磁场部分精品课件

1、关于磁场部分1第一张，PPT共二十八页，创作于2022年6月21 磁场 磁感应强度 磁场的高斯定理奥斯特:电流对磁针的作用. 安培:磁铁对电流的作用.安培假说:在磁铁和电流周围存在着磁场, 认为磁的根源是电流.一切磁现象起源于电荷的运动，磁性是运动电荷的一种属性，静止的电荷-电场 运动的电荷-电场和磁场 一、磁场 基本磁现象磁力是运动电荷之间的相互作用. 第二张，PPT共二十八页，创作于2022年6月3二、磁感应强度可有两个方法定义： 运动电荷在磁场中受力,洛仑兹力: 载流导线在磁场中受力,安培力: 第三张，PPT共二十八页，创作于2022年6月4形象描述磁场,引入磁感应线（磁力线）. 三、磁

2、感应线和磁通量磁感应线:曲线上一点的切线方向为磁感应强度 方向,小磁针N极所指方向;单位面积上的条数 为磁感应强度的大小. 1.磁感应线 dSB面元dS垂直B,d磁感线条数.第四张，PPT共二十八页，创作于2022年6月5磁感应线都是闭合曲线,与电流相套连. 第五张，PPT共二十八页，创作于2022年6月62.磁通量:磁感应线的数目. 有限曲面： 均匀磁场中的平面： 非均匀磁场中: 闭合曲面：四、磁场中的高斯定理向外法线为正磁场是无源场,是涡旋场.qqS 第六张，PPT共二十八页，创作于2022年6月7电流产生磁场,先看电流元Idl在P点产生磁场:0 真空磁导率 4p10-7 Tm/A(H/m

3、)叠加原理:2 毕奥萨伐尔定律方向: 右手螺旋法则判定. 大小：P毕奥萨伐尔定律 第七张，PPT共二十八页，创作于2022年6月8例1:直线电流（稳恒）的磁场. 方向相同垂直板面向外.统一变量无限长直线电流: oapx解:第八张，PPT共二十八页，创作于2022年6月9例2:圆环电流轴线上一点的磁场.圆心:部分弧 圆心:完整圆 解:yzpI 第九张，PPT共二十八页，创作于2022年6月102.掌握毕奥萨伐尔定律,会用积分法. 1.理解磁场和磁感应强度. 本课要求： P274 习题 3、6、9作业:第十张，PPT共二十八页，创作于2022年6月11例3:载流直螺线管轴线上的磁场.n单位长匝数

4、内部均匀磁场! 解:由圆环电流 o无限长螺线管: 第十一张，PPT共二十八页，创作于2022年6月12半无限长:端部 oBoL/2L/2内部 第十二张，PPT共二十八页，创作于2022年6月13例4:在一半径为R的无限长半圆柱形金属薄片中自下而上地有电流I,横截面如图所示,求圆柱轴线上一点的磁感应强度.由对称性可知方向如图 x正方向解:在半圆形截面上取一小长度, 电流方向如图示,其电流强度 由无限长直电流线： 第十三张，PPT共二十八页，创作于2022年6月143 安培环路定理无限长载流直导线: 磁场磁感线无头无尾,B的环流. 在垂直于导线的平面上选任意回路l, 其所对的圆心角为在P点沿回路取

5、一小段dl,P点到线的距离为r, 电流方向规定: 环路右手定则为正.环路反向: rIPl 第十四张，PPT共二十八页，创作于2022年6月15多电流 p安培环路定理:磁感应强度 的环流等于闭合曲线所围绕电流代数和的0倍.用途:在对称情况下求B.分析对称性;选适当回路;使只由环路内电流确定.磁感应强度 由环路内外电流共同确定.L1L2第十五张，PPT共二十八页，创作于2022年6月16例5:无限长圆柱导线均匀通电, 求磁感应强度的分布.同无限长直载流导线.安培环路分析:电流分布具有轴对称性, 磁场分布也具有轴对称性, 而且没有径向分量.BroR圆柱内圆柱外第十六张，PPT共二十八页，创作于202

6、2年6月17忽略边缘效应,管外磁场近似为零,管内磁场近似均匀,磁感线为平行于管轴的直线,右手定则确定方向.例6:长直螺线管内部的磁场.线绕密度n. 均匀磁场！ 端部:BoL/2L/2cdabNS第十七张，PPT共二十八页，创作于2022年6月18例7:N匝密绕细螺绕环均匀流过电流激发的磁场.安培环路分析:磁感线为一系列同心圆, 环路取半径为r的圆环.细圆环近似:平均周长l=2r.截面为圆或矩形第十八张，PPT共二十八页，创作于2022年6月19prI S dl 4 运动电荷的磁场单个运动电荷: q v n为带电粒子数密度 prq v prq v 第十九张，PPT共二十八页，创作于2022年6月

7、20例8:半径为R圆环均匀带电q,绕轴线以等速 转动.求轴线上任一点p的磁感应强度.等效电流Rzyoxp结果相同 dBdqrxv解：圆电流第二十张，PPT共二十八页，创作于2022年6月21RBo5 磁场对载流导线的作用力一、安培定律均匀磁场中直线电流受安培力: 安培力例9:求载流I半圆形导线在均匀 磁场B中的受力.同两端相连直导线 安培定律IdFIBxydFdl解：F第二十一张，PPT共二十八页，创作于2022年6月22X xO I1例10:求载流导线在不均匀磁场中受力. 任取一电流元I2dx,其受力为F垂直于电流I2与B组成的平面. dF方向垂直于电流元I2dx与B组成的平面. I2a解：

8、第二十二张，PPT共二十八页，创作于2022年6月23二、载流线圈在均匀磁场中所受的力矩均匀磁场,通电流I的矩形线圈 磁矩,取决线圈参数 N匝 =0,=BS,T=0,稳定平衡. l2l1I=p /2,=0,T=mB,最大. =p ,=-BS,T=0,不稳定平衡. l1第二十三张，PPT共二十八页，创作于2022年6月24BRo例11:半径为0.1m的圆形闭合线圈,载有电流10A,放在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,B= 5.0103G.求线圈所受力矩.解: (1)(2)rIdl第二十四张，PPT共二十八页，创作于2022年6月256 磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力不做功. 回旋加速器 洛伦兹力第二十五张，PPT共二十八页，创作于2022年6月26本章小结:电流磁场电流 概 念 规律方法求B: 求力和 力矩:直导线螺线管螺绕环两端第二十六张，PPT共二十八页，创作于2022年6月274.会算洛伦兹力. 2.理解运动电荷的磁场,会算. 3.理解安培定律和