大学物理恒定磁场讲义+习题ppt课件

1、恒恒定定磁场磁场小结小结1；.2、匀速运动电荷的磁场、匀速运动电荷的磁场024rqeBrv1、电流激发的磁场、电流激发的磁场024rIdledBr毕奥毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律对比静电场对比静电场BdB取电流元取电流元IdldB取电荷元取电荷元dqdEEdE2014rdqdEer一、一、真空中的恒定磁场真空中的恒定磁场2；.二、反映磁场性质的两条基本定理二、反映磁场性质的两条基本定理0SSdBIldBL0 磁场的高斯定理磁场的高斯定理 安培环路定理安培环路定理静电场静电场磁磁 场场比较比较?01iSE dSq0LE d l3；.三、磁场对运动电荷、电流的作用三、磁场对运动电荷、电流的作用BlId

2、FdLBlIdF1、磁场对运动电荷的作用力、磁场对运动电荷的作用力 洛仑兹力洛仑兹力FqBv2、磁场对载流导线的作用力、磁场对载流导线的作用力 安培力安培力3、磁场对平面载流线圈的作用、磁场对平面载流线圈的作用 力矩力矩mMPB为载流线圈的磁矩。为载流线圈的磁矩。nmPNISe4；.1、磁场强度矢量、磁场强度矢量0rBH绝绝对对磁磁导导率率0r2、有介质时的安培环路定理：、有介质时的安培环路定理：ILdHL)(qsdD比较比较?0rBHEDr0四、磁介质中的磁场四、磁介质中的磁场5；.1、直线电流的磁场、直线电流的磁场)cos(cos4210aIB无限长载流直导线无限长载流直导线aIB20直导

3、线延长线上直导线延长线上0B五、求磁场一些重要的结论五、求磁场一些重要的结论aP12IB+6；.2、圆电流轴线上某点的磁场、圆电流轴线上某点的磁场232220)(2xRIRB方向：方向： 右手螺旋法则右手螺旋法则大小：大小：(1) 载流圆环圆心处的磁场载流圆环圆心处的磁场RIB20(2) 载流圆弧载流圆弧 圆心角圆心角 022IBRRxIPx3、长直载流螺线管内、长直载流螺线管内0BnI7；. 2-1电流由长直导线电流由长直导线1沿平行沿平行bc边方向经过边方向经过a点流入一电阻均匀分点流入一电阻均匀分布的正三角形线框，再由布的正三角形线框，再由c点沿点沿bc方向流出，经长直导线方向流出，经长

4、直导线2返回电返回电源。已知直导线上的电流为源。已知直导线上的电流为I，三角框的每一边长为，三角框的每一边长为L。若载流导。若载流导线线1、2和三角框在三角框中心和三角框在三角框中心 o点产生的磁感应强度分别用点产生的磁感应强度分别用B1、B2和和B3表示，则表示，则o点的磁感应强度大小点的磁感应强度大小习习 题题 课（二）课（二）(A) B = 0，因为因为B1=B2=B3= 0。(B) B = 0，因为因为B1+B2= 0，B3= 0。(C) B 0，因为虽然因为虽然B1+B2= 0，B3 0。(D) B 0，因为虽然因为虽然B3 = 0，B1+B2 0。2211lIlI122II 03B

5、021 BBrabco1I1I2I120002(cos30cos150 )4acIBr000 12(cos30cos150 )4abcIBr8；. 2-2 载流的圆形线圈（半径载流的圆形线圈（半径a1）与正方形线圈（边长）与正方形线圈（边长a2）通有相同电流）通有相同电流I。若两个线圈的中心。若两个线圈的中心O1 、O2处的磁处的磁感强度大小相同，则半径感强度大小相同，则半径a1与边长与边长a2之比之比a1 : a2为为 (A)(B)(D)2:1(C)2:42:81 : 10112IBa000224(cos45cos135 )42IBa1228aa12BB022 2Ia9；. 2-3 无限长直

6、圆柱体，半径为无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电，沿轴向均匀流有电流。设圆柱体内流。设圆柱体内 ( r R )的磁感应强度为的磁感应强度为Be，则有，则有 (D) Bi与与r成正比，成正比，Be与与r成反比。成反比。(A) Bi、Be均与均与r成正比。成正比。 (B) Bi与与r成反比，成反比，Be与与r成正比。成正比。(C) Bi、Be均与均与r成反比。成反比。 22:IrRIrR202 RrIBi:rRIIrIBe2002LB dlBrI10；. 2-4 在同一平面上依次有在同一平面上依次有a、b、c三根等距离平行放三根等距离平行放置的长直导线，通有同方向的电流依次为置的长直导线，

7、通有同方向的电流依次为 1A、2A、3A，它们单位长度所受安培力的大小依次为它们单位长度所受安培力的大小依次为Fa、Fb、Fc，则，则Fb/Fc为为 (A)(B)(D)(C)8/154/98/91002 22abcccIIFIIll0()22abcIIIl/8/15bcFF 0022cabbbIIFIIll0()2cabIIIll11；. 2-5 一细长载流直导线通有电流一细长载流直导线通有电流I，导线上还带有线，导线上还带有线电荷密度为电荷密度为 的净电荷。一带电粒子在距此导线的净电荷。一带电粒子在距此导线r处平处平行于导线以速度行于导线以速度v作直线运动。设粒子只受电磁力作作直线运动。设粒

8、子只受电磁力作用，则当导线内电流变为用，则当导线内电流变为 I/2时，粒子仍作直线运动时，粒子仍作直线运动的条件是的条件是(D) 将粒子速率加倍。将粒子速率加倍。(A) 使导线上净电荷密度增大一倍；使导线上净电荷密度增大一倍； (B) 将粒子电荷增加一倍；将粒子电荷增加一倍；(C) 加上平行于导线的外磁场；加上平行于导线的外磁场； IvmFeFrIB20BqFmvrE02EqFerIq20vrq0200I = v12；. 2-6 将一无限长载流直导线弯曲成图示的形状，已知将一无限长载流直导线弯曲成图示的形状，已知电流为电流为I，圆弧半径为，圆弧半径为R， =120o，则圆心，则圆心O处磁感应处

9、磁感应强度强度B的大小为的大小为 ，B的方向为的方向为 。RoII0120030水平直导线：水平直导线：)30cos0(cos30sin400001RIB)231 (20RI垂直纸面向里垂直纸面向里圆弧：圆弧：31202RIBRI60垂直纸面向里垂直纸面向里21BBBRIRI6)231 (200其它两导线产生的磁场为其它两导线产生的磁场为0垂直纸面向里垂直纸面向里13；.1I2I1l2laIbcdL0120 2-7 如图所示，两根直导线如图所示，两根直导线ab和和cd沿半径方向被接到沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从从a端流入而从端流入而从

10、d端流出，则磁感应强度端流出，则磁感应强度 沿图中闭合路径的积分沿图中闭合路径的积分 _。BLl dB12III0LB dlI1 12 2I lI l12223III023LB dlI14；.2cosmhTeB/vv22RmTeBvsinmReBvsinvv/cosvv2eBmRvv15；. 2-9 已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为磁矩之比为2 1，圆线圈在其中心处产生的磁感应强度，圆线圈在其中心处产生的磁感应强度为为 B0，那么正方形线圈（边长为，那么正方形线圈（边长为 a）在磁感强度为）在磁感强度为B的的均匀外磁场中所受最大磁力

11、矩为均匀外磁场中所受最大磁力矩为_。12IIPP2II RIB200002RBI 020BaRBBSIM22aR aR 030BaB16；. 2-10 如图所示，一无限长直导线通有电流如图所示，一无限长直导线通有电流I = 10A，在在M处折成夹角处折成夹角 = 60的折线，求角平分线上与导线的折线，求角平分线上与导线的垂直距离均为的垂直距离均为 r = 0.10m的的P点处的磁感应强度。点处的磁感应强度。0150PIIM030030r解：解：)cos(cos4210rIB)150cos0(cos40001rIB)231 (40rI向外向外)180cos30(cos40002rIB) 123(40rI向外向外) 123(2021rIBBBT1073. 3517；. 2-11 如图所示，载有电流如图所示，载有电流I1和和I2的长直导线的长直导线ab和和cd相互平行，相距为相互平行，相距为3r，今有载有电流，今有载有电流 I3 的导线的导线 MN = r，水平放置，且其两端，水平放置，且其两端M、N与与I1、I2的距离都是的距离都是r，ab、cd和和MN共面，求导线共面，求导线MN所受的磁力大小和方向。所受的磁力大小和