如图所示电流I沿轴线方向通过.PPT

初速为零的带电小球处在重力场与磁场的复合场将做轨道迹为滚轮线的运动! mg fB1 fB2 若小球滚轮线轨道恰与地面相切，就不会和地面相碰 ! v1 v2 圆运动半径应满足 轨迹方程: B 　　　　　 质量为m、电量为q（q＞０）的小球，在离地面高度为h处从静止开始下落，为使小球始终不会和地面相碰，可设想在它开始下落时就加上一个足够强的水平匀强磁场．试求该磁场磁感应强度的最小可取值B0，并求出当磁场取B0时小球的运动轨道． 槽下部与水银接触面达到稳定时，其电流所受磁场力（竖直向上）与水银柱压力平衡： h l B H 如图所示的磁动力泵是高h＝0.1 m的矩形槽，槽相对的两壁是导电的，它们之间距离＝0.05 m．两导电壁加上电势差U＝1.4 V，垂直于两非导电壁加上磁感应强度B＝0.1 T的均匀磁场．槽的下部与水银面接触，上部与竖直的非导电管相连．试问水银上升多高？（水银的电阻率 ，水银密度 ， 重力加速度g=10m/s2 ） a B vx 若电子沿纵向磁场的运动路径长l，可以调节磁感应强度B，使所有电子在l 路径上完成整数个圆周运动，即比值为整数，这样，被横向交变电场偏转发散的电子束经磁场作用，可会聚到离入射点l 远的同一处，这就是磁聚焦． 阅读:利用磁聚焦测电子的比荷 ~ 专题21-例8 　　　　　 如图所示，在螺线环的平均半径R处有电子源P，由P点沿磁感线方向注入孔径角2α（2α 1°）的一电子束，束中的电子都是以电压U0加速后从P点发出的．假设螺线环内磁场磁感应强度B的大小为常量，设U0＝3 kV，R＝50 mm． ，并假设电子束中各电子间的静电相互作用可以忽略． ⑴为了使电子束沿环形磁场运动，需要另加一个使电子束偏转的均匀磁场B1．对于在环内沿半径为R的圆形轨道运动的一个电子，试计算所需的B1大小； ⑵当电子束沿环形磁场运动时，为了使电子束每绕一圈有四个聚焦点，即如图所示，每绕过π/2的周长聚焦一次，环内磁场B应有多大？（这里考虑电子轨道时，可忽略B1，忽略磁场B的弯曲） R 2α P v 解答 ⑴对于在环内沿半径为R的圆形轨道运动的一个电子,维持其运动的向心力是垂直于环面的磁场洛伦兹力,其大小满足 代入数据得 ⑵电子束与B有一小角度,故做轨迹为螺旋线的运动: 电子束每四分之一周聚焦一次即应沿B方向绕行一周的同时沿满足: 垂直B方向完成四个圆周 读题 B b + + + + + + + + + + + + + + + Fm Fe h v －－－－－－－－－－－ EH * 电流元引起的磁场的毕萨拉定律 示例 B q,m v0 匀变速直线运动 速度为vo的匀速直线运动 匀变速曲线运动(类平抛) (轨迹为半支抛物线) 匀速圆周运动 (轨道圆平面与磁场垂直) 匀变速曲线运动(类斜抛) 匀速圆运动与匀速直线运动合成(轨迹为等距螺旋线) v0方向与场方向成θ角 v0方向与场的方向垂直 v0方向与场的方向平行 匀强磁场中 匀强电场中 比较 v0 θ q,m E θ 磁场对运动电荷及电流的力 示例 由毕萨拉定律,距无限长直线电流a处磁感应强度 P a I I a 取元电流 BO r P 专题21-例1 O A 解题方向: 两电流在O点引起的磁场叠加 I1 AB的优弧与劣弧段电流与电阻成反比,即 由毕萨拉定律知,两弧上电流在O点引起的磁场磁感应强度大小关系为: B I2 　　　　　 两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B两点，并与很远的电源相连，如图所示,求环中心的磁感应强度． 专题21-例2 解题方向: 变端点为无限长通电螺线管内部! P B0 　　　　　 如图所示，一恒定电流沿着一个长度为L，半径为R的螺线管流过，在螺线管内部产生了磁感应强度大小为B0的磁场，试求线圈末端即图中P点的磁感应强度及以P为中心的半径为R的圆上的磁通量 ． 专题21-例3 解题方向: 利用对称性及磁场叠加! A B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 10 I O 　　　　　 由相同导线构成的立方形框架如图所示，让电流I从顶点A流入、B流出，求立方形框架的几何中心O处的磁感应强度． 专题21-例4 电流元所在处磁场设为B其它; Bi B 电流元内侧有 电流元外侧有 解题方向: 求出电流元所处磁场磁感应强度,即可求安培力及其对螺线管侧面压强 　　　　　 一N匝密绕的螺线管长L，半径r，且L r．当通有恒定电流I时，试求作用在长螺线管侧面上的压强p ． 5 1 2 3 4 6 B1 B