16第二十章 稳恒电流地磁场.ppt

当磁铁移近阴极射线管时,电子束流因受磁力作 用而向下偏转 一 安培环路定理 o 设闭合回路 为圆形回路（ 与 成右螺旋） 载流长直导线的磁感强度为 §20-5 安培环路定理 1、闭合曲线包围载流长直导线 o 若回路绕向化为逆时针时，则 对任意形状的回路 与 成右螺旋 2、闭合曲线不包围载流长直导线 多电流情况 以上结果对任意形状的闭合电流（伸向无限远的电流）均成立. 安培环路定理 安培环路定理 电流 正负的规定 ： 与 成右螺旋时， 为正；反之为负. 注意 安培环路定理中，B为总的磁感应强度，回路L上 各点的B与所有电流有关。 安培环路定理说明稳恒磁场不是保守力场，而是 一个涡旋场，这是稳恒磁场又一重要性质。 用安培环路定理求解的稳恒磁场必须具有一定的 对称性。 说 明： 其步骤为: 对称性分析； 选择考察点P，过P点选择合适的环路,并确定回 路方向； 应用安培环路定理计算. 用安培环路定理求解的稳恒磁场必须具有一定的对称性 总 结 例 无限长载流圆柱体的磁场 解 1）对称性分析 2）选取回路 . 二 安培环路定理的应用举例 例. 有一同轴电缆的横截面如图所示，内导线半径为R1，圆筒形外导线的内外半径分别为R2和R3，两导体中的电流均为I，但电流的流向相反，导体的磁性可不考虑，试计算一下各处的磁感强度：（1）r R1；（2）R1 r R2；（3）R2 r R3；（3）r R3。 解: 因为磁场分布具有轴对称性,所以选半径为 r 的同心圆环为闭合回路. （1）r R1时, （2）R1 r R2； （3）R2 r R3； （4）r R3 例 求长直密绕螺线管内磁场 解 1 ) 对称性分析螺旋管内为均匀场 , 方向沿轴向, 外部磁感强度趋于零 ，即 . 无限长载流螺线管内部磁场处处相等 , 外部磁场为零. 2 ) 选回路 . + + + + + + + + + + + + 磁场 的方向与电流 成右螺旋. M N P O 一 带电粒子在磁场中所受的力 磁场力（洛仑兹力） + 运动电荷在电场和磁场中受的力 方向：即以右手四指 由经小于 的角弯向 ，拇指的指向就是正电荷所受洛仑兹力的方向. §20-6 带电粒子在磁场中的运动 二 带电粒子在磁场中运动举例 1) 大小： 2) 方向： 带电粒子作匀速直线运动 1 与 平行 2） 回旋周期和频率 带电粒子作匀速圆周运动（回旋运动） 1） 回旋半径 2 与 垂直 与 不垂直 螺距 3 与 为任意角 显示正电子存在的云室照片及其摹描图 铝板 正电子 电子 1930年狄拉克预言自然界存在正电子 二 带电粒子在磁场中运动实际例子 应用 电子光学 , 电子显微镜等 . 磁聚焦 在均匀磁场中某点 A 发射一束初速相差不大的带电粒子, 它们的 与 之间的夹角 不尽相同 , 但都较小, 这些粒子沿半径不同的螺旋线运动, 因螺距近似相等, 都相交于屏上同一点, 此现象称之为磁聚焦 . 2 . 磁聚焦 3 质谱仪 70 72 73 74 76 锗的质谱 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - + 速度选择器 照相底片 质谱仪的示意图 4 回旋加速器 1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室. 此加速器可将质子和氘核加速到1MeV的能量，为此1939年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖. 频率与半径无关 到半圆盒边缘时 回旋加速器原理图 N S B O ~ N 我国于1994年建成的第一台强流质子加速器 ，可产生数十种中短寿命放射性同位素 . 霍 耳 效 应 5 . 霍耳效应 I + + + + + + - - - - - S 一 安培力公式 洛伦兹力 安培力公式 §20-7 磁场对载流导线的作用 有限长