磁场习题课.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,*,稳恒,磁场习题课,一,.,基本概念,1.,磁感应强度,大小,：,2.,磁通量：,方向,：的方向。,单位：特斯拉,（,T,）,3.,安培力,4.,磁力矩,5.,洛仑兹力,6.,极化强度,7.,磁场强度,二、稳恒磁场的基本定理和定律：,1.,毕,沙定律,2.,高斯定理,3.,安培定理,三、基本运算：,3.,载流导线、线圈、运动电荷在磁场中受力：,1.,磁感应强度,B,的计算：,2.,磁感应强度,B,通量,的计算：,4.,载流导线、线圈在磁场运动时磁力对其作功：,的计算,公式,各种形状导线：利用上述公式计算,连续分布的载流导体,场无对称,运载电流,场有对称：利用安培定律,稳,恒,磁,场,场的性质,无源场,非保守力场,场的定理,物理,量的,计算,的计算,的计算,m,场对物体作用的计算,其它物理量的计算,四、典型例题：,1.,一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面（纸面）内，其中第二段是半径为,R,的四分之一圆弧，其余为直线，导线内通以电流,I,，,求图中,O,点处的磁感应强度。,I,R,R,o,I,R,R,o,1,2,3,4,解：,I,R,R,o,1,2,3,4,2.,如图弯成半圆形的细导线紧密排列，可认为电流连续分布，在半径方向单位长度导线的根数为,n,，,每根导线内通过的电流均为逆时针方向且强度均为,I,，求,O,点的磁感应强度。,2R,R,o,d,o,解：,1,、选坐标（如图所示）,2,、找微元,3,、计算微元产生的场强,4,、标出微元产生场强的方向,5,、求出载流导体的场强,3.,半径为,R,的圆盘，带有正电荷，其电荷面密度,=,kr,，,k,是常数，,r,为圆盘上一点到圆心的距离，圆盘放在一均匀磁场,B,中，其法线方向与,B,垂直，当圆盘以角速度,绕过圆心,O,点，且垂直于圆盘平面的轴作逆时针旋转时，求圆盘所受磁力矩,的大小和方向。,B,B,dr,r,dp,m,解：,1,、选坐标（如图所示）,2,、找微元,3,、计算微元受到的磁力矩,4,、标出微元受到,磁力矩,的方向,5求出载流,受到的磁力矩,M,4.,如图所示,载有电流,I,1,和,I,2,的无限长直导线相互平行,相距,3,r,今有载有电流,I,3,的导线,MN=,r,水平放置，其两端,M,、,N,分别与,I,1,、,I,2,距离均为,r,，,三导线共面，求导线,MN,所受的磁场力的大小与方向。,I,1,I,2,I,3,M,N,解：,1,、选坐标（如图所示）,I,1,I,2,I,3,M,N,x,o,2,、找微元,3,、计算微元受到的安培力,4,、标出微元受到,安培力,的方向,5,、求出载流,受到的安培力,5.,一无限大平面导体薄板,自上而下均匀通以电流,电流面密度为,i,(,即单位宽度上的电流强度,),1),求板外空间任一点的磁感应强度的大小和方向；,(2),如有一粒子,(,m,，,q,),以初速,v,沿平板法线方向向外运动，则至少电子最初距板多远时才不会与板相撞。,e,e,o,x,y,解：,1,、选坐标（如图所示）,2,、找微元,3,、计算微元产生的场强,r,dB,4,、标出微元产生场强的方向,5,、求出载流导体的场强,e,F,e,F,e,F,6.,求：无限长载流直导线,I,1,附近仰角为,，且与它共面的另一段长为,b,的载流导线,I,2,的作用力。如图。,a,I,1,I,2,x,解：如图建立坐标系，取电流元,I,2,d,l,，,设,l,x,则由,a,I,1,I,2,d,l,x,dF,o,x,l,方向,：,统一变量,I,7,、有两个半径分别为 和 的“无限长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为 的磁介质.当两圆筒通有相反方向的电流 时，试,求,（,1,）磁介质中任意点,P,的磁感应强度的大小;,（,2,）圆柱体外面一点,Q,的磁感应强度.,解,对称性分析,I,同理可求,I,I,