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【正文】 ? 21?? BpM m ??? ??ISp m? ?令 B?+ n?? A(B) D(C) 2. 磁場(chǎng)力的功 ??? ds i ndd B I SMA ????mIBSI ?? d)c o sd( ??mmmm IIIAmm?????? ????? ? )(d 1221討論 (1) 線圈若有 N 匝線圈 BpNM m ??? ??(2) M 作用下，磁通量增加 0?M?0?? 穩(wěn)定平衡 負(fù)號(hào)表示力矩作正功時(shí) ? 減小 ??? 非穩(wěn)定平衡 0?M?(3) 非均勻磁場(chǎng)中的平面電流環(huán) 0?? iF? 線圈有平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) 0?M?一 .洛倫茲力公式 ? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 q B?v?f??s i n, vBqf ? θ ?s inBqf v??? 安培力與洛倫茲力的關(guān)系 l?dIqsfBqNF ??????? vddBqf m ??? ?? vBlIF ??? ?? d Blnsq ? ?? dvBNq ?? ?? v安培力是大量帶電粒子洛倫茲力的疊加 167。39。i?結(jié)論： 介質(zhì)中磁場(chǎng)由傳導(dǎo)和束縛電流共同產(chǎn)生。d ?? ?? ??取任意閉合回路 L，則磁化強(qiáng)度 M 沿 L 的積分等于穿過(guò)此 積分回路圍成的面積上束縛電流強(qiáng)度的代數(shù)和。i介質(zhì)側(cè)面上的束縛電流強(qiáng)度 (3) 對(duì)于各向同性介質(zhì)，在外磁場(chǎng)不太強(qiáng)的情況下 HM ?? ? HM m ?? ?? m? —— 介質(zhì)的磁化率 MμHμB ??? 00 ?? Hμm ?0)1( ??? 00 Bμμ r ??HμHμμB r ??? ?? 0一定條件下，可用安培環(huán)路定理求解磁場(chǎng)強(qiáng)度，然后再求解磁感應(yīng)強(qiáng)度。 1. 磁疇 —— 磁化微觀機(jī)理 鐵磁質(zhì)中自發(fā)磁化的小區(qū)域叫磁疇，磁疇中電子的自旋磁矩整齊排列。2i?五 .鐵磁質(zhì) 主要特征 在外場(chǎng)中，鐵磁質(zhì)可使原磁場(chǎng)大大增強(qiáng)。iVPM m ????則，它產(chǎn)生的磁矩 nMi ??? ??39。i39。0 BBB ??? ??磁介質(zhì)存在時(shí)，磁感應(yīng)線仍是一系列無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線 (含磁介質(zhì)的磁高斯定理 ) 對(duì)于任意閉合曲面 S ? ?S SB ?? d ?? ???? SS SBSB ???? d39。1B?結(jié)論： 在外場(chǎng)作用下，電子產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而形成附加的 mP?? , 附加磁矩（也稱感應(yīng)磁矩）總是與外場(chǎng)方向 39。 OA例 求兩平行無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線之間的相互作用力？ a2I1I1B?12f?解 aIB?? 2101?電流 2 處于電流 1 的磁場(chǎng)中 1212 BIf ?同時(shí)，電流 1 處于電流 2 的磁場(chǎng)中， aIIBIf??? 22102121?21f?aII?? 2210?電流 2 中單位長(zhǎng)度上受的安培力 電流 1 中單位長(zhǎng)度上受的安培力 (1) 定義 : 真空中通有同值電流的兩無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線，若 相距 1 米 ，單位長(zhǎng)度受力 (2) 電流之間的磁力符合牛頓第三定律： N102 7??1221 ff ?? ??則電流為 1 安培 。 磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理 一 .磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理 靜電場(chǎng) : 0d ??? lE ?? 靜電場(chǎng)是保守場(chǎng) 磁 場(chǎng) : ?d ??? lB ??? 以無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線為例 rIB?? 20?? ?L lB ?? d ?? L lB dc o s ?? ?? L rrI ?? d2 0 I0??磁場(chǎng)的環(huán)流與環(huán)路中所包圍的電流有關(guān) ILPI B?r?r?Lr??l?d?d?見(jiàn)書(shū)上圖 ? 若環(huán)路中不包圍電流的情況？ IL? 若環(huán)路方向反向，情況如何？ I B?r?Ll?d39。 (2) 磁場(chǎng)有能量 B?二 . 磁感應(yīng)強(qiáng)度 在閉合回路中取電流元 lI ?dlI ?d電流元在磁場(chǎng)中的受力特點(diǎn) : (1) 電流元在磁場(chǎng)中的方向不同 ,受力也不同 。 167。dIB?d 39。 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) v?(1) 洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，故 討論 對(duì)電荷不作功 f?(2) 在一般情況下，空間中電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在 me ffF ??? ?? BqEq ??? ??? v tp d/d??二 .帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ? B???vB? f? qRmBq22s i nvv ??qBmR v?qBmRT ???? 22v mqBf?? 2? 粒子回轉(zhuǎn)周期與頻率 情況 v?? 一般情況 B?//v?vh??c o s// vv ??s invv ??帶電粒子作螺旋運(yùn)動(dòng) qBmqBmR ?s i nvv ?? ?qBmTh ?c o s2//vv ???? 磁聚焦原理 B?粒子 源 A vv ?// ?vv ??? 很小時(shí) qBmTh vv ??? 2//接收 器 A’ 發(fā)散角不太大的帶電粒子束，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后，重新會(huì)聚 v? 減少粒子的縱向前進(jìn)速 度，使粒子運(yùn)動(dòng)發(fā)生 “ 反射 ” ? 磁約束原理 在非均勻磁場(chǎng)中，速度方向與磁場(chǎng)不同的帶電粒子，也要作螺旋運(yùn)動(dòng)，但半徑和螺距都將不斷發(fā)生變化 B?qBmqBmR ?s i nvv ?? ?f?//f??f?e?磁場(chǎng)增強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)半徑減少 強(qiáng)磁場(chǎng)可約束帶電粒子在一根磁場(chǎng)線附近 —— 橫向磁約束 ? 縱向磁約束 ??? fff ??? ////f? v?在非均勻磁場(chǎng)中，縱向運(yùn)動(dòng)受到抑制 —— 磁鏡效應(yīng) 磁鏡 線圈 線圈 B?高溫等離子體 ? 磁鏡效應(yīng)的典型應(yīng)用 受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)研究 能約束運(yùn)動(dòng)帶電粒 子的磁場(chǎng)分布稱為磁鏡 約束 —— 磁瓶 ? 地球的磁約束效應(yīng) —— 天然磁瓶 三 .霍爾效應(yīng) 1879年 霍爾發(fā)現(xiàn)在一個(gè)通有電流的導(dǎo)體板上，若垂直于板面施加一磁場(chǎng)，則板面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)微弱電勢(shì)差 (霍爾效應(yīng) ) Bqf m ??? ?? v橫向電場(chǎng)力 : 洛倫茲力 : 0)( ??? BqEq ??? v當(dāng)達(dá)
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