大学物理学：10-2磁力

1、主要内容：主要内容： 三三. .载流导线在磁场中受的力载流导线在磁场中受的力 安培定律安培定律 四四. .磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 磁矩磁矩 五五. .磁力的功磁力的功 一一. .洛伦兹力洛伦兹力 二二. .带电粒子在电场和磁场中的运动及其应用带电粒子在电场和磁场中的运动及其应用 正确理解和运用正确理解和运用安培定律计算安培定律计算 载流导线和载流平面线圈在磁载流导线和载流平面线圈在磁 场中受到的安培力和力矩场中受到的安培力和力矩 重点和难点：重点和难点： m BP 2.2.磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 磁磁 矩矩 B F I F l1 l2 试分析下述情况：试分析

2、下述情况： 总结载流线圈在磁场中运动的规律：总结载流线圈在磁场中运动的规律： . . = 0, M=0 = , M=0 稳稳定定平平衡衡 同同方方向向与与 ,BP m 不不稳稳定定平平衡衡 反反方方向向与与,BPm , M=Mmax 2 I . F F . I F F F F n . I 1 F 2 F 0 F 作用在线圈上的磁力与力矩均不为零作用在线圈上的磁力与力矩均不为零 载流线圈在非均匀磁场中载流线圈在非均匀磁场中： 0 M ： 分析题，你有几种解法？分析题，你有几种解法？ ;FrM FrMdd sindRM )sin(dsin BIRR dsin2 2 BIR 注意：各注意：各电流元电

3、流元产生的产生的力矩元力矩元的方向相同。的方向相同。 lBId 求图中载流圆线圈受到的力矩。求图中载流圆线圈受到的力矩。 解法解法1： 微元迭加法微元迭加法 B x y I R F d 向里向里 r lI d 2 0 22 dsinIBRM 2 IBR 方向：方向：+y 解法解法2： BpM m kISp m BpM m ikBRI 2 jBIR 2 kRI 2 由由 解法解法2较简便些。较简便些。 B x y I R 如图如图: : F 磁通量磁通量: : I I 开始开始, 做功后做功后 作功作功 (2) 载流线圈在载流线圈在磁场中转动时磁力所做的功磁场中转动时磁力所做的功 如图如图 作作

4、功功 l C D A B A B (1) 载流导线在载流导线在磁场中运动时磁力所做的功磁场中运动时磁力所做的功 n . n F . F 3.3.磁力的功磁力的功 AAlBIAAFA DAlB 0 DAlB t IIA t )( 0 d sinddBISMA )cos(d )d(cos BSIBIS Id IA : a a b x h I1 I2 解解: 1.按常规定义按常规定义: rFA dd 长直电流的磁场长直电流的磁场: x I B 2 10 I2受磁力受磁力: h x I IBhIF 2 10 22 磁力做功磁力做功: xFAdd ba a x xhII A d 2 210 a bahII ln 2 210 2. 按按 IA 假想回路假想回路 SB m dd ; 2 10 x I B xhSdd ba a m a bahI xh x I ln 2 d 2 1010 a bahII IA m ln 2 210 2 加加“”