磁场环路定理洛仑兹力.ppt

1 毕奥 萨伐尔定律 直线电流的磁场 圆电流轴线上的磁场 载流螺线管轴线上的磁场 复习上次课主要内容 稳恒磁场的高斯定理 安培环路定理 2 穿过任意闭合曲面S的总磁通为零 一 稳恒磁场的高斯定理 由磁感应线的闭合性可知 对任意闭合曲面 穿入的磁感应线条数与穿出的磁感应线条数相同 因此 通过任何闭合曲面的磁通量为零 8 4稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理 无源场 3 穿过闭合路径所包围面积的恒定电流代数和 二 安培环路定理 4 证明 1 环路为垂直于直导线的圆形闭合曲线 1 无限长载流直导线的磁场 2 环路为垂直于直导线的任意闭合曲线 若环路与电流成右手螺旋关系 积分 0 即I 0若环路与电流成左手螺旋关系 积分 0 即I 0 3 电流在环路外 5 4 环路为任意闭合曲线 dl I B 3 数个载流导线产生的磁场 2 任意形状的载流导线产生的磁场 无限长载流直导线的磁场 若环路与电流成右手螺旋关系 积分 0 即I 0若环路与电流成左手螺旋关系 积分 0 即I 0 6 磁感应强度沿任意闭合路径一周的线积分等于穿过闭合路径所包围面积的恒定电流代数和的 0倍 说明 1 它只适用于稳恒电流 2 Iint有正 负 与L成右手螺旋关系为正 反之为负 3 B是全空间电流的贡献 安培环路定理 7 不发生变化 8 一般步骤 1 对称性分析 2 做对称性环路 3 用环路定理解题 三 环路定理的应用 9 解 1 对称性分析 2 做对称性环路 知内部场沿轴向 如图 方向与电流成右手螺旋关系 3 由安培环路定理 无限长载流螺线管内部磁场为均匀场 结论 1 求无限长直通电螺线管内部磁场 10 2 环形螺线管内部磁场 R 1 R 2 11 3 均匀通电直长圆柱体的磁场 12 对于恒定磁场 下列说法中正确的是 3 安培环路定理 说明 仅与回路所围电流有关 2 安培环路定理可以用来确定圆电流 的磁场 4 以上说法都不对 13 运动电荷 磁场 产生 运动电荷 力 8 3毕奥 萨伐尔定律 8 5带电粒子在电场和磁场中的运动 大小 方向 的方向 8 5带电粒子在电场和磁场中的运动 一 洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力 右手螺旋定则 洛伦兹力不作功 14 匀速直线运动 匀速圆周运动 1 带电粒子在均匀磁场中的运动 15 运动轨迹是一条螺旋线 螺距 周期 16 17 例 在一个电视显像管里 电子在水平面内从南向北运动 动能是1 2 104eV 该处地球的磁场在竖直方向分量向下 大小是5 5 10 5T 问 1 一般显像管电子束电流是200 A 每秒钟有多少电子撞击荧光屏 2 电子向哪个方向偏转 3 电子加速度 4 电视显像管里 电子在水平面内从南向北飞行20cm时 偏转有多大 解 1 2 向东偏转 18 例 在一个电视显像管里 电子在水平面内从南向北运动 动能是1 2 104eV 该处地球的磁场在竖直方向分量向下 大小是5 5 10 5T 问 1 一般显像管电子束电流是200 A 每秒钟有多少电子撞击荧光屏 2 电子向哪个方向偏转 3 电子加速度 4 电视显像管里 电子在水平面内从南向北飞行20cm时 偏转有多大 3 忽略相对论效应 向心加速度 解 19 例 在一个电视显像管里 电子在水平面内从南向北运动 动能是1 2 104eV 该处地球的磁场在竖直方向分量向下 大小是5 5 10 5T 问 1 一般显像管电子束电流是200 A 每秒钟有多少电子撞击荧光屏 2 电子向哪个方向偏转 3 电子加速度 4 电视显像管里 电子在水平面内从南向北飞行20cm时 偏转有多大 解 4 磁约束 磁镜效应 磁约束 2 带电粒子在非均匀磁场中运动 20 21 质谱仪原理 二 带电粒子在电磁场中的运动和应用 21 22 速度选择器 22 23 例 电量为 A 只要速度大小相同 所受的洛伦兹力就一定相同 B 速度相同 带电量符号相反的两个粒子 它们受磁场力的方向相反 大小相等 C 质量为m 电量为q的粒子受洛伦兹力作用