中国农业大学大学物理下章9稳恒电流的磁场2011wang.ppt

§1 磁场 磁感应强度 一．磁的基本现象 1.磁铁之间有相互作用力. 2.电流对磁铁有力的作用.（奥斯特实验） 定律内容: 练习1.求P、O两点的磁感应强度. 八.运动电荷的磁场 运动电荷产生的磁感应强度 （3）当回路不包围直导线时， §3 磁场对载流导线的作用 一．安培定律 §4 带电粒子在磁场中的运动 一．洛仑兹力 二.带电粒子在均匀磁场中的运动 电子显微镜中磁聚焦原理 三.霍尔效应 第九章 作业: 例2.求载流长直螺线管的磁场分布. （已知n，I） a b d c 例3.求螺绕环的磁场分布. （设轴线半径为R，I，N） 当环很细，R 很大时，即R＞＞d 时，可认为 r≈R，则 电流元在磁场中所受的安培力 安培定律 一段有限长的载流导线所受的安培力 1.安培定律 安培力的大小为 例1. 在匀强磁场 中放有一段半径为R的半圆形导线，导线中载有电流I，磁场与导线平面垂直，求导线所受的磁力. 2.安培定律的应用 例2. 如图，真空中有一无限长载有电流I1的直导线，其旁有一长为L载有电流I2的直导线.求：导线L所受的力. 例3. 如图，真空中有一无限长载有电流I1的直导线，其旁有一长为L载有电流I2的直导线.求：导线L所受的力. 二.矩形载流线圈在均匀磁场中所受的力矩 注意：此结论对均匀磁场中的任何形状的平面载流线圈都适用. × 讨论 例4. 带正电粒子q在水平面内作半径为R，角速度为?的匀速圆周运动.求圆心处的磁感应强度及带电粒子运动形成的磁矩. o R 三．两条无限长平行载流直导线间的作用力 I2 单位长度上的受力为 同理，I1 单位长度上的受力为 在国际单位制中，利用上述公式定义电流强度的单位安培： 在真空中相距 1m 的两条无限长平行直导线中，各通以相同的电流，当导线每米长度上受力恰为 N 时，则导线上的电流强度各为 1安培（A）. 当I1= I2=I，且a=1m，f=2×10-7N/m时， 运动电荷在磁场中所受的力 讨论 当运动电荷在既有电场又有磁场的空间中运动时，其受力为 设一质量为 m ，电量为 q 的带电粒子以初速 进入均匀磁场 ，忽略重力，其运动规律分三种情况： （1） ∥ （2） 由牛顿定律： 得轨道半径为 运动周期为 (与运动速度无关) （3） 螺旋线运动 ——匀速圆周运动 ——匀速直线运动 螺旋线半径为 螺旋周期为 螺旋线的螺距为 讨论 （1）磁聚焦现象 电子枪 阴极 阳极 控制极 磁聚焦：当一束速率相等而有一很小发散角的带电粒子流沿着磁场方向进入均匀磁场时，这些粒子由于v?分量稍有不同而作不同半径的螺旋线运动，但周期相同，螺距h近似相等，所以经过一个周期后它们重新会聚到一起. 磁透镜 * * 恒定磁场 第9章 运动电荷、载流导线和磁极在其周围空间激发磁场.稳恒电流激发的磁场是不随时间变化的，称为稳恒磁场.本章将讨论稳恒磁场及其基本性质，然后介绍载流导线、线圈及带电粒子在磁场中的受力规律. §1 磁场 磁感应强度 §3 磁场对载流导线的作用 §4 带电粒子在磁场中的运动 §2 稳恒磁场的基本性质 S 3.磁铁对载流导线有力的作用. 4.电流之间有相互作用力. 二.安培分子环流假说 磁性物质的内部，每个分子都有一个环形电流，即分子电流.在被磁化之前，这些分子电流的取向是杂乱的，在宏观上不显磁性；被磁化后，这些分子电流的取向是一致的，在宏观上显出磁性. 安德烈·玛丽·安培（André-Marie Ampère，1775年—1836年），法国物理学家，在电磁作用方面的研究成就卓著，对数学和化学也有贡献.电流的国际单位安培,即以其姓氏命名. 安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分.在今天，我们已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为人们认识物质磁性的重要依据. 三.物质磁性的基本来源 无论是电流，还是磁铁，它们磁性的本源都是一个—— . 运动电荷 电流(运动电荷) ? 磁场 ? 电流(运动电荷) 四.磁场 磁场的特点 对运动电荷（或电流）有力的 作用 具有能量 单位：T 1T = 104G 五.磁感应强度 类似静电场，用磁感应强度来描述磁场. 设电量为q , 速度大小为v的正电荷在磁场中