《大学物理》课程PPT教学课件：第十二章 磁场（习题）

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描述磁场性质的物理量磁感应强度(B 大小:P=IS 1载流线圈的磁矩Pn=ISn 方向:Pm为m0方向 大小:B= B nax 2.B的定义 方向:试验线圈在平衡位置时的法线方向 两个基本定律和两个重要定理 1.毕奥一萨伐尔定律 1.磁场中的高斯定理 dB≤AIdL×rs B°dS=0 2 2.安培定律 2.安培环路定理 dF=a x B L

一、 描述磁场性质的物理量 (B)  1.载流线圈的磁矩 大小：  方向：   P m = IS P m 为 方向  n0  n0 P m IS   = 2. B 的定义  大小： m m P M B = ——磁感应强度  方向：试验线圈在平衡位置时的法线方向   二、两个基本定律和两个重要定理 1.毕奥--萨伐尔定律 2 0 0 4 r I dl r π μ dB     = 2.安培定律 dF Idl B    =  1.磁场中的高斯定理 2.安培环路定理  • = 0 S B dS    B dl =μ  I L 0         q F B max =

▲磁通量计算方法 φn=B.dS )直接用公式了qn=BS (2)补成闭合曲面=B·dS=0 B·dS+[B·dS=「B·dS=0 ▲磁介质中的安培环路定理 磁介质种类 顺磁质:Pr略大于1 (1B=u B 抗磁质:μ略小于1 铁磁质:H1>>1 (2)厅B (3)f,d=∑

(2)补成闭合曲面   =  m s B dS     +   =   = s s s B dS B dS B dS 0 1 2        =   = e s B dS 0   ▲ 磁通量计算方法 (1)直接用公式 m B dS    =  ▲ 磁介质中的安培环路定理  H  dl = I L   (3) 0 (1) B r B   =  顺磁质：μr略大于1 抗磁质：μr略小于1 铁磁质：μr ＞＞1 磁介质种类  = B H   (2)

计算磁感应强度B的方法 (1)分割带电体直接积分法了电流元磁场分布 磁强迭加原理 (2)用结论公式迭加 (3)安培环路定理JL B·d=H∑I (4)挖补法B 挖后 整个 四、几种典型磁场的分布 补0 1直线电流 2 (1)直线电流沿长线上B=0Ik0 (2)有限长直线电流 B=(cos0, -cos0, ) o dB (3)无限长直线电流B{ ATta Px eTta

B挖 后 B整 个 B补    = − 电流元磁场分布 磁强迭加原理 (2) 用结论公式迭加 (4) 挖补法 (3) 安培环路定理 (1) 分割带电体直接积分法  B dl =μ  I L 0   三、计算磁感应强度B的方法 (cos cos ) 4 1 2 0  −    = a I B a I B   = 2 0 （1） 直线电流沿长线上 B = 0  r dB  x o I l Idl P 2 1 a （2） 有限长直线电流 （3） 无限长直线电流 四、几种典型磁场的分布 1.直线电流

2圆形电流 IR (1)圆形电流轴线上B 2(R2+x2)32 (2)圆形电流圆心处B={o0f 2R (3)1/m圆孤圆心处B=1 n 2R 3.螺线管 (1)长直螺线管内部:B=pn (2)坏形螺线管内部:B=p2nI

（1）圆形电流轴线上 2 2 3 2 2 0 2(R x ) IR B +  = （2）圆形电流圆心处 R I B 2 0 = （3） 1/n圆弧圆心处 R I n B 2 1 0 = 2.圆形电流 （1）长直螺线管内部： B nI = 0 （2）环形螺线管内部： B nI = 0 3.螺线管

圆柱面内B=0 4.无限长载流圆柱面 圆柱面外B=0 2汇n 圆柱体内B=H 5.无限长载流圆柱体 2兀R2 圆柱体外B 2汇n 6.运流电流的磁场(电量为带电粒子作圆周运动) I=ng=rg 2兀

4.无限长载流圆柱面 圆柱面内 B = 0 圆柱面外 r I B   = 2 0 5.无限长载流圆柱体 圆柱体内 r R I B 2 0 2  = 圆柱体外 r I B   = 2 0 6.运流电流的磁场 I = nq （电量为带电粒子作圆周运动） q T 1 = q   = 2

五、磁场对电流的作用 1磁场对电流导线的作用 (1)磁场对电流元的作用df=×B (2)匀强磁场对直线电流的作用f=Bsin6 (3)磁场对任意电流的作用 指一个电流在另外一个 (4)电流与电流之间的相互作用电流所产生的磁场中所 2磁场对载流线圈的作用 受的作用力 M=P Bsin (p M=P×B 与P×B方向一致 3磁力、磁力矩的功A=IAΦ

1.磁场对电流导线的作用 df Idl B    =  f = BIlsin  五、 磁场对电流的作用 （1）磁场对电流元的作用 （2）匀强磁场对直线电流的作用 （3）磁场对任意电流的作用 指一个电流在另外一个 电流所产生的磁场中所 受的作用力 (4) 电流与电流之间的相互作用 2.磁场对载流线圈的作用 M = P m Bsin  与P m B方向一致    M P m B    =  3.磁力、磁力矩的功 m A = I

4磁场对运动带电粒子的作用=φ×B 大小:∫= gvBsin (1)洛仑兹力 q>0卢与ν×B方向一致 方向: q<0卢与节×B方向相反 (2)带电粒子在匀强磁场中的运动 s mv ①∥B匀速直线运动 gb 2m ⊥B T gvB=m 7B R 匀速圆周运动 2Tm

q  0 4.磁场对运动带电粒子的作用 （1） 洛仑兹力 f与v B方向一致     q  0 f与v B方向相反     f qv B    =  大小： 方向： f = qvBsin  （2）带电粒子在匀强磁场中的运动 R v qvB m 2 = qB mv R = ① v B   // ② v B   ⊥ qB m T  = 2 m qB   = 2 匀速直线运动 匀速圆周运动

③与B夹θ角>螺旋运动 p 螺旋半径R= gb B 螺旋周期、2m ∥/ B 螺距h hEy. T 卩=pcos0 D=sin e

③ v与B夹角   螺距h： h = v//T qB mv R ⊥ = qB m T  = 2 螺旋半径 螺旋周期 ⊥ v v   B // v h v// = v cos v⊥ = vsin  螺旋运动

第九章电流的礅场习题课 单元检测题———选择题

第九章 电流的磁场习题课 单元检测题---选择题