稳恒磁场3-安培力洛伦兹力

载流导线在磁场中受安培力§9.6磁场对载流导线的作用一、安培力安培力公式SIIBF整个载流导线所受的磁力为：1、单个稳定的电流元是不存在的2、积分意义：电流元受力的公式的意义在于通过它积分可求出任意稳定电流的受力.为电流元所在处的外磁场不包括电流元自身的磁场理解：关于安培力的几点说明：匀强磁场中的安培力！！ab例：均匀磁场中有一弯曲的导线ab，通有电流I，求此段导线受到的磁场力。解：方向：大小：abxyO若导线闭合F=0闭合线圈在均匀磁场中受到的磁场力为零abcdolRI

例：如图所示形状的导线，通电流

I。置于一个与均匀磁场B垂直的平面上，方向如图。求：此导线所受的磁场力的大小与方向。解：方向：竖直向上大小：匀强磁场中的安培力例：圆柱形磁铁N极正上方放置一半径为R的导线环，其中通有顺时针方向（俯视）电流I，导线所在处磁感应强度的方向均与竖直方向成角，求:导线环受到的磁力。×dFh’dFZ’dFZdFhdFZ=dFsin方向：竖直向上解：ZN平行电流间的相互作用力解：df21=I2dlB1单位长度受力同理aI1I2aI1I2同方向导线排斥异方向导线吸引二、载流线圈在磁场中受到的力矩I1.载流线圈的磁矩(MagneticDipoleMoment)定义：2.力矩(1)对线圈的作用合力为零合力矩为零方向：与电流成右手螺旋关系sR（2）的作用合力为零r结论：均匀磁场中，载流线圈所受合外力为零，载流线圈所受力矩为作用效果：使线圈磁矩的方向转向外磁场方向×.×.×.×.×.θ=0M=0θ=p/2

Mmaxθ=pM=0例：半径为R

的四分之一圆弧AB，处于均匀磁场

B0中，可绕Z

轴转动，其中通有电流I，求：1）如图位置时，AB弧所受的磁场力，2）AB弧所受的力矩。

解:1)2)BxyzOAIR例:圆环，半径R,质量m,通电流I

，位于和磁场B平行的平面上，求圆环一侧被抬离平面时的环的最小电流。RII解:例：半径为R

的导线圆环中通有电流I，置于磁感应强度为B

的均匀磁场中（如图）。若磁场方向与环面垂直，求：1）圆环所受的磁力2）导线所受的张力的大小。解：

dqTTdFIO2）导线所受的张力（切向）BIxy1）磁力为零匀强磁场中的安培力每一段，磁力径向，和切向张力的径向分量，受力力平衡张力的左右水平分量彼此平衡3.均匀磁场中磁矩的势能

qI设q由q1

变到q2线圈的磁矩外力克服磁力矩的功为设磁矩的势能为Wm

q=0,势能取极小值

q=p,势能取极大值qI与静电场对比磁电例：如图所示，在均匀磁场中，半径为R的薄圆盘以角速度ω绕中心轴转动，圆盘电荷面密度为σ。求它的磁矩和所受的力矩。解：取半径为r的环状面元，圆盘转动时，它相当于一个载流圆环，其电流：磁矩：Rω大小：圆盘磁矩：方向：向上受的力矩：rdr§9.6磁场对运动电荷的作用一、洛仑兹力洛伦兹力就是安培力！！洛伦兹力下的圆周运动（垂直磁场）无限小电流元运动电荷2.（均匀磁场）R:圆周运动的半径R∝V周期T与V无关只和荷质比有关二、带电粒子在磁场中的运动××××××××××××××××q1.（均匀磁场）螺距：半径：3.有夹角（均匀磁场）vvqR+vBqm螺距hhbI三、霍耳效应(TheHallEffect)1、什么是霍耳效应磁场中载流导体上出现横向电势差的现象。2、解释+++++++++++++++________++++++------

n

：载流子浓度UH

与B

间成线性关系U和I的关系：3.霍耳效应的应用：(1)根据霍耳电压的极性，可以判断导体或半导体中载流子的种类，例如半导体中是电子导电还是空穴导电；(2)测定载流子浓度