磁学课前复习.ppt

* 磁力1小结： ?了解磁力与电荷的运动 ?掌握洛仑兹力、磁感应强度的定义 ?了解磁感应线 洛仑兹力 磁感应强度 大小： 方向： 磁场中任一点小磁针平衡时N极的指向。（沿此方向，Fm ≡ 0） ?掌握磁通量和磁场的Gauss定理（重点） ?会分析带电粒子在电场或磁场中的运动（重点），并据此来解释Hall效应（理解即可） 磁通量 Gauss定理 磁力2小结： ?掌握安培力的计算（重点） ?掌握磁矩的定义和计算（重点） 称为安培力。 定义：线圈的磁矩 若有N匝线圈，则 （适用于匀强磁场中任意形状的平面线圈） 若有N匝线圈，则 ?掌握均匀磁场中磁力矩的计算（重点） ?了解利用磁力矩定义磁感应强度的方法 例6.（习题集p153.14）长为l 的细杆均匀分布着电荷q .杆绕垂直杆并经过其中心的轴，以恒定的角速度ω 旋转，此旋转带电杆的磁矩大小是_________. 解： r λdr 旋转带电杆等效于一系列连续分布的环形电流。 取半径为r-r+dr的环电流，它由2λdr的电量以r为半径旋转形成，电流强度为 其磁矩大小为 总磁矩大小为 磁场1小结： ?掌握B-S定律，会用B-S定律和叠加原理求电流的磁场（重点） ?掌握典型场（直线电流、圆电流轴线上、密绕载流直螺线管轴线上的磁场）（重点） B-S定律： ?掌握运动电荷的磁场 直电流 一段导线 无限长 导线所在直线上 圆电流 轴线上 圆心处 弧电流 圆心处 密绕载流直螺线管轴线上 无限长 半无限长 例5. 一质点带电q=8.0×10-19C,以v=3.0×105m·s-1 在R=6.00×10 -8 m的圆周上作匀速率运动。则质点在圆心处所产生的 B = ＿＿＿＿ ,该质点的轨道运动磁矩pm = ＿＿＿＿ . O R q 解： 或： 运动电荷等效圆电流为 例、薄圆环内半径a，外半径b，可绕与环面垂直的轴o以?的角速度逆时针旋转。现给该圆环均匀带电+Q,求环心o处的磁感应强度 o b a ? o b a ? r dr 解：将环分成无数同心小环，任选其中一 个环，设其半径为 r, 环宽dr 则环上带电量 单位时间流过任一横截面的电量即为电流强度 ?会利用安培环路定理求磁场的分布（重点） ?掌握典型（重点） ?掌握安培环路定理（重点） 磁场2小结： 长直载流密绕螺线管: 载流密绕螺绕环: 长直载流圆柱体: 无限大平面电流的磁场 例1. 无限长载流空心圆柱导体的内、外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各点处的 B 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离 r 的关系定性地如图所示。 由安培环路定理： 大小： 方向：沿截面同心圆切向 解：由对称性分析：各点 的方向沿同心圆切向，且与轴等距的点 大小相等。 当ra时， 当arb时， 当rb时， ∴（B）图正确。 O a b 例2.(习题集p147.6) 固定载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动，线框平面⊥大平板，如图所示。则小线框的运动情况从大平板向外看是（ ） (A)靠近大平板。 (B)顺时针转动。 (C)逆时针转动。 (D)离开大平板向外运动。 解： 载流大平板在小线框区域的磁场方向如图所示： ∥大平板且⊥I1流向且与该流向成右螺关系。 从外向里看，线框应顺时针转动。 从里向外看，线框应逆时针转动。 另外两边受力平衡 磁场3小结： ?掌握Maxwell位移电流假说和全电流定律，会确定平板电容器中Id的大小和方向及引起的磁场（难点） 位移电流密度 Maxwell位移电流假说： 位移电流 全电流定律 平板电容器极板间总位移电流 根据“全电流连续”或位移电流密度的方向来判断。 ?会计算平行电流间的相互作用力 解： (1) (2) 以极板边缘线作为安培回路L,则 8.28 一平板电容器的两板都是半径为5.0cm的圆导体片,在充电时,其中电场强度的变化率为dE/dt=1.0×1012.V/m.s 求两极板间的位移电流； 求极板边缘的磁感应强度． 8.29 在一对平行圆形极板组成的电容器（电容C =1× 10-12 F）上，加上频率为50 Hz，峰值为1.74×105 V 的交变电压，计算极板间的位移电流的最大值。 解： 磁介质小结： ?掌握磁介质的分类 ?掌握磁场强度及其环路定理（重点） 顺磁质： 抗磁质： μr 1且为变量的特殊顺磁质。 铁磁质： 穿过回路的传导电流 (自由电流)的代数和 —— 的环路定理 Id——穿过回路L的位移电流的代数和 ?掌握铁磁质的特性、回线、分类和应用 Hc——矫顽力。 Br ——剩磁 软磁材料：Hc较小，易磁化，也易退磁；铁芯 硬磁材料： Hc较大，不易退磁。永久磁铁 矩磁材料——铁氧体。用于计算机存储元件 ?掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律（重点） ?掌握动生电动势的计算