【正文】 功 X R （ 1） BpMm??? ??I 磁矩方向?yàn)? 力矩的大小 IBRI S BBpM m 221 ????力矩的方向?yàn)? Y 方向 （ 2） IBRI S BIIA mmm 212 210)( ???????????物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 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。 x y BqF ??? ?? ?qBmR ??判定入射時(shí)電子偏轉(zhuǎn)方向 判定出射時(shí)縱向坐標(biāo) B ? O 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 二、填空題： 角度 = ？磁力矩表達(dá)式中含速度 20224 rermmaf n??? ???reeeI?????22 ???2. 氫原子中 ， 電子繞原子核沿半徑為 r 的圓周運(yùn)動(dòng) ， 它等效于一個(gè)圓形電流 ， 如果外加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的磁場(chǎng) ， 其磁力線與軌道平面平行 ， 那么這個(gè)圓電流所受的磁力矩的大小 M = 。d0 0?0d ???S SB ??物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 四 . 有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理 1. 束縛電流 0B?以無限長(zhǎng)螺線管為例 順 磁 質(zhì) 0I0ISI在磁介質(zhì)內(nèi)部的任一小區(qū)域： 相鄰的分子環(huán)流的方向相反 在磁介質(zhì) 表面 處各點(diǎn)： 分子環(huán)流未被抵消 形成沿表面流動(dòng)的面電流 SI —— 束縛電流 結(jié)論： 介質(zhì)中磁場(chǎng)由傳導(dǎo)和束縛電流共同產(chǎn)生 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 2. 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 （各向同性介質(zhì)） 000 d IlBL ??????? 無磁介質(zhì)時(shí) ? 加入磁介質(zhì)時(shí) 0BB r???? ????? LrLrIlBIlB 0000 dd????????定義磁場(chǎng)強(qiáng)度 0d IlHL ????? (磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理 ) rBH?? 0??? （各向同性介質(zhì)） 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) MBH ?????0?磁介質(zhì)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度沿所選閉合路徑的環(huán)流等于閉合積分路徑所包圍的所有傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。已知直導(dǎo)線上的電流為 I。 r 設(shè)空?qǐng)A柱體內(nèi)有相同電流密度、方向相反的一對(duì)電流 I180。 C 、 及 A板的電勢(shì) U180。 A 板帶電荷 +Q1， B 板帶電荷 +Q2 ，如果使 B 板接地，則 AB間電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的大小為 B A ?2 +Q1 ?2 +Q2 ?1 考察 A 板中的一點(diǎn)（電場(chǎng)強(qiáng)度向下為正） 00222 1020201 ?????? ???????ESQESQ010212 ???? ????設(shè)電荷分布如圖所示 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 插入后電壓不變 2. 將平行板電容器接在電源上，用相對(duì)介電常數(shù)為 ?r ，厚度為板間距離一半的均勻介質(zhì)插入，如圖。 a bS解 ? ?? Sm SB ?? d?0?????? SBSB baba BB ?物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 167。 吹前 r1 +Q 高斯球面 2020 44 RQrQERr ???????R4Qr4Q0Rr0 ???????u物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 吹后 r2 高斯球面 0?E202rR 1 4rdErdE22rQur ??????? ?? ? ????+Q E2 E1 R 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 4. 一均勻靜電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度 V/ m，則點(diǎn) a (3, 2)和點(diǎn) b (1, 0)之間電勢(shì)差 U=____________（ X,Y以米計(jì)）。物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 第 9章 恒定磁場(chǎng) 磁約束核聚變研究裝置 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 電流在其周圍激發(fā) 磁場(chǎng) 穩(wěn)恒電流在其周圍激發(fā) 穩(wěn)恒磁場(chǎng) 本章研究穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本性質(zhì) 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 恒定磁場(chǎng)（一種特殊物質(zhì)）知識(shí)結(jié)構(gòu) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁場(chǎng)描述 相互作用 能量 真空中的電流 基本規(guī)律 高斯定理 環(huán)流定理 恒定磁場(chǎng)的性質(zhì) 磁通量 磁介質(zhì) 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 167。 )6 0 04 0 0( jiE ??? ???? ?????? babaab jdyidxjildEu )()600400( ???????? ???? 0213 2 0 0 06 0 04 0 0 Vdydxu ab物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 三 、 計(jì)算題 1 區(qū) 1．正電荷均勻分布在半徑為 R的球形體積中（如圖），電荷體密度為 ρ，求球內(nèi) a點(diǎn)和球外 b點(diǎn)的電勢(shì)差。 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 ??1. 磁感應(yīng)強(qiáng)度環(huán)流 ? ? lB ?? d在空間選定一個(gè)閉合曲線 L，曲線上 l?d方向與 L 方向一致，把該點(diǎn)的 lB ?? d?對(duì)整個(gè) L 積分 ? ? lB ?? d 稱為 磁感應(yīng)強(qiáng)度環(huán)流 選定一個(gè)繞行方向。則極板上的電量為原來的 ______倍；電容為原來的 ______倍。A 。、 I180。 求圓環(huán)中心 O 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 I1 I2 L1 產(chǎn)生的（過圓心的直電流） ?1 ?B?L2 產(chǎn)生的（直電流） ?2 ?B?I1 、 I2 大小之比？弧長(zhǎng)之比？方向如何？ I1 、 I2 產(chǎn)生的 ?43 ?? BB??R O a b I I L1 L2 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 載流導(dǎo)體產(chǎn)生磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流有作用 一 .磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用 大?。? 方向： ?s indd lBIF ?由右手螺旋法則確定 ?? ??? BlIFF ???? dd 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 BlIF ??? ?? dd安培力 lI?d ?B?F??1 磁場(chǎng)對(duì)電流元的作用力 2 磁場(chǎng)對(duì) 載流導(dǎo)線 的作用力 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) (1) 安培定理是矢量表述式 zyx FFFF d,d,dd ??(2) 若磁場(chǎng)為勻強(qiáng)場(chǎng) ? ? BlIF ??? ?? ? d（ 3）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的閉合電流受力 ? ? BlIF ??? ?? ? d0?載流直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 BLIF ??? ??力的大小 ?s inI L BF ?當(dāng)載流直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且垂直磁場(chǎng)時(shí) )2( ?? ?? I LBF討論 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) x y O A I L B?此段載流導(dǎo)線受的磁力。 對(duì)于各向同性介質(zhì)，在外磁場(chǎng)不太強(qiáng)的情況下 HμHμμB r ??? ?? 0解題方法：先用安培環(huán)路定理求 磁場(chǎng)強(qiáng)度 ，后再 求磁感應(yīng)強(qiáng)度 非各向同性介質(zhì) BH ?? ?物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 無限長(zhǎng)載流圓柱體，其內(nèi)外相對(duì)磁導(dǎo)率分別為 21, rr ??例 求 解 在圓柱體 內(nèi) 區(qū)域中，選環(huán)路 L IrHlHL ????? 2d 22 ?? rIH ?? 2/2磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度 RIr2H?rIHB rr ??? 2202202????2r? 1r?L根據(jù)磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理 在圓柱體 外 區(qū)域中，選環(huán)路 L 1H?LrRLSS IIrHlH ??????? 內(nèi)2d 11 ??根據(jù)磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理 21 2 RIrH??2101101 2 RIrHB rr ??????? 非 無限長(zhǎng)載流圓柱體如何？ 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 磁場(chǎng)二作業(yè)提示 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 一 .選擇題 : BnISBpM mm ????? ????判定大圓在圓心出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和小圓法線方向 2. 有兩個(gè)同心圓線圈 ， 大圓半徑為 R ， 通有電流 I1；小圓半徑為 r ， 通有電流 I2 ， 方向如圖 。 I1 I2 R r 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 3. 如圖 ,一個(gè)電量為 +q、質(zhì)量為 m 的質(zhì)點(diǎn)，以速度 ? 沿 x 軸射入磁感強(qiáng)度為 B 的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，其范圍從 x=0 延伸到無限遠(yuǎn)，如果質(zhì)點(diǎn)在 x=0 和 y=0 處進(jìn)入磁場(chǎng)，則它將以速度 ? 從磁場(chǎng)中某一點(diǎn)出來，這點(diǎn)坐標(biāo)是 x=0 和 [ ]。 OA??? ??? 000dF I B d yiI B d xjF L ????z 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) 例 求兩平行無限長(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 物理系：史彭 大學(xué)物理：磁場(chǎng) (1) 定義 : 真空中通有同值電流的兩無限長(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 。 形成閉合無限長(zhǎng)圓柱體產(chǎn)生