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文档简介

一带电粒子在电场和磁场中所受的力磁场力(洛伦兹力)+1、

带电粒子在电场和磁场中的运动电场力磁场力对粒子不做功解题关键:根据磁场分布的对称性选取合适的闭合路径;选取环路原则:闭合路径要经过研究的场点;该闭合长度便于计算;环路上各点大小相等,方向与环路方向一致或垂直;适用于求解具有高度对称性的磁场的磁感强度

物理意义:磁场是无源的

磁场高斯定理安培环路定理

在真空的恒定磁场中,磁感强度沿任一闭合路径的积分的值,等于乘以穿过该闭合路径的各电流的代数和.

电流

正负的规定:与成右螺旋时,为正;反之为负.注意说明:安培环路定理1.回路上任意点的磁场,取决于所有的电流,而不论该电流是否包含在回路中2.磁场的回路积分只与回路包围的电流有关,而与外边的电流无关3.磁场的环流一般不等于零,说明磁场属于非保守场,也称为有旋场例题12-7

用安培环路定理计算无限长直电流的磁场o解:磁场沿圆切线方向,以图中的圆为积分路径,使用安培环路定理,有:例题12-8

计算半径为R、均匀分布有电流强度为I0的载流长直圆柱体的磁场解(1)对称性分析

与圆柱体同轴的圆周上各点磁感应强度的大小处处相等;

圆柱体内外空间的磁感线是一系列同轴圆周线。(2)

以圆周为积分回路,半径为r,取环路方向与磁场方向同向I是通过圆周的电流,因此

使用安培环路定理,有电流密度(3)

以圆周为积分回路,半径为r,取环路方向与磁场方向同向载流圆柱体的磁场

例题12-9

计算无限长直载流螺线管内部的磁场。设电流强度为I,匝数密度为n。解:对称性分析:无限长螺线管外部磁场忽略不计,内部磁场沿着管轴向,且磁场分布是均匀的(b)为通过螺线管轴线的剖面图,在该平面作一个矩形回路,线段平行于轴线。在该回路上使用安培环路定理,有

n:匝数密度,即单位长度线圈的匝数运动电荷在电场和磁场中受的力注意:(2)由于,因此洛伦兹力不改变运动电荷速度的大小,只能改变运动电荷速度的方向,使路径发生弯曲。(1)洛伦兹力永远不会对运动电荷做功1

回旋半径和回旋频率2

普遍情形洛伦兹力

与不垂直螺距1

质谱仪7072737476锗的质谱...................................................................-+速度选择器照相底片质谱仪的示意图2回旋加速器1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室.

此加速器可将质子和氘核加速到1MeV的能量,为此1939年劳伦斯获诺贝尔物理学奖.周期与半径无关到半圆盒边缘时回旋加速器原理图NSBO~N霍耳系数霍尔电压霍耳效应的应用(了解)(1)

通过霍耳系数的测量,可以确定导体内的载流子的浓度n。(2)判断半导体的类型I++++---P型半导体+-+++---N型半导体-I+-(3)霍尔元件一安培力安培定律

有限长载流导线所受的安培力

电流元所受力安培定律轨道炮(电磁炮)

轨道炮是一种利用电流间相互作用的安培力将弹头发射出去的武器。例题12-14

均匀磁场中,有一个半圆形载流导线,计算其受力解:积分得导

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