第7章磁力 §7.1~7.2磁力与电荷的运动磁场与磁感应强度 §7.3带电粒子在磁场中的运动 §74霍尔效应 §7.5载流导线在磁场中受力
第7章 磁 力 §7.1~7.2 磁力与电荷的运动 磁场与磁感应强度 §7.5 载流导线在磁场中受力 §7.3 带电粒子在磁场中的运动 §7.4 霍尔效应
§7.1~7.2磁力与电荷的运动磁场与磁感应强度 磁场 磁铁宏观现象 磁铁 磁场 电流 电流 微观本质 ●电流是电荷运动的结果 ●磁铁是环形电流的定向排列—一安培分子电流假说。 宏观上与一个表面圆电流相似□
宏观现象 电流 磁铁 或 磁场 电流 磁铁 或 微观本质 •电流是电荷运动的结果 宏观上与一个表面圆电流相似 磁铁是环形电流的定向排列— —安培分子电流假说。 • §7.1~7.2 磁力与电荷的运动 磁场与磁感应强度
磁铁是环形电流的定向排列—一安培分子电流假说。 宏观上与一个表面电流相似 磁铁的根源是分子电流,即运动电荷 运动电荷—磁场—运动电荷 电荷电场电荷
运动电荷 磁场 运动电荷 宏观上与一个表面电流相似 磁铁是环形电流的定向排列 — —安培分子电流假说。 • s N •磁铁的根源是分子电流，即运动电荷
二磁感应强度B ●线度小 试验元件:小载流线圈{·电流小 1 定义:平面载流线图磁矩m △ 面积As电流 m=l△sn 方:线圈法线正方向又称右旋单位法线矢量
B 试验元件:小载流线圈 • • 电流小 线度小 n s 0 I 面积s 0 ,电流I : m: 定义 平面载流线圈磁矩 m I sn = 0 n :线圈法线正方向,又称右旋单位法线矢量.
实验表明:将载流线圈放入稳恒磁场中,受磁力矩而转动, 转至某一个方向才稳定平衡。规定: B的方向:载流线圈稳定平衡时n向为B的正方向 B的大小:载流线圈从平衡位置转过竺时,受磁力矩最大, 且M 最大∝Cm M B 最大 单位:特斯拉(T) 1T=104高斯
实验表明：将载流线圈放入稳恒磁场中，受磁力矩而转动， 转至某一个方向才稳定平衡。规定： B的方向：载流线圈稳定平衡时n方向为B的正方向。 的大小：载流线圈从平衡位置转过 时，受磁力矩最大， 2 B 且M最大 m m M B 最大 = 单位：特斯拉（T） 1T =104 高斯
磁感应线(B线) 曲线切线方向即B方向 ●曲线疏密表示B的大小 B线性质 ●闭合曲线互不相交无起点无终点 与电流方向满足右手螺旋关系
B线性质: B 曲线切线方向即B方向 • 曲线疏密表示B的大小 • •闭合曲线,互不相交,无起点,无终点; •与电流方向满足右手螺旋关系. N S
四磁通量与磁场高斯定理 通过d磁通量(B通量) dom=B ds= Bcoseds 对S面 n=∫ Cosets=JB.单位:韦伯(b) 1Wb=1Tm2 磁场高斯定理 通过任一闭合曲面的磁通量必为零即 ∮B:dS=0
通过ds磁通量(B通量) d B ds B ds m = = cos = = S S m B ds B ds cos 对S面 2 1 1 : ( ) Wb Tm Wb = 单位 韦伯 磁场高斯定理 通过任一闭合曲面的磁通量必为零,即 = S B ds 0
洛伦兹力 电量为,速度矩的电荷受到磁力为 F=qv×B 其大小为F= giBson
F qv B = 其大小为F = qvBsin 电量为q，速度为v的电荷受到磁力为
电量为,速度为v的电荷受到磁力为 F=q×B B B 正电荷受力 负电荷受力 由于洛伦兹力垂直于速度方向,因而永远不对粒子作功, 仅改变粒子运动方向! dA=F·ds=0 运动电荷受电场、磁场力为 F=qE+q×B=m
F qv B = 正电荷受力F v B + 负电荷受力 F v B − 由于洛伦兹力垂直于速度方向，因而永远不对粒子作功， 仅改变粒子运动方向！ dA= F ds = 0 运动电荷受电场、磁场力为 dt dv F qE qv B m = + = 电量为q，速度为v的电荷受到磁力为
例(如图) 电子-e,质量m,其受力产生加速度 E a.=0 B ee 例2(如图) 电子-e,质量m,其受力为 E f=e√(vB)2+E2 e B (vB)+E 2 a=0
• 例1(如图） − B E v e f 电子− e，质量m，其受力产生加速度 an = 0 m eE a = − B E v e f 例2(如图） m f 电子− e，质量m，其受力为 2 2 f = e (vB) + E m e vB E an 2 2 ( ) + = a = 0