一、基本磁现象.ppt

（1）运动方向与磁场方向平行 + B v 二、带电粒子在均匀磁场中的运动 －－匀速直线运动 （2）运动方向与磁场方向垂直 匀速圆周运动 周期 半径 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B R F + v （3）运动方向沿任意方向 B 螺距 h ? + v －－沿螺旋线轨道运动 半径 三、应用电场和磁场控制带电粒子的实例 1、质谱仪 R + - ? ? ? P ? ? ? ? ? ? ? ? ? N ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B 速度选择 质谱分析： 2、磁聚焦 －－与速度方向无关。 在地磁两极附近 由于磁感线与地面垂直 外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内 它们和空气分子的碰撞产生的辐射就形成了极光 绚丽多彩的极光 四、霍耳效应 1、霍耳效应现象 h b I I + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - B ?U - v Fe Fm 3、霍耳效应的应用 1）测量磁场 2）判别半导体的类型 一、安培定律 图17 v q B I dl ? v * * 一、基本磁现象 S N S N I S N 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 安培实验（1820年） S N F I （1）磁体附近的载流导线受到力的作用： （2）电流与电流之间存在相互作用： I I + + - - I I + + - - S + （3）磁场对运动电荷的作用： 电子束 N 2. 磁现象的本质 一切磁现象都起源于运动电荷（电流），磁相互作用的本质是运动电荷（电流）之间的相互作用。 分子环流：电子绕原子核运动和电子自旋所形成的电流。物质的磁性取定于物质中分子电流的磁效应之总和。 二、磁场 1. 磁相互作用的场的观点 2. 磁场： 3. 磁场的的基本性质： 对处在磁场中的运动电荷（电流）产生力的作用 运动电荷（电流）周围空间存在的一种场。 运动电荷 磁场 运动电荷 三、磁感应强度 描述磁场性质的物理量 + v F Fmax 定义磁感应强度的大小： 定义磁感应强度的方向： 一、毕奥─萨伐尔定律 P dB Idl r ? 电流元: (?o= 4 ??10-7 T·m·A-1) P dB Idl r ? P dB Idl r ? 二、毕奥─萨伐尔定律的应用 1. 解题要点 2. 几种常见电流的磁场(I) （1）直线电流的磁场： ?2 o ?1 P a ? I dB r dx x 解: 无限长载流导线： ?1= 0 , ?2 = ? x x P R 解： dBx dBy By = 0 r dB ? （2）环形电流的磁场 x = 0（圆心）： I （3） 载流直螺线管内部的磁场 图5 ?????????????????????????? ⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙ P R ? x dx 无限长螺线管： 例8-4、半径为 R 的圆盘均匀带电，电荷密度为? 。若该圆盘以角速度 ? 绕圆心 O 旋转，求轴线上距圆心 x 处的磁感应强度。 P x x ? R o dr r R dB P x x ? R o dr r R dB 解： 1、磁感应线 定义: 2. 性质 1）永远闭合 2）永不相交 三、磁感线 磁通量 在磁场中，也可以引入一些假象的曲线来描绘磁场中各处的分布，这些曲线称为磁感线。 规定：（1）磁感线上任一点的切线方向与该点的磁感强度 方向一致；（2）通过磁场中某点处磁感线疏密程度等与该点处磁感强度 的大小 2、磁通量 通过磁场中任一给定曲面的磁力线总数，称为通过该曲面的磁通量 ? dS 闭合曲面： 补充、磁场的高斯定理 穿过磁场中任意封闭曲面的磁通量为零 高斯定理表明，磁场是无源场. §7—3 磁场对运动电荷的作用力 一、