基本的磁现象

关于基本的磁现象第1页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三静止电荷对静止电荷的作用，满足库仑定律。第五章磁力前言（清华第三册第二章）静止静止运动静止电荷对运动电荷的作用仍满足库仑定律。运动电荷对静止电荷的作用，即它产生的电场，因速度方向特殊而不同于静止电荷的场。它不遵守库仑定律，而高斯定律仍然成立运动因为高斯定律给出场源电荷与它周围电场的总体关系*高斯定律是关于场源电荷与它的电场的普遍规律第2页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三*

电场的变换这可用运动的平板电容器长度缩短。面电荷密度变大来说明Z’X’O’S’+’’l0ZXOS+l运动的电容器取为S’系，它相对于观察者S系运动。在垂直于电荷板运动方向的电场强度增大到倍。第3页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三*匀速运动电荷的电场不再具有球对称性。用相对论可证明：匀速运动的点电荷的电场线，仍然是沿着径向，在垂直于速度方向上靠拢。*静电场对运动电荷的作用从力的相对论变换（见第一册p256式6.49)可得出静电场对电荷q的作用力与它的运动速度无关。*加速运动的点电荷的电场，有横向分量。静止电荷对运动电荷的作用，仍满足库仑定律。不因运动而不同。实验证实了这一点。如在示波管中两个静止的平行带电平板间形成静电场，对通过板间电子束偏转的实验测量表明，作用在电子上的力的确与电子速度无关。都用来计算。第4页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三软件CAIUPS中运动的点电荷之电场线的图示说明：点电荷从静止、加速、匀速、减速、静止往复变化时的电场的分布。软件FPCAI中的推迟势也有电力线的图示及解说，用来说明运动电荷的电场分布。第5页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三磁针和磁针；§5.1磁力磁力与运动电荷对运动电荷的相互作用有关。基本的磁现象：载流导线与载流导线的相互作用。在磁场中运动的电荷受到的磁力；磁铁与载流导线的相互作用；INS结论NSNS第6页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三实验表明：电量为的带电粒子，其速度为,在静电场中受到一种与速度无关的力；磁感应强度的定义：受到另一种与速度有关的力，称为洛仑兹力：也写为q–+其合力为：这个与速度有关的力来源于另外的运动电荷的场，称为磁场。描述磁场的基本物理量是磁感应强度。第7页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三的定义当带电粒子的速度沿磁场某一方向运动时，受力为零的方向,定义为磁感应强度的方向。当它的速度垂直于该方向时，受力最大。为规定：速度与正方向的矢量积方向为该磁力的方向。第8页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三当带电粒子的速度在任意方向时，受力大小与成正比，为和之间的夹角。所以：单位：在国际单位制中：1[T]=1特斯拉磁感应强度B的量纲[MT2I1]同样可用磁力线形象地描绘磁场的分布。第9页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三带电粒子在均匀磁场中的匀速圆周运动半径

§5.2带电粒子在磁场中的运动将速度分解为平行于磁场和垂直于磁场的分量；垂直于磁场的速度分量提供做匀速圆周运动的向心力，运动方程为速度与磁感应强度之间的夹角。mq第10页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三周期匀速圆周运动的周期与速度无关。结论半径

圆周的半径与垂直于磁场的分量成正比。mq第11页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三带电粒子在磁场中的螺旋线运动螺距（在一个周期内沿磁场方向行进的距离）将速度分解为平行于磁场和垂直于磁场的分量；粒子以平行于磁场的速度分量沿磁场方向做匀速直线运动。所以，其合运动为螺旋线运动。第12页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三磁聚焦、电子显微镜作业：7-3，7-4CAIUPS的磁聚焦演示带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，洛仑兹力方向；不同速度的带电粒子在磁场中的螺旋线运动，可用TAB键调控；FPCAI的电子显微镜中有匀速圆周运动和螺旋线运动、磁透镜、磁聚焦。第13页，讲稿共15页，2023年5月2日，星期三第五章磁力§5.1磁力基本的磁现象：磁感应强度的定义§5.2带电粒子在磁场中的运动带电粒子在均匀磁场中的匀速圆周运动带电粒子在磁场中的螺旋线运动提纲运动电荷的电场*