磁场对电流的作用

磁场对电流的作用1本章教学要求：理解安培定律和洛伦兹力公式。了解磁矩的概念。能计算简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中或在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电场和均匀磁场中的受力和运动。

本章重点：安培定律,洛伦兹力。磁矩。本章难点：载流导体在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力。载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩推导。返回目录下一页上一页2第二十章磁场对电流的作用§20.2安培力——磁场对载流导线的作用§20.3均匀磁场对载流线圈的作用§20.1磁场对运动电荷的作用§20.4磁力作功返回总目录3§20.1磁场对运动电荷的作用20.1.1洛伦兹力磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力方向由右手螺旋法那么判断实验说明，磁场中电量为q,速度为v的电荷受到磁力为式中为运动电荷的速度与磁感应强度的夹角。与组成的平面F方向总是垂直于(a)(b)4返回本章目录下一页上一页5返回本章目录下一页上一页620.1.2带电粒子在磁场中的运动返回本章目录下一页上一页7返回本章目录下一页上一页89带电粒子在非均匀磁场中的运动10磁聚焦11粒子源A接收器A’

磁聚焦原理

很小时将一束发散角不大的带电粒子束，当它们在磁场B的方向上具有大致相同的速度分量时，它们有相同的螺距。经过一个周期它们将重新会聚在另一点，这种发散粒子束会聚到一点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似，因此叫磁聚焦。12磁聚焦法测量荷质比由阳极小孔射出的电子的动能为KASBOCl

应用电子光学,电子显微镜等.13返回本章目录下一页上一页向右方向向内14返回本章目录下一页上一页即方向向左排斥力1520.1.3霍耳效应返回本章目录下一页上一页161718返回本章目录下一页上一页19返回本章目录下一页上一页20§20.2磁场对载流导线的作用一安培定律®B®i®v®BSdl®lId每个载流子受力21磁场22返回本章目录下一页上一页方向向内23思考返回本章目录下一页上一页方向向内方向向上方向向上24思考返回本章目录下一页上一页提示I1aLI225返回本章目录下一页上一页方向如图根据对称性,有推广IXYCD(R26Y返回本章目录下一页上一页非直线电流在非均匀磁场中受力两者绝缘方向沿矢径向外根据对称性,有I1I2Xr27二两个平行电流的相互作用力返回本章目录下一页上一页I1产生磁场方向向内方向向左导线2每单位长度受力同样可导出导线1每单位长度受力I1I228返回本章目录下一页上一页电流单位安培的定义此时每根导线中的电流定义为I=1安培2920.3磁场对载流线圈的作用闭合载流导线在均匀磁场中将受到一力矩作用各边受力方向向下方向向上对O产生一个力矩abcd30讨论：//ad定义线圈磁矩：31IB.....................IBB++++++++++++++++++++++++

I稳定平衡不稳定平衡讨论1）方向与相同2〕方向相反3〕方向垂直力矩最大32解：建立如下图的坐标系xyzRI33ROφωB3．如图4-9所示，盘面与均匀磁场B成φ角的带电圆盘，半径为R，电量Q均匀分布在外表上，当圆盘以角速度ω绕通过圆盘中心与盘面垂直的轴线转动，求圆盘在磁场中所受的磁力矩。解：圆盘的电荷面密度为 取距圆盘中心r处，宽度为dr的圆环，那么此圆环上的电量为 由于圆盘以角速度ω绕轴线转动，故圆环的等效电流为

电流dI所围的面积 的方向即为圆盘面积的法线方向。 3420.4磁力作功返回本章目录下一页上一页1载流导线在磁场中运动时磁力作功ablI35返回本章目录下一页上一页2载流线圈在磁场中转动时磁力矩作功3.一般情况磁力矩