高中物理-奥赛教练员培训讲义磁场部分课件-新人教版.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,磁 场,一、磁感应强度和磁感应通量：,磁感应强度：,方向：,磁感应通量：,二、磁感应强度的计算,1.,毕奥,萨伐你定律,均匀场中线圈的磁通：,例：如图所示，半径为,R,的圆形载流导线中通有电流强度为,I,的稳恒电流。求圆形载流导线轴线上与圆心相距,x,的,p,点的磁感应强度。,解：,令上式中的,x=0,，,得,线圈的磁矩,2.,安培环路定律：,几种典型电流分布的磁感应强度公式,无限长直线电流,I,的磁感应强度,长度为,L,的有限长直线电流,I,的磁感应强度,细长密绕通电螺线管内轴线上的磁感应强度,式中,n,是螺线管单位长度上线圈的匝数,.,密绕通电螺绕环内的磁感应强度,式中,n,是螺线管单位长度上线圈的匝数,.,电流面密度为,J,S,的无限大均匀载流平面的磁感应强度,三、安培力 载流导体受安培力运动,安培力公式：,载流导体受安培力运动,取,l,2,例,例,(1),(2),(1),(3),联立,(1),、,(2),、,(3),式，解得,(,向左,),(,向右,),例,一圆柱形小永久磁棒竖直放置，在其正上方离棒中心,1,m,处的磁感应强度为,B,。,一超导圆形小线圈自远处移至磁棒正上方，与棒共轴，如图所示设线圈的半径为,a,，质量为,m,，,自感为,L,，,线圈只能上下运动,求平衡时线圈离棒中心的高度,zo,已知,a,zo,;,(2),求线圈受小扰动后作上下小振动的周期（用,z,。,表示）,解,：,(1),小磁棒看成一小线圈磁矩，则,Z,处的磁场可表示为,当线圈平衡在,Z,0,处时，线圈中的电流为,I,0,，则有,(5),(1),(2),(3),(4),用磁场的高斯定理,Br,线圈受力平衡，即,(6),求得,(7),利用,(3),、,(4),式得,(2),线圈在平衡位置上移小量,Z,，则线圈中电流变为,I,0,+i,，由,(2),式得,(8),线圈受力,由,(5),式得,以,(8),式代入上式，并利用,(6),式得,则,载流线圈所受力和力矩,均匀场中：,非均匀场中：,对小线圈,：,四、洛仑兹力 电荷受电磁场力的运动,洛仑兹力：,电荷受电磁场力运动的运动方程：,设,，则,例,解,当,即,时,T,取最小值,要摆线不松弛，必须保证,，即要求,(1),(2),(3),解,例,例,一质量为,m,，,带电量为十,q,的粒子在轴对称非均匀磁场中绕磁场的轴线（取为,z,轴）作螺旋运动，从磁感应强度为,B,1,的区域逐渐进入磁场较强的区域，回转半径缓慢减小，最终被反射（磁镜）设粒子在,B,1,区域时，速率为,v,0,，,速度方向与,z,轴夹,0,角，磁场最强处的磁感应强度为,B,2,求粒子能被反射的,0,角的最小值,c.,（,可作合理近似）,五、霍耳效应,如图所示，一厚为,d,，,宽为,b,的载流导体薄板放在磁场,B,中，如果磁场与薄板板面垂直，则板的两侧,A,、,A,间会出现电势差，这一现象叫霍耳效,A,、,A,间的电势差叫霍耳电势差（或霍耳电压）,若导体板中电子的浓度为,n,，,电流为,I,，,则霍耳电势差为,:,式中 叫霍耳系数。,