大学物理磁场习题课.ppt
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1、磁场总结磁场总结$载流线圈受到的磁力矩总是力图使线圈载流线圈受到的磁力矩总是力图使线圈的磁矩转到与外磁场一致的方向的磁矩转到与外磁场一致的方向。2.在在匀强磁场匀强磁场中平面载流线圈受到的磁力矩中平面载流线圈受到的磁力矩1.平面载流线圈(磁偶极子)的磁偶极矩平面载流线圈(磁偶极子)的磁偶极矩(磁偶极子磁偶极子 类比类比 电偶极子电偶极子)线圈的法向与电流方向满足右手螺旋关系线圈的法向与电流方向满足右手螺旋关系()4.磁通量的定义磁通量的定义:通过磁场中某一曲面的磁通过磁场中某一曲面的磁力线的条数,即为通过该曲面的磁通量。力线的条数,即为通过该曲面的磁通量。A.磁力线不会相交磁力线不会相交;B.
2、磁力线是无头无尾的闭合线磁力线是无头无尾的闭合线,或两端伸向无限远。或两端伸向无限远。C.闭合磁力线与载流回路相互套连在一起闭合磁力线与载流回路相互套连在一起;D.磁力线环绕方向与电流方向成右手螺旋法则。磁力线环绕方向与电流方向成右手螺旋法则。3.磁力线的特点磁力线的特点#对闭合面来说,规定外法向为正方向。对闭合面来说,规定外法向为正方向。#磁场的高斯定理:磁场的高斯定理:#在在匀强磁场中通过一个平面的磁通量匀强磁场中通过一个平面的磁通量5.毕萨定律毕萨定律6.运动电荷的磁场为:运动电荷的磁场为:7.直线电流的磁场直线电流的磁场r8.无限长直线电流产生的磁场为无限长直线电流产生的磁场为(比较无
3、限长均匀带电直线产生的电场比较无限长均匀带电直线产生的电场 )9.载流圆线圈在其载流圆线圈在其轴线上轴线上的磁场的磁场圆电流圆电流环中心环中心的场强的场强 一段圆弧电流在圆心处的磁感应强度一段圆弧电流在圆心处的磁感应强度10.安培环路定理安培环路定理符号规定:电流的正方向与回路符号规定:电流的正方向与回路 L 的环绕方向的环绕方向服从右手螺旋关系服从右手螺旋关系适用条件适用条件:要求空间电流均为闭合的稳恒电流要求空间电流均为闭合的稳恒电流11.均匀无限长圆柱型载流直导体的磁场分均匀无限长圆柱型载流直导体的磁场分布布(半径为半径为 R)(其中其中 为过场点在垂直于轴线平面内所为过场点在垂直于轴线
4、平面内所做的同心圆包围的电流代数和做的同心圆包围的电流代数和)(类比于无限长均匀带电圆柱型分布所产生类比于无限长均匀带电圆柱型分布所产生的电场的电场 )长直圆柱面电流长直圆柱面电流长直圆柱体电流长直圆柱体电流实心实心(或空心同轴电缆或空心同轴电缆)12.长直螺线管电流内外任一点的磁场长直螺线管电流内外任一点的磁场13.求载流螺绕环内外的磁场求载流螺绕环内外的磁场若环很细若环很细14.安培定律安培定律15.电流在电流在匀强磁场匀强磁场中受到的安培力为中受到的安培力为闭合电流在匀强磁场中受到的安培力为零闭合电流在匀强磁场中受到的安培力为零 在在非匀强磁场非匀强磁场中载流线圈一般向着场强数中载流线圈
5、一般向着场强数值增大的方向运动,只有处于非稳定平衡态值增大的方向运动,只有处于非稳定平衡态时,才向场强数值减小方向运动。(同电偶时,才向场强数值减小方向运动。(同电偶极子在非匀强电场中的运动情况类似。)极子在非匀强电场中的运动情况类似。)16.在在均匀磁场均匀磁场中载流线圈无平移,所受的中载流线圈无平移,所受的磁力矩总是使磁矩磁力矩总是使磁矩 转向转向 的方向。的方向。19.用霍耳效应测量半导体类型用霍耳效应测量半导体类型(n型或型或p型型)斜射时斜射时螺距螺距 周期取决于荷质比和磁场大周期取决于荷质比和磁场大周期取决于荷质比和磁场大周期取决于荷质比和磁场大小,而与速度及半径无关。小,而与速度
6、及半径无关。小,而与速度及半径无关。小,而与速度及半径无关。18.带电粒子垂直进入一匀强磁场,洛仑兹带电粒子垂直进入一匀强磁场,洛仑兹力作为向心力力作为向心力,使使粒子在垂直于磁场的平面粒子在垂直于磁场的平面里作匀速率圆周运动里作匀速率圆周运动1.如如图,无限长直载流导线与正三角形载图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将不动,则载流三角形线圈将 (A)向着长直导线平移向着长直导线平移 (B)离开长直导线平移离开长直导线平移 (C)转动转动 (D)不动不动 A 2 如图,两根直导线如图,两根直导线 ab 和和
7、cd 沿半径方沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流电流I从从 a 端流入而从端流入而从 d 端流出,则磁感强端流出,则磁感强度沿图中闭合路径度沿图中闭合路径L的积分的积分 等于等于(A)(B)(B)(C)(C)(D)(D)D 3 如图,在一固定的载流大平板附近有如图,在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动线框平一载流小线框能自由转动或平动线框平面与大平板垂直大平板的电流与线框中面与大平板垂直大平板的电流与线框中电流方向如图所示,则通电线框的运动情电流方向如图所示,则通电线框的运动情况对着从大平板看是:况对着从大平板看是:(A)
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