高二物理竞赛载流导线在磁场中受的力 课件

1、

载流导线在磁场中受的力安培力一段电流元所受的安培力：dF=Idl

×B一有限长载流导线所受的安培力：(1)载流直导线在均匀磁场中受到的安培力例7-5-5

一半圆形闭合线圈，半径为R=0.1m，通有电流I=10A，放置在均匀磁场中，磁场方向与线圈直径平行，且B=5.0×10-1T。试求线圈所受的磁力矩。RIB分析：半圆形载流线圈的磁矩为方向垂直于板面向外故该线圈在均匀磁场中所受的磁力矩为：M=m

×B大小：方向：从O’指向O的方向O’O练习：一半径为R

的薄圆盘，放在磁感应强度为B

的均匀磁场中，B

的方向盘面平行。在圆盘表面上，电荷面密度为。若圆盘以角速度

绕通过盘心并垂直于盘面的轴转动，求作用在盘面上的磁力矩。分析：旋转的带电圆盘可以等效为一组同心圆电流。在圆盘上取宽度为dr

的细圆环，其等效圆电流为•RBrdr•RBrdr又O’O则该磁矩在均匀磁场中所受到的磁力矩的大小为方向：从O’指向O的方向该圆电流具有的磁矩为方向：垂直于纸面向外考虑：不同半径的圆电流所受到的磁力矩方向相同，因此作用在圆盘上的磁力矩为：•RBO’O本章小结本章主要介绍了运动的带电粒子和电流受磁力的规律。本章要点1.当时，粒子将在磁场中作匀速圆周运动一.运动的带电粒子在均匀磁场中受洛伦兹力；回旋周期：回旋半径为：2.当时，带电粒子将在磁场中作螺旋线运动。二.霍尔效应：在磁场中载流导体上出现横向电势差的现象1.能根据已知条件，如磁场、电流的方向，电势差的大小来判断载流子的正负；2.能运用霍尔电压的公式作有关计算。(2)载流弯导线在均匀磁场中受到的安培力lBF•l2.载流线圈在均匀磁场(1)载流线圈在均匀磁场中所受合力为零；(2)载流线圈在均匀磁场中所受的力矩为：其中m

为载流线圈的磁偶极矩：M=m

×B(3)载流线圈在均匀磁场中的势能：m(en)IEND讨论题：定性分析下列各载流线圈所受的磁力及其从静止开始的运动。(1)I1、I2

共面，I1

为无限长电流，I2

为圆电流；I1I2•dF2dF’2dF1dF’1分析：F1>F2故圆电流向左运动。对于无限长直导线：•PrI介绍说明：无限长载流直导线周围的磁感应强度与导线到场点的距离成反比。(2)两竖直平行长直电流与矩形电流线圈共面，矩形长边与长直电流平行并通以同样电流I。aaIII×B1•B2FF分析：上下两段电流所受安培力大小相等，方向相反，且在同一直线上，故合力为零。左右两段电流所受水平安培力向左，故线圈向左平动。(3)I1

是长直电流，且与通有I2

的线圈平面平行，并与ad、bc

边等矩。I1I2abcdו•(ad)(bc)分析：ab、dc

边合力为零；但ad、bc

边受到一对力偶的作用。F1F2故，载流线圈既要平动，又要转动。....................+-AA’K+dL..................................................................................................◆电子比荷的测定速度选择器dL+-odL+-odL+-o上述计算的条件电子比荷Fm◆质谱仪7072737476锗的质谱.............................