重庆科技大学（重庆科技学院）：《工科物理教程》课程电子教案（PPT教学课件）例题7-5-6

第7章 【例756 题目】在电流为长直载流导线旁边共面地放置一长、宽分别 为a和b的矩形载流线框,载流线框电流为r,尺寸如图所示。 求该线框受到的磁场力及运动趋势。 【分形载流线框处在非均匀磁场中 3 所受磁场力为其4条边各受磁力之矢量和。 BF 【题解】长直导线在12边和34边处产生的 磁场分别为 B B 2丌a 2丌(a+b) 所以F2=ⅣB=/1< b 方向向左 2 7 a 同理F34=B=71l 方向向右 2(a+b 《工科物理教程》重庆科技学院数理系

【例7.5.6】 《工科物理教程》 重庆科技学院数理系 第 7章 【题目】 ♂ e 所以 在电流为I的长直载流导线旁边共面地放置一长、宽分别 为a 和b 的矩形载流线框，载流线框电流为 ，尺寸如图所示。 求该线框受到的磁场力及运动趋势。 I 矩形载流线框处在非均匀磁场中， 所受磁场力为其4 条边各受磁力之矢量和。 【分析】 【题解】长直导线在 I 12边和34边处产生的 a I B 2π 0 12  = 2π ( ) 0 34 a b I B + =  12 B12 F = Il 34 B34 F = Il 磁场分别为 1 2 3 4 I o r a b l F12  F34  a I I l 2π 0 =  2π ( ) 0 a b I I l + =   同理 方向向左 方向向右 B  

第7章 【例7.56】 E='l 2丌a 34 2丌(a+b) 3 而边和边处在均匀磁场中,所受磁/E B 力由例7.52已知,为 23=E,0I,a+b 方向如图 2 所以线框所受合力为 O IIl b ∑ F=a-F 34 2丌aa+b 线框磁矩为pn=b,方向垂直屏幕向里,则 M=D×B=0 因此,线框在非均匀磁场中将向着强磁场方向平动。 工科物理教程》重庆科技学院数理系

【例7.5.6】 《工科物理教程》 重庆科技学院数理系 第 7章 ♂ F14  F23  a I F I l 2π 0 12  =  2π ( ) 0 34 a b I F I l + =   而23边和41边处在非均匀磁场中，所受磁 力由例7.5.2已知，为 a I I a b F F  + = = ln 2π 0 23 41  方向如图 所以线框所受合力为 ) 1 1 ( 2π 0 1 2 3 4 a a b I I l F F F + −   = − =  线框磁矩为 I 1 2 3 4 I o r a b l F12  F34  B   p = Ibl m ，方向垂直屏幕向里，则 M = pm B = 0    因此，线框在非均匀磁场中将向着强磁场方向平动

第7章 【例7.56】 【讨论】 ★当载流线框的磁矩方向与外磁场方向 3 一致时,线框在磁力作用下向磁场较强 B 的区城运动; 12l∞r 34 ★若将线框中的电流反向,则线框的磁 矩方向与外磁场方向相反,不难看出,线 框将向磁场较弱的区城运动。 O b 结束 工科物理教程》重庆科技学院数理系

【例7.5.6】 《工科物理教程》 重庆科技学院数理系 第 7章 ♂ 【讨论】 ★ 当载流线框的磁矩方向与外磁场方向 一致时，线框在磁力作用下向磁场较强 的区域运动； I 1 2 3 4 I o r a b l F12  F14  F23  F34  B   ★ 若将线框中的电流反向，则线框的磁 矩方向与外磁场方向相反，不难看出，线 框将向磁场较弱的区域运动。 e ·结束·