130x200 套 1
探究课题：通过实验探究初中、了解分子在做永不停息的运动，体会分子世界的物理性质。塑料
48 温度与压强的关系探究仪尺寸:330x170x600 套 1
探究课题：探究在恒定的体积下，一定质量的气体的压强与温度的关系塑料
49 有趣的肥皂膜尺寸:260x230x160 套 1
探究课题：探究液体的表面张力以及肥皂膜对光的干涉现象金属和塑料
50 能的转化探究实验仪尺寸:400x200x130 套 1
探究课题：研究电能转化为机械能；研究机械能转化为电能；探究电能转化为风能、光能等塑料
51 压力作用效果探究仪尺寸:120x120x150 套 1
探究课题：探究影响物体所受压力大小的因素，探究压力作用效果跟什么因素有关塑料 52 力的平衡2 尺寸:700*350*500 套 1
探究课题：探究力的平衡现象及规律塑料
53 惯性探究仪尺寸:400*200*180 套 1
探究课题：探究惯性规律及其应用塑料
54 匀速直线运动探究仪尺寸和要求:1200*200*400，能显示匀速直线运动现象，能演示物体的惯性和运动的合成套 1
探究课题：研究匀速直线运动的规律及惯性现象塑料
55 机械钟工作原理演示仪规格：400X200X450，经过一系列的齿轮组传动的变化来改变时针的转动速度。套 1 金属和塑料
探究课题：单摆的等时性。
56 自行车走钢丝尺寸： 770×180×400 套 1 金属和塑料
探究课题：探究物体平衡现象；探究物体平衡和物体重心的关系。
57 水火箭（配气筒）尺寸:250×150×390利用水火箭内、外空气压力差，产生作用力（可以打到天空120米）套 1 金属和塑料
3、光学
序号产品名称规格与性能要求单位数量材料
1 神奇莫尔条纹实验片（学生分组实验）尺寸不小于200×270㎜个 8
探究课题：了解莫尔条纹的形成原理，观察光的干涉现象塑料
2 光的彩色偏振实验器尺寸：偏振片直径不小于18㎝个 1
探究课题：使天然光变成偏振光，观察神奇的彩色偏振现象塑料
3 魔镜尺寸：￠100，背面图案在阳光下可在墙壁上再现。个 1 金属
探究课题：了解魔镜的工作原理、制作方法及光学原理。
4 光学魔盒—大钱变小钱（学生分组实验）尺寸：80×80×13
5 个 8
探究课题：体验透镜的性质塑料
5 魔箱尺寸：300x300x320 个 1
探究课题：研究平面镜成像原理的应用塑料
6 变色龙尺寸:260x230x330 套 1
探究课题：研究颜色变化与不同色光照射的关系塑料
7 角反射器尺寸：420x290x400 套 1 塑料和玻璃
探究课题：光反射原理及平面镜组合应用
8 翻转的镜像尺寸:300x220x220 套 1
探究课题：探究翻转的镜像内平面镜组成像的特点塑料和玻璃
9 小球变大球尺寸:350x350x400 套 1
探究课题：研究四面镜子多次反射成像的特点塑料和玻璃
10 你中有我、我中有你尺寸：370x200x600 套 1 塑料和玻璃
探究课题：研究多个条形平面镜有间隔分布时成像的特点
11 笼中鸟尺寸:260x230x390 套 1
探究课题：探究视觉暂留现象及规律塑料
12 颜料的混合尺寸：260x230x180 套 1
探究课题：探究七色光合成白色光现象塑料
13 光通讯实验系统尺寸:300x200x80 套 1
探究课题：探究光波的调制与信息传播方法塑料
14 神奇辉光人体感应导电球，辉光球尺寸：200x200x350 套 1
探究课题：观察研究气体分子电离发光现象塑料
15 多像镜尺寸：545x275x335 套 1 塑料和玻璃
探究课题：探究成像个数与镜间夹角的关系
16 时光隧道尺寸：350×350×490 套 1
（望不到尽头的长廊）探究课题：观察平面镜多次反射成像的规律塑料和玻璃
17 潜望镜组装探究(小) 尺寸：300x220x80 套 8 塑料和玻璃
光的直线传播与反射原理的应用
18 夜视望远镜尺寸：110x108x52 套 1 塑料和玻璃
探究课题：研究夜视技术，主要探究红外线成像原理和光电转换技术。
19 指纹提取探究规格：指纹显影粉1瓶，指纹档案卡1套10张，指纹样本卡1套10张，印泥台1个，吹气筒1个，放大镜1个，透明帖纸2张套 8
（分组实验）探究课题：提取指纹，观察指纹塑料
20 三棱镜 600x200x270 套 1 塑料和玻璃
探究课题：探究光的折射以及色散现象塑料和玻璃
21 光的合成探究实验仪尺寸：220x180x80 套 1
探究课题：探究三基色合成的原理
22 光控台灯（学生分组）尺寸：170×120×380㎜，灯柱高380㎜，LED充电，无频闪，设微型开关。套 8 塑料和玻璃
探究课题：光控探究
23 红光外侧的热效应尺寸：600x200x250 套 1
探究课题：相同功率的红外灯和白炽灯比较，在相同时间内，哪个发热多？红外线有什么作用？塑料和玻璃
24 三色小孔成像尺寸：420*200*120 套 1
探究小孔成像现象及原理塑料和玻璃
25 神奇立体镜（学生分组实验）尺寸：100×50×40㎜，采用120反转片成像观察，流线型双观察孔造型，镜片90×30×2㎜，画框55×55㎜套 8
探究课题：如何产生立体感塑料
26 红外线电子红外线测温，范围-30℃套 1
测温仪探究课题：如何远距测温度塑料
26 太阳灶模型尺寸：200x200x240其中太阳灶直径￠160，聚气球￠30，聚水筒￠15，长55 套 8 金属
探究课题：太阳光的反射原理，更清楚认识热现象。
28 太阳钟尺寸：250x250x160 套 1
探究课题：研究利用太阳光影计时的方法塑料
29 模拟彩虹尺寸：600x200x235 套 1
探究课题：研究彩虹形成的原因塑料
4、振动与波
序号产品名称规格与性能要求单位数量材料
1 声音的特征尺寸:610x310x130 套 1 塑料
探究课题：探究响度、音调和音色跟哪些因素有关
3 无弦琴尺寸:530x250x605 套 1 有机彩色板
探究课题：研究光控技术特点及应用
4 伽利略针和单摆实验尺寸:600x260x670 套 1 塑料
探究课题：探究单摆的势能与动能的相互转化及规律
5 共振摆球尺寸：460x300x770 套 1 金属和塑料
探究课题：探究共振发生的条件及应用
6 绳驻波尺寸：930x155x200 套 1 塑料
探究课题：探究驻波与振动频率以及拉力的关系
7 纵波与横波演示仪尺寸:160x200x600 套 1 塑料
探究课题：探究机械波的传播现象和特点
8 声悬浮尺寸：280x230x400 套 1
探究课题：观察声压把轻质物体举高的现象塑料
9 振动与转动能量的转化尺寸：250x250x700 套 1
探究课题：探究振动与转动的转化现象塑料
10 强迫振动与共振实验仪尺寸：270x270x380 套 1
探究课题：研究金属片振动得强弱与什么因素有关塑料
11 鱼洗尺寸：390x390x150 个 1 金属
探究课题：探究产生水花四溅现象的原因
12 空中排萧尺寸：770x430x550 个 1
探究课题：探究物体振动发声与管长等有关塑料
13 奇妙的声音传播尺寸：350x250x500 个 1
探究课题：探究声音传播的条件塑料
14 单摆振动图像演示仪尺寸：600*200*400 个 1 塑料
探究课题：探究单摆振动的图像
5、热学与分子物理学
序号产品名称规格与性能要求单位数量材料
1 升华与凝华 200x160x40 1
探究课题：了理解升华与凝华的概念；利用仪器探究碘的升华与凝华现象塑料
2 气垫船尺寸:250*200*200 套 1 塑料
探究课题：探究作用力与反作用力的关系
3 热胀冷缩探究实验仪（学生分组实验）尺寸：100X50X50 套 8 金属
探究课题：探究固体的热胀冷缩规律
4 “永动机”“永动机”能够永动的原动力是什么？ 1 塑料
套
5 富兰克林沸腾球规格：用手握住左侧的球，很快会看到球内液体沸腾并减少,而右侧球内液体增加。套 1 玻璃
探究课题：圆球里所装的是什么液体？在高山上煮饭，为什么水易沸腾而饭不易熟？为什么“响水不开，开水不响？
6 仿真瓦特蒸汽机尺寸:400×200×380 套 1 金属和塑料
将酒精灯点火放入燃烧口，.水烧开后
用手转一下大飞轮,应能连续运转
探究课题：蒸汽机原理
7 热能发动机尺寸: 尺寸:400×200×230 套 1 金属和塑料
转轮直径80,配丝2根
探究课题：观察利用形状记忆合金记忆回复特性现象
6、综合一
序号产品名称规格与性能要求单位数量材料
1 月球探测车尺寸:300×200×200 套 1 塑料
能在地面上行驶 ,并且它的雷达和探测器都能作360°旋转
2 风力发电机规格：600×500×800 套 1
探究课题：了解风力带动风车叶片旋转，从而带动发电机发电的工作原理。塑料
5 地球是球体演示仪尺寸:800x200x290 套 1
探究课题：研究地球表面形状塑料
4 不同土壤渗水性比较实验器尺寸:370x140x300 套 1
探究课题：观察比较不同土壤渗水的情况塑料
5 水土保持演示仪尺寸:380x500x880 套 1
探究课题：探究植被的根系对水土保持的作用塑料
6 奇妙的极值求解仪尺寸:370x200x570 套 1
探究课题：研究物理与数学的紧密联系塑料
7 月相变化演示仪尺寸:260x230x250 套 1
探究课题：观察月相的变化规律塑料
8 多用旋转体探究实验仪尺寸:270x270x350 套 1
探究课题：观察平面几何图形旋转后的立体塑料
几何图形
9 伽利略温度计规格：玻璃材质套 1
探究课题：探究气温对它的影响玻璃
10 造纸操作实验仪尺寸:200x100x50 套 8
（学生分组实验）探究课题：亲自动手操作制作纸张，了解造纸的基本原理塑料
11 太阳能尺寸：400×200×150 套 1 金属和塑料
探究课题：研究太阳能可以转化为电能的现象
12 组合型风力风向仪尺寸:205x140x260 套 1
探究课题：观察探究风速和风向塑料
13 奇怪的漏斗尺寸:135x135x330 套 1
探究课题：探究气压、水压与实验条件变化的关系塑料
14 塑料雨量器尺寸:120x120x240 套 1
探究课题：使用仪器进行降雨量的观测塑料
15 三球仪尺寸:400X200X250 套 1 塑料
探究课题：1、探究由太阳、地球和月球组成的系统结构和运行规律。2、探究由太阳、地球和月球三者的关系并由其产生的天文现象。
16 地震报警器规格：340*240*370 套 1
探究课题：模拟发生地震时，发出报警声塑料
17 地震模拟演示仪尺寸和要求：500X400X300,能描绘震动时的具有不同起伏幅度的曲线套 1
探究课题：模拟断层、地震波对建筑物的破坏。塑料
18 四人共听心跳（听筒）四人可同时听套 1
探究课题：心跳的共鸣塑料
19 观鸟扩音器可远距离传声。套 1
探究课题：探究鸟的活动塑料
大学物理力学电磁学公式总结
大学物理力学电磁学公式 总结 Newly compiled on November 23, 2020
力学 复习 质点力学 刚体力学 模型： 质点 刚体 运动方程 )(t r r = )(t θθ= 轨迹方程：消去运动方程中的参数t 速度：k v j v i v v dt r d v z y x ++===τ? 角速度：dt d θω= 加速度：k a j a i a n a a dt v d a z y x n ++=+== ??ττ 角加速度：22dt d dt d θωα== 匀加速直线运动 as v v at t v s at v v 2212 02200=-+ =+= 匀角加速转动 ) (221 02022000θθαωωαωθθαωω-=-+=-+=t t t 质点的惯性——质量m 刚体的惯性——转动惯量量J 平行轴定理 2md J J c += 垂直轴定理 y x z J J J += 几个常用的J 改变质点运动的原因：F 改变刚体转动的原因：F r M ?= 牛顿第二定律 a m dt p d F == 转动定理 αJ dt dL M == 质点动量 v m p = 角动量 ωJ L = 质点系统动量 c i i v m P )(∑= 动量定理 122 1 p p dt F p d dt F t t -==? 角动量定理 1221 L L Mdt t t -=? 动量守恒条件：所受合外力<<内力 角动量守恒条件：所受合外力矩<<内力矩 功：? ?= ?=2 1 r d F A r d F dA 功：? = =2 1 θθ Md A Md dA
电磁学期末考试试题
电磁学期末考试 一、选择题。 1. 设源电荷与试探电荷分别为Q 、q ，则定义式q F E =对Q 、q 的要求为：[ ] （Ａ）二者必须是点电荷。 （Ｂ）Q 为任意电荷，q 必须为正电荷。 （Ｃ）Q 为任意电荷，q 是点电荷，且可正可负。 （Ｄ）Q 为任意电荷，q 必须是单位正点电荷。 2. 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元，在球面内各点产生的电场强度：[ ] （Ａ）处处为零。 （Ｂ）不一定都为零。 （Ｃ）处处不为零。 （Ｄ）无法判定 3. 当一个带电体达到静电平衡时：[ ] （Ａ）表面上电荷密度较大处电势较高。 （Ｂ）表面曲率较大处电势较高。 （Ｃ）导体内部的电势比导体表面的电势高。 （Ｄ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 4. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中，把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点（如图），则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为：[ ] （Ａ）R qQ 06πε，R qQ 06πε-。 （Ｂ）R qQ 04πε，R qQ 04πε-。 （Ｃ）R qQ 04πε-，R qQ 04πε。 （Ｄ）R qQ 06πε-，R qQ 06πε。 5. 相距为1r 的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r ，从相距1r 到相距2r 期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的：[ ] （Ａ）动能总和； （Ｂ）电势能总和； （Ｃ）动量总和； （Ｄ）电相互作用力
6. 均匀磁场的磁感应强度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）B r 22π。 （Ｂ）B r 2π。 （Ｃ）0。 （Ｄ）无法确定的量。 7. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确：[ ] （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。 8．在一个平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流相等，方向如图所示。问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零：[ ] A ．仅在象限1 B ．仅在象限2 C ．仅在象限1、3 D ．仅在象限2、4 9．通有电流J 的无限长直导线弯成如图所示的3种形状，则P 、Q 、O 各点磁感应强度的大小关系为：[ ] A ．P B ＞Q B ＞O B B ．Q B ＞P B ＞O B C ． Q B ＞O B ＞P B D ．O B ＞Q B ＞P B
大学物理”力学和电磁学“练习题(附答案)
部分力学和电磁学练习题（供参考） 一、选择题 1. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间， 圆盘的角速度ω (A) 增大． (B) 不变． (C) 减小． (D) 不能确定． ［ C ］ 2. 将一个试验电荷q 0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图)，测得它所受的力为F ．若考虑到电荷q 0不是足够小，则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大． (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小． (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值． (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定． ［ A ］ 3. 如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于： (A) 06εq ． (B) 0 12εq ． (C) 024εq ． (D) 0 48εq ． ［ C ］ 4. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d (d 远小于板 的线度)，设A 板带有电荷q 1，B 板带有电荷q 2，则AB 两板间的电势差U AB 为 (A) d S q q 0212ε+． (B) d S q q 02 14ε+． (C) d S q q 021 2ε-． (D) d S q q 02 14ε-． ［ C ］ 5. 图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出： (A) E A ＞E B ＞E C ，U A ＞U B ＞U C ． (B) E A ＜E B ＜E C ，U A ＜U B ＜U C ． (C) E A ＞E B ＞E C ，U A ＜U B ＜U C ． (D) E A ＜E B ＜E C ，U A ＞U B ＞U C ． ［ D ］ 6. 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) 2πr 2B ． (B) πr 2B ． (C) 0． (D) 无法确定的量． ［ B ］ 7. 如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上， 稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B ? 沿图中闭合路径L 的积 分??L l B ? ?d 等于 (A) I 0μ． (B) I 03 1 μ． (C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． ［ D ］ O M m m － P 0 A b c q d A S q 1q 2 C B A I I a b c d 120°
2009级电磁场理论期末试题-1(A)-题目和答案--房丽丽
课程编号:INF05005 北京理工大学2011-2012学年第一学期 2009级电子类电磁场理论基础期末试题A 卷 班级________ 学号________ 姓名________ 成绩________ 一、简答题（共12分）（2题） 1.请写出无源、线性各向同性、均匀的一般导电（0<σ<∞）媒质中，复麦克斯韦方程组的限定微分形式。 2.请写出谐振腔以TE mnp 模振荡时的谐振条件。并说明m ，n ，p 的物理意义。 二、选择题（每空2分，共20分）（4题）（最好是1题中各选项为同样类型） 1. 在通电流导体（0<σ<∞）内部，静电场（ A ），静磁场（B ），恒定电流场（B ），时变电磁场（ C ）。 A. 恒为零； B. 恒不为零； C.可以为零，也可以不为零; 2. 以下关于全反射和全折射论述不正确的是：（ B ） A.理想介质分界面上，平面波由光密介质入射到光疏介质，当入射角大于某一临界角时会发生全反射现象； B.非磁性理想介质分界面上，垂直极化波以某一角度入射时会发生全折射现象； C.在理想介质与理想导体分界面，平面波以任意角度入射均可发生全反射现象； D.理想介质分界面上发生全反射时，在两种介质中电磁场均不为零。 3. 置于空气中半径为a 的导体球附近M 处有一点电荷q ，它与导体球心O 的距离为d(d>a)，当导体球接地时，导体球上的感应电荷可用球内区域设置的（D ）的镜像电荷代替；当导体球不接地且不带电荷时，导体球上的感应电荷可用（B ）的镜像电荷代替； A. 电量为/q qd a '=-，距球心2/d a d '=；以及一个位于球心处，电量为q aq d ''=； B. 电量为/q qa d '=-，距球心2/d a d '=；以及一个位于球心处，电量为q aq d ''=； C. 电量为/q qd a '=-，距球心2/d a d '=； D. 电量为/q qa d '=-，距球心2/d a d '=； 4.时变电磁场满足如下边界条件：两种理想介质分界面上，（ C ）；两种一般导电介质（0<σ<∞）分界面上，（A ）；理想介质与理想导体分界面上，（ D ）。 A. 存在s ρ，不存在s J ； B. 不存在s ρ，存在s J ； C. 不存在s ρ和s J ； D. 存在s ρ和s J ； 三、（12分）如图所示，一个平行板电容 器，极板沿x 方向长度为L ，沿y 方向宽 度为W ，板间距离为z 0。板间部分填充 一段长度为d 的介电常数为ε1的电介质，如两极板间电位差为U ，求：（1）两极板 间的电场强度；（2）电容器储能；（3）电 介质所受到的静电力。
大学物理力学电磁学公式总结
力学复习 质点力学 刚体力学 模型: 质点 刚体 运动方程 )(t r r = )(t θθ= ?? ? ??===)()()(t z z t y y t x x 轨迹方程:消去运动方程中的参数t 速度:k v j v i v v dt r d v z y x ++===τ? 角速度:dt d θω= dt ds v v v v dt dz v dt dy v dt dx v z y x z y x =++==== 2 22,, 加速度:k a j a i a n a a dt v d a z y x n ++=+== ??ττ 角加速度:22dt d dt d θωα== 2 222222 ,,,n z y x n z z y y x x a a a a a a r r v a r dt dv a dt dv a dt dv a dt dv a += ++======== ττωα 匀加速直线运动 as v v at t v s at v v 2212 02200=-+ =+= 匀角加速转动 ) (221 02022000θθαωωαωθθαωω-=-+=-+=t t t 质点的惯性——质量m 刚体的惯性——转动惯量量J dm r J ?= 2 平行轴定理 2 md J J c += 垂直轴定理 y x z J J J += 几个常用的J 改变质点运动的原因:F 改变刚体转动的原因:F r M ?=
牛顿第二定律 a m dt p d F == 转动定理 αJ dt dL M == 质点动量 v m p = 角动量 ωJ L = 质点系统动量 c i i v m P )(∑= 动量定理 122 1 p p dt F p d dt F t t -==? 角动量定理 122 1 L L Mdt t t -=? 动量守恒条件:所受合外力<<内力 角动量守恒条件:所受合外力矩<<内力矩 功:? ?= ?=2 1 r d F A r d F dA 功:? = =2 1 θθ Md A Md dA 功率:v F N ?= 功率:ω ?=M N 动能定理:看课合力E E A -== 动能定理:看课合力矩E E A -== 动能: 221mv E k = 动能: 22 1 ωJ E k = 保守力的功 21p p p E E E A -=?-= 重力势能:mgh E p = 重力势能:c p mgh E = 弹性势能:22 1kx E p = 万有引力势能:r m m G E p 2 1-= 机械能守恒条件:只有保守内力做功 碰撞:动量守恒 碰撞:角动量守恒 碰撞定理:0 20112n n n n v v v v e --= (0≤e ≤1)
中国科技大学电磁学教案7
第二章 静电场中的导体与电介质
§2-1 物质的电性质
一、物质电性质分类
纳米变阻箱
1. 导体、绝缘体与半导体
各种物质电性质的不同，早在18世纪初就为人们所 各种物质电性质的不同，早在 世纪初就为人们所 注意了。 年 英国人格雷（ ） 注意了。1729年，英国人格雷（Stephen Gray）就 发现金属和丝绸的电性质不同， 发现金属和丝绸的电性质不同，前者接触带电体时 能很快把电荷转移或传导到别的地方， 能很快把电荷转移或传导到别的地方，而后者却不 能。 由于不同原子内部的电子数目和原子核内的情况各 不相同， 不相同，由不同原子聚集在一起构成的不同物质的 电性质也各不相同，甚至有的差别很大。 电性质也各不相同，甚至有的差别很大。即使是由 相同原子构成的物质，由于所处的环境条件（ 相同原子构成的物质，由于所处的环境条件（如温 度、压强等）不同，电性质也有差异。 压强等）不同， 电性质也有差异。 电阻率（用符号ρ表示） 电阻率（用符号ρ表示）是可以定量反映物质传导 电荷能力的物理量，在数值上等于单位横截面、 电荷能力的物理量，在数值上等于单位横截面、单 位长度的物质电阻。物质的ρ越小， 位长度的物质电阻。物质的ρ越小，其传移和传导 电荷的能力越强。 电荷的能力越强。
（1）导 体
B.
J.Y
e
转移和传导电荷能力很强的物质， 转移和传导电荷能力很强的物质，或者 说电荷很容易在其中移动的物质； 说电荷很容易在其中移动的物质；导体 之间。 的电阻率约在 10-8 m～10-6 m之间。 ～ 之间 导体有固态物质，如金属、合金、石墨、 导体有固态物质，如金属、合金、石墨、 人体、地等；有液态物质，如电解液， 人体、地等；有液态物质，如电解液， 即酸、碱、盐的水溶液等；也有气体物 即酸、 盐的水溶液等； 如各种电离气体．此外， 质，如各种电离气体．此外，在导体中 还有等离子体和超导体。 还有等离子体和超导体。
（2）绝缘体
转移和传导电荷能力很差的物质， 转移和传导电荷能力很差的物质，即电 荷在其中很难移动的物质； 荷在其中很难移动的物质；绝缘体的电 阻率一般为10 阻率一般为 6 m～1018 m。 ～ 。 绝缘体同样有固态物质，如玻璃、橡胶、 绝缘体同样有固态物质，如玻璃、橡胶、 塑料、瓷器、云母、纸等。 塑料、瓷器、云母、纸等。 有液态物质，如各种油。 有液态物质，如各种油。 也有气态物质，如未电离的各种气体。 也有气态物质，如未电离的各种气体。
电磁学发展史简述
绪论 一、电磁学发展史简述 1概述 早期，由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。 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。 麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。 和电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。一般说来，电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。 2电学发展简史 “电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。 现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展，某些带有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学，是物理学中颇具重要意义的基础学科。
北大电磁学2011期末-试题+答案
北京大学信息科学技术学院考试试卷考试科目：电磁学姓名：学号： 考试时间：2011 年6 月23 日任课教师: 以下为试题和答题纸，共8 页。
一、（30分） 1．(10分) 请写出以下定律或概念的数学表达式： （1）毕奥-萨伐尔定律： 2 0? 4r r l Id B d ?= πμ （2）安培力公式：B l Id F d ?= （3）由电势计算电场强度的公式： U E -?= （4）传导电流密度与载流子漂移速度间的关系式： v nq j = （5）分别写出电感L 、电容C 的复阻抗的e 指数形式： 2 π ωj Le ；21π ωj e C - 2. (6分)如下图所示，原本不带电的空心金属球壳内偏离球心的一个位置放置一个点电荷，该点电荷为正电荷，在图上画出电场线的示意图。（要求：电场线的关键特征画得要明显，可使用文字注释说明其关键特征。）
3. (4分)如下图所示，在外磁场 0B 中有顺磁质的圆棒1，抗磁质的圆 棒2，请在1、2棒的侧面画上磁化电流方向的示意图。 4. （10分）填空：有电阻R 、电容C 和电感L 构成的串联电路， （1）该电路的固有频率 10LC =ω （2）该电路的时间常数R L = τ （3） 假设t=0时的初条件是电容上有一定电荷量Q ，然后接通电路开关，接通串联的R 和L ，则t=0时电阻上的电压的大小 = ___0____ （4） 假设如上（3）所述，接通开关后，电流方向始终不变，则电路的 R 、L 、C 必然满足的条件为： 5.01 ≤R C L （5） 如果电路不满足（4）中的条件，则电路中的电流随时间如何变化（文字描述即可）: _阻尼振荡，__________ 1 2 B
大学物理-力学电磁学公式总结
大学物理-力学电磁学公式总结
力学复习 质 点力学 刚体力学 模型： 质点 刚体 运 动 方 程 ) (t r r )(t )()()(t z z t y y t x x 轨迹方程：消去运动方程中的参数t 速度： k v j v i v v dt r d v z y x ? 角 速度：dt d dt ds v v v v dt dz v dt dy v dt dx v z y x z y x 2 22,, 加速度： k a j a i a n a a dt v d a z y x n ?? 角加速度： 2 2dt d dt d
2 22222 2 ,,,n z y x n z z y y x x a a a a a a r r v a r dt dv a dt dv a dt dv a dt dv a 匀加速直线运动 as v v at t v s at v v 2212 022 00 匀 角加速转动 ) (22 102022 00 t t t 质 点 的 惯性— — 质 量 m 刚体的惯性——转动惯量量J dm r J 2 平行轴定理 2 md J J c 垂直轴定理 y x z J J J 几个常用的J 改变质点运 动的原因 ： F 改变刚体转动的原因：F r M 牛 顿 第二定 律 a m dt p d F
转动定理 J dt dL M 质 点 动量 v m p 角动量 J L 质点系统动量 c i i v m P )( 动量定理 1 22 1 p p dt F p d dt F t t 角动量定理 1 2 21 L L Mdt t t 动量守恒条件：所受合外力<<内力 角动量守恒条件：所受合外力矩<<内力矩 功： 21 r d F A r d F dA 功： 21 Md A Md dA 功 率：v F N 功率： M N 动能定 理： 看 课合力E E A 动能定理：看 课合力矩 E E A 动 能 ： 22 1mv E k 动能： 22 1 J E k 保守力的功 2 1p p p E E E A 重 力 势 能 ：mgh E p 重力势能：c p mgh E 弹性势能：22 1kx E p
电磁学基本知识
第一章 电机中的电磁学基本知识 1.1 磁路的基本知识 1.1.1 电路与磁路 对于电路系统来说，在电动势E 的作用下电流I 从E 的正极通过导体流向负极。构成一个完整的电路系统需要电动势、电导体，并可以形成电流。 在磁路系统中，也有一个磁动势F （类似于电路中的电势），在F 的作用下产生一个Φ（类似于电路中的电流），磁通Φ从磁动势的N 极通过一个通路（类似于电路中的导体）到S 极，这个通路就是磁路。由于铁磁材料磁导率比空气大几千倍，即空气磁阻比铁磁材料大几千倍，所以构成磁路的材料均使用导磁率高的铁磁材料。然而非铁磁物质，如空气也能通过磁通，这就造成铁磁材料构成磁路的周围空气中也必然会有磁通σΦ（，由于空气磁阻比铁磁材料大几千倍，因而σΦ比Φ小的多，σΦ常常被称为漏磁通，Φ称为主磁通。因此磁路问题比电路问题要复杂的多。 1.1.2 电机电器中的磁路 磁路系统广泛应用在电器设备之中，如变压器、电机、继电器等。并且在电机和某些电器的磁路中，一般还需要一段空气隙，或者说空气隙也是磁路的组成部分。 图1—1是电机电器的几种常用磁路结构。图(a)是普通变压器的磁路，它全部由铁磁材料组成；图(b)是电磁继电器磁路，它除了铁磁材料外，还有一段空气隙。 图(c)表示电机的磁路，也是由铁磁材料和空气隙组成；图(b)是无分支的串联磁路，空气隙段和铁磁材料串联组成；图(a)是有分支的并联磁路。图中实（或虚）线表示磁通的路径。 (a) (b) (c) 图1—1 几种常用电器的典型磁路 (a) 普通变压器铁芯； (b) 电磁继电器常用铁芯； (c) 电机磁路 1.1.3 电气设备中磁动势的产生 为了产生较强的磁场，在一般电气设备中都使用电流产生磁场。电流产生磁场的方法是：把绕制好的N 匝线圈套装在铁心上，并在线圈内通入电流i ，这样在铁心和线圈周围的空间中就会形成磁场，其中大多数磁通通过铁心，称为主磁通Φ；小部分围绕线圈，称为漏磁通σΦ，如图1—2所示。套装在铁心上用于产生磁通的N 匝线圈称为励磁线圈，励磁
电磁学答案第1章
第一部分 习题 第一章 静电场基本规律 1．2．1在真空中有两个点电荷，设其中一个所带电量是另一个的四倍，它们个距2510-?米时，相互排斥力为牛顿。问它们相距0.1米时，排斥力是多少两点电荷的电量各为多少 解：设两点电荷中一个所带电量为q ，则另一个为4q ： （1） 根据库仑定律：r r q q K F ?22 1 =? 得：21 2221r r F F = （牛顿）） （） （4.01010560.12 12 2222112=??==--r r F F (2) 21 2 24r q K F = ∴ 21 9 4221 211109410560.14）（）（????±=± =-K r F q =±×710- （库仑） 4q=±×810- （库仑） 1．2．2两个同号点电荷所带电量之和为 Q ，问它们带电量各为多少时，相互作用力最大 解： 设其中一个所带电量为q ，则一个所带电量为 Q-q 。 根据库仑定律知，相互作用力的大小： 2 ) (r q Q q K F -= 求 F 对q 的极值 使0='F 即：0)2(=-q Q r K ∴ Q q 2 1 =。 1．2．3两个点电荷所带电量分别为2q 和q ，相距L ，将第三个点电荷放在何处时，它所受合力为零 解：设第三个点电荷放在如图所示位置是，其受到的合力为零。 图 1．2．3
即： 41πε 2 0x q q = 041 πε )(220x L q q - =2 1x 2)(2x L - 即：0222=-+L xL x 解此方程得： )()21(0距离的是到q q X L x ±-= （1） 当为所求答案。时，0)12(>-=x L x （2） 当不合题意，舍去。时，0)12(<--=x L x 1．2．4在直角坐标系中，在（0，），（0，）的两个位置上分别放有电量为1010q -=（库）的点电荷，在（，0）的位置上放有一电量为810Q -=（库）的点电荷，求Q 所受力的大小和方向（坐标的单位是米） 解：根据库仑定律知： 121 1?r r Q q K F =? )?sin ?(cos 1121 1j i r Q q K αα-= 2 28 1092.01.010 10109+???= --???? ? ?????+-++2 1222122)2.01.0(?1.0)2.01.0(?2.0j i =j i ?100.8?1061.187--?-? 如图所示，其中 2 1 21211 1) (cos y x x += α 2121 211 1) (sin y x y += α 同理：)?sin ?(cos 2222 12j i r Q q K F αα+?= ? 2281092.01.01010109+???=--×???? ? ?????+-++2 1222122)2.01.0(?1.0)2.01.0(?2.0j i
计算电磁学入门基础介绍
计算电磁学入门基础介绍 一. 计算电磁学的重要性 在现代科学研究中，“科学试验，理论分析，高性能计算”已经成为三种重要的研究手段。在电磁学领域中，经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式，最后得到解析解。解析解的优点在于： ①可将解答表示为己知函数的显式，从而可计算出精确的数值结果; ②可以作为近似解和数值解的检验标准; ③在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解，而且效率也比较高，但是适用范围太窄，只能求解具有规则边界的简单问题。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时，则需要比较复杂的数学技巧，甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来，随着电子计算机技术的发展，一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来，并在实际工程问题中得到了广泛地应用，形成了计算电磁学研究领域，已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之，计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的，建立在电磁场理论基础上，以高性能计算机技术为工具，运用计算数学方法，专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言，应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少，可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲，从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。 二. 电磁问题的分析过程 电磁工程问题分析时所经历的一般过程为： 三. 计算电磁学的分类 (1) 时域方法与谱域方法 电磁学的数值计算方法可以分为时域方法(Time Domain或TD)和频域方法(Frequeney Domain或FD)两大类。 时域方法对Maxwell方程按时间步进后求解有关场量。最著名的时域方法是时域有限差分法(Finite Difference Time Domain或FDTD)。这种方法通常适用于求解在外界激励下场
大学物理 力学电磁学公式总结
质点力学 模型： 质点 运动方程 F = F(t) x = x(t) * y = y(t) z =z(t) 轨迹方程：消去运动方程中的参数 t ；2丄2丄2 dS v = v x v y v z ' dt dv x dv y dv z a x ,a y _ ,a z dt dt dt dv 2 v 2 a 二 --- ,a n 二 r I dt r a = a ； a ： a ； pa ； +a ； --o ' .s t 1 2 匀角加速转动 - = o t t 2 J 二 r 2dm 2 平行轴定理 J c md 垂直轴定理 J z = J x J y 几个常用的J 改变刚体转动的原因： M 二r F 力学复习 刚体力学 刚体 v -珂t) 速度: dr dt =v ? = v x i v y j v z k 角速度：，=— dt dx dt ，V _dy dt' dz dt 加速度: —v = a ? a n i? dt = a x i a y j a z k 角加速度：-牛 d 2 二 dt 2 匀加速直线运动 v 二 v ° at s = v 0t - at 2 2 2 2 v -v 0 =2as 质点的惯性一一质量 m 刚体的惯性一一转动惯量量 J 改变质点运动的原因： F
n0 n0 牛顿第二定律 F =业=ma dt 质点动量 P 二mv 质点系统动量 P = (a m i )v c i 一 _ t ? 一 - - 动量定理 Fdt = dp [ Fdt = $ - P J 吃1 动量守恒条件：所受合外力 << 内力 转动定理 M = — = J-； dt 角动量 = J t 2 角动量定理 J Mdt = L 2 - L , t 1 角动量守恒条件：所受合外力矩 << 内力矩 机械能守恒条件: 只有保守内力做功 碰撞：角动量守恒 功率：N =F v 功率：N =M 动能定理： A 合力==E 课一E 看 动能定理： A 合力矩==E 课 动能： 1 2 E k mv 动能： E k 二丄 J 2 2 2 保守力的功 「?井厶/ A = - E p = E pi _ E p2 E p =mgh ： 重力势能： E p =mgh 重力势能： -E 看 2 Md ，A=i Md 「 弹性势能: E p 万有引力势能: E p m 1m 2 - - 2 - - 功：dA = F dr A= pF dr 功：dA = 碰撞：动量守恒
7电磁学期末试卷
2007－2008学年度第一学期 专业班级：2006级 课程：电磁学 试卷编号：B 一、 选择题（每题3分，共30分） 1、根据静电屏蔽现象，对一个接地的导体壳，下列说法错误的是： (A)外部电荷对壳内电场无影响； （B ）内部电荷对壳外电场无影响； （C 外部电荷对壳内电势有影响； （D ）内部电荷对壳外电势无影响。 2 、下列说法，正确的是： （A ）闭合曲面的电通量为零，面上各点的场强必为零； （B ）通过闭合曲面的电通量仅取决于面内电荷； （C ）闭合曲面上的各点的场强仅由面内电荷产生； （D ）以上说法均不正确。 3、一导线弯成半径为cm 5的圆环，当其中载有100A 的电流时，圆心处的磁能密度约为： (A)363.0-?m J ；(B) 0；(C)331091.9--??m J ;(D)331098.7--??m J 。 4 、如图1所示，金属棒MN 放置在圆柱形的均匀磁场B 中，当磁感应强度逐渐增加时，该棒两端的电势差是： （A ）0>MN U ；(B)0=MN U ；(C)0 6、一无限长圆柱形直导线，外包一层相对磁导率为r μ的圆筒形磁介质，导线半径为R 1，磁介质的外半径为R 2，导线内有电流I 通过，在横截面上是均匀分布的。则导线内（0 Q ’ A P S Q B 电磁学 1、在安培环路定理 0i L B dl I μ?=∑?r r ?中，i I ∑是指_________________ ____________B r 指_______________________它是由 决定的。 2、一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动，一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动． 一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场，则它作______________运动。一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场，则它作______________运动 3、硬磁材料的特点是______________________ ，适于制造___________．硬磁材料的特点是______________________ ，适于制造___________． 4、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为 ，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 。 5、在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，即 0L E dl ?=?r r ?，这表明静电场中 的电力线 。 6、磁场中的高斯定理论 。 7、若通过S 面上某面元S d ρ的元磁通为Φρ d ，而线圈中的电流增加为I 2时通过同一面元的 元磁通为Φ'd ，则=Φ'Φd d : 。 8、半径为R 的闭合球面包围一个条形磁铁的一端，此条形磁铁端部的磁感应强度B ，则通过此球面的磁通量 。 9、静电平衡的重要条件 、 、 。 二、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号；本大题共10 题，每小题2分，共20分） 1、1、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： （ ） ()A 如果高斯面上E ? 处处为零，则该面内必无电荷； ()B 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E ? 处处为零； ()C 如果高斯面上E ? 处处不为零，则高斯面内必有电荷； （D ） 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零。 2、如图所示，闭合面S 内有一点电荷Q ，P 为S 面上一点，在S 面外A 点有一点电荷'Q ，若将电荷'Q 移至B 点，则；（ ） ()A S 面的总通量改变，P 点场强不变； ()B S 面的总通量不变，P 点场强改变； ()C S 面的总通量和P 点场强都不变； ()D S 面的总通量和P 点场强都改变。 3、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑ ，则可肯定： （ ） ()A 高斯面上各点场强均为零。 ()B 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。 ()C 穿过整个高斯面的电通量为零。 () D 以上说法都不 一、 计算题：（共70分） 1. 半径为R 的圆面均匀带电，电荷的面密度为e σ。 ⑴求轴线上离圆心的坐标为x 处的场强； ⑵在保持e σ不变的情况下，当0→R 和∞→R 时的结果各如何？ ⑶在保持总电荷e R Q σπ2=不变的情况下，当0→R 和∞→R 时的结果各如何？ ⑷求轴线上电势)(x U 的分布，并画出x U -曲线。 2. 一对同轴无穷长直的空心导体圆筒，内、外半径分别为1R 和2R （筒壁厚度可以忽略）。电流I 沿内筒流去，沿外筒流回（见本题图） ⑴计算两筒间的磁感应强度B ； ⑵通过长度为L 的一段截面（图中阴影区）的磁通量B Φ； ⑶计算磁矢势A 在两筒间的分布。 3. 只有一根辐条的轮子在均匀外磁场B 中转动，轮轴与B 平行，如本题图所示。轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子每秒转N 圈。两根导线a 和b 通过各自的刷子分别与轮轴和轮边接触。 ⑴求a 、b 间的感应电动势ε； ⑵若在a 、b 间接一个电阻，使辐条中的电流为I ，问I 的方向 如何？ ⑶求这时磁场作用在辐条上的力矩的大小和方向； ⑷当轮反转时，I 是否也会反向？ ⑸若轮子的辐条是对称的两根或更多根，结果如何？ 4. ⑴求无限长同轴线单位长度内的自感系数（图8），已知内、外半径分别 是1R 和2R （12R R >），其间介质的磁导率为μ，电流分布在两导体 表面。 ⑵若电流在内柱横截面上均匀分布，结果有何变化？ 5. 如本题图所示，一平行板电容器两极板的面积都是S ，相距为d ，今在其间平行地插入 厚度为t 、介电常量为ε的均匀电介质，其面积为2/S ，设两板分别带电荷Q 和Q -，略去边缘效应，求 ⑴两板电势差U ； ⑵电容C ； ⑶介质的极化电荷面密度'e σ。 6. 本题图是一个正在充电的圆形平行板电容器，设边缘效应可以忽略，且电路是准恒的。 求证： ⑴坡印亭矢量H E S ?=处处与两极板间圆柱形空间的侧面垂直； ⑵电磁场输入的功率??∑??d H E 等于电容器内静电能的增加率，即dt dq C 2 21，式中C 是电容量，q 是极板上的电量。 力 学 （共五章） --------------------------------------- 第一章 质点运动学 一 质点运动的描述 （在笛卡尔坐标系中） 1 位置和位移 * 位置矢量： k j i r z y x ++= * 运动方程： ()()()()k j i r r t z t y t x t ++== 分量形式： ()()()t z z t y y t x x ===,, * 位移： 12r r r -=? 分量形式： 1 21212z z z y y y x x x -=?-=?-=? 2 速度 * 平均速度： t ??=r v * 速度： dt d r v = 分量形式： dt dz v dt dy v dt dx v z y x ===, , * 位移公式： dt t ? = -0 v r r 0 3 加速度 * 平均加速度: t ??= v a * 加速度: 2 2 dt d dt d r v a == 分量形式： 2 2 22 22 , , dt z d dt dv a dt y d dt dv a dt x d dt dv a z z y y x x = ===== * 速度公式: ?=-t dt 0a v v 4 匀加速运动公式： t a v v +=0 2 002 1t t a v r r ++= 二 切向加速度和法向加速度 （在自然坐标系中，以运动方向为正方向） 1 路程(运动方程)： )(t s s = 2 速率： dt ds v = (方向沿轨道切 向并指向前进一侧) 3 加速度： * 切向加速度: dt dv a = t (方 向沿轨道切向) * 法向加速度: R v a 2 n = (方向指向轨道曲率中心) * 加速度: 大小: 2 n 2t a a a += 方向：加速度与速度的夹角满足 高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编附解析(7) 一、选择题 1．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时() A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 2．如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有m a＝m b＜m c＝m d，以不等的速度v a＜v b＝v c＜v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( ) A．射向P1的是a离子B．射向P2的是b离子 C．射到A1的是c离子D．射到A2的是d离子 3．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示，下列表述正确的是（） A．M带正电，N带负电 B．M的速率大于N的速率 C．洛伦磁力对M、N做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间 4．如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。一带正电粒子（不计重力）以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角，经过t1时间后粒子进入到磁场 区域Ⅱ，又经过t2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2，则() A．ω1∶ω2＝1∶1B．ω1∶ω2＝2∶1 C．t1∶t2＝1∶1D．t1∶t2＝2∶1 5．在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（） A．该束粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q m 越小 6．电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。工作原理如图所示，将患者血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中，测出管壁上MN两点间的电势差为U，已知血管的直径为d，则血管中的血液流量Q为（） A．πdU B B． π 4 dU B C． πU Bd D． π 4 U Bd 7．如图所示，一束粒子射入质谱仪，经狭缝S后分成甲、乙两束，分别打到胶片的A、C 两点。其中 2 3 SA SC ，已知甲、乙粒子的电荷量相等，下列说法正确的是电磁学(1)
电磁学期末考(B)
力学电磁学内容总结材料
高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编附解析(7)