高二物理竞赛稳恒磁场内容概括课件

(一)第十一章稳恒磁场内容概括一、电流磁场1.

已知电流求的方法（1）毕—萨定律注意：矢量标量长直载流（直线、圆柱面/体/筒、电缆）磁场；长直载流螺线管、载流螺绕环内部磁场.习题课磁场为非保守场（2）安培环路定理

(求条件:闭合电流有特殊对称性）（3）利用典型例题结果求磁场

一段直线电流的磁场

无限长直线电流的磁场

圆形电流圆心处的磁场

圆心角为的载流弧线圆心处的磁场

载流长直螺线管、细螺绕环的磁场(内)(外)习题课2.

磁通量和高斯定理磁场的高斯定理二、磁场的效应磁场对电流的作用力（安培力）磁场对运动电荷的作用力（洛仑兹力）磁通量应用：质谱仪、霍尔效应磁场为无源场习题课

例1.两根长直导线相互平行地放置在真空中,如图所示,其中通以同向电流.试求P点的磁感应强度.解:Paa方向：水平向左思考：磁感强度为零的位置在哪?习题课（二）典型例题分析

例2

半径为R的载流圆线圈与边长为a的正方形载流线圈通有相同的电流，若圆心处和正方形对角线交点处的磁感应强度大小相等，求半径R与正方形边长

a之比。解：aI习题课例3.

如图所示的被折成钝角的长导线中通有电流I.求A点的磁感应强度r解:方向II1200Adabo习题课

例4

如图所示，稳恒电流从a端流入从b端流出。求（1）圆环中心点的磁感强度；（2）磁感强度沿图中闭合路径L的值。LOabII解

(1)12因与导线并联方向:方向:方向:方向:习题课(2)IPbb.

例5

电流均匀地流过宽度为b的无限长平面导体薄板，电流为I，沿板长方向流动。求：在薄板平面内，距板的一边为b的P点处磁感应强度；解：xxdo方向：习题课

例6如图，无限长载流直导线的外侧有一个三角形回路。求穿过三角形回路的磁通量。解：三角形回路处在由电流I激发的非均匀磁场中。c建立坐标系，O在线框中取一小面积方向：穿过的磁通量

处的磁场Iab习题课（B）（C）（D）例8

如图，在一圆形电流

所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路，则由安培环路定理可知

(A)

，且环路上任意一点B=0．，且环路上任意一点B≠0．

，且环路上任意一点B≠0．

，且环路上任意一点B=常量．答案：（B）

例7

请写出真空静电场中电场强度的环路定律_____________，真空稳恒磁场中的安培环路定律_____________，这两个重要定律分别说明静电场是______场，稳恒磁场是______＿场。习题课保守非保守

例9

一长直空心圆柱形导体半径分别为R1和R2，导体内载有电流I，且均匀分布在导体的横截面上。求导体内、外磁感强度的分布。R1R2I解：根据安培环路定理R1R2LL习题课

例10如图所示，一长直导线载有电流I，在离导线a处有一电子，电量为e，以速度平行于导线向上运动，则作用在电子上的磁场力的大小为_____,方向为_____.Ia解:运动电荷在磁场中受到洛仑兹力电流I在a处激发的磁场大小为方向运动电子受力为大小:方向:水平向右F习题课××××××××××××××××Brq

例11

电子带电量为，质量为

m，以速度进入均匀磁场B中，则受到洛仑兹力而作匀速圆周运动，其圆周半径＿＿＿，其回旋周期

＿＿＿。解：洛仑兹力是提供圆周运动的向心力回旋周期即电子旋转一周所需的时间习题课R

例12

如图所示，有一半径为R，流有电流为I的平面半圆弧载流导线，置于均匀磁场B中，则该载流导线所受安培力的大小为______,方向为______.解:abII

均匀磁场中,平面载流导线受力等于从始端至终端直导线通有相同电流受力.大小:方向:沿,“”习题课例13

如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将＿＿＿＿。习题课(A)向着长直导线平移．(B)离开长直导线平移

(C)转动．(D)不动．

解答：

在三角形线圈处激发的磁场随增大而减小abcab段载流导线处在均匀磁场中，bc和ca段截流导线处在非均匀磁场中和在竖直方向分量抵消，线圈向左移动。

例14如图所示，一直角三角形通有电流I2，置于直线电流旁并与I1共面，求三角形各边所受的作用力。已知解：通电三角形处在I1激发的非均匀磁场中I1600I2abcI1激发的磁场：方向：根据安培力方向水平向左ab段处在均匀磁场ac段处在非均匀磁场，但各电流元受力方向相同方向向下习题课I1600I2