大学物理-安培定律3.ppt

1、洛仑兹力 2、安培定律 3、磁场对载流线圈的作用力,电流的流向与环路的环绕方向成右旋关系的电流为正, 否则为负.,复 习,安培环路定理的应用步骤:,1、根据电流分布的对称性分析磁场分布（磁场线）的对称性；,2、根据磁场分布（磁场线）的对称性，选取合适的回路：,3、计算磁感沿该回路的线积分：,4、计算该回路包围的电流的代数和：,5、求出磁感B 。,（2）回路方向与磁场线相同或垂直。,（1）沿回路上磁感大小相等(或为零），,7-7 带电粒子在电场和磁场中的运动,一、运动电荷在磁场中所受的磁场力,洛伦兹力的方向由电荷的正负 和右手螺旋法则决定。,洛伦兹力的特点：力恒与电荷 速度方向垂直，故洛伦兹力不作功。,二、 带电粒子在磁场中的运动,粒子做匀速直线运动,下面分三种情形来讨论带电粒子在均匀磁场当中的运动。,设粒子的质量为m,圆周轨道的半径为R:,粒子的速度和回旋周期没关系。,回转半径:,回转周期:,带电粒子做螺旋线运动:,螺距 h ： 注：粒子每回 转一周时前进 的距离。,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,7-8 载流导线在磁场中所受的力,一、 安培力,、带电粒子在磁场中所受的 洛仑兹力:,、所有粒子受力的宏观表现：,安培定律电流元在磁场中受力的规律,安培力:,大小:,方向判断:,载流导线受到的磁力:,二、均匀磁场中载流直导线所受安培力,取电流元,方向,结论：,任意形状导线在均匀磁场中受力：,取电流元,建坐标系，取分 量,整个弯曲导线受的磁场力的总和等于从起点到终点连的直导线通过相同的电流时受的磁场力。,2、任意形状闭合载流线圈在均匀磁场中所受力,练习,1、如图 均匀磁场中求半圆导线所受安培力,方向竖直向上,合磁力为零,三、*非均匀磁场中载流导线所受安培力,解：如图取微元,方向：竖直向上,方向垂直板面向里。,四、平行电流的相互作用力,导线1、2单位长度上所受的磁场力为：,两无限长平行导线，相距为a，各自通有电流I1和I2 ，则单位长度上的磁场力,练习：如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 （A）向着长直导线平移 （B）离开长直导线平移 （C）转动 （D）不动,A,无限长直导线产生的磁感应强度为：,若在均匀磁场中？,五、 磁场对载流线圈的作用,1、磁场对载流线圈作用的磁力矩,合力=0,F2和 F2产生力矩。,如果线圈为N匝,与 平行时，M=0 线圈处于穩定平衡状态。,2、 讨论：,磁力矩M 的作用总是使线圈磁矩转向磁场B的方向。,（1）线圈的磁矩是多少？,解：,（1）线圈的磁矩,m的方向与B成600夹角,练习题：一半径为R的半圆形闭合线圈，通有电流I，线,圈放在均匀外磁场B中，B的方向与线圈平面成300,角，如右图，设线圈有N匝，问：,磁力矩M的方向:,（2）此时线圈所受力矩的大小为,线圈是逆时针旋转,真空中的磁场,电流的磁场,磁场对电流的作用,磁场的描述,电流元的磁场 毕-萨定律 载流导线的磁场,运动电荷的磁场,基本方程 1、高斯定理 2、安培环路 定理,磁 感 应 线,磁感应 强度,磁通量,磁场 对电流元的 作用 安培定理,磁场 对载流 导体的 作用,磁场对 运动电 荷作用,磁场对 载流线圈作用,作业