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文檔簡介

一帶電粒子在電場和磁場中所受的力磁場力(洛倫茲力)+1、

帶電粒子在電場和磁場中的運動電場力磁場力對粒子不做功解題關鍵:根據磁場分布的對稱性選取合適的閉合路徑;選取環路原則:閉合路徑要經過研究的場點;該閉合長度便于計算;環路上各點大小相等,方向與環路方向一致或垂直;適用于求解具有高度對稱性的磁場的磁感強度

物理意義:磁場是無源的

磁場高斯定理安培環路定理

在真空的恒定磁場中,磁感強度沿任一閉合路徑的積分的值,等于乘以穿過該閉合路徑的各電流的代數和.

電流

正負的規定:與成右螺旋時,為正;反之為負.注意說明:安培環路定理1.回路上任意點的磁場,取決于所有的電流,而不論該電流是否包含在回路中2.磁場的回路積分只與回路包圍的電流有關,而與外邊的電流無關3.磁場的環流一般不等于零,說明磁場屬于非保守場,也稱為有旋場例題12-7

用安培環路定理計算無限長直電流的磁場o解:磁場沿圓切線方向,以圖中的圓為積分路徑,使用安培環路定理,有:例題12-8

計算半徑為R、均勻分布有電流強度為I0的載流長直圓柱體的磁場解(1)對稱性分析

與圓柱體同軸的圓周上各點磁感應強度的大小處處相等;

圓柱體內外空間的磁感線是一系列同軸圓周線。(2)

以圓周為積分回路,半徑為r,取環路方向與磁場方向同向I是通過圓周的電流,因此

使用安培環路定理,有電流密度(3)

以圓周為積分回路,半徑為r,取環路方向與磁場方向同向載流圓柱體的磁場

例題12-9

計算無限長直載流螺線管內部的磁場。設電流強度為I,匝數密度為n。解:對稱性分析:無限長螺線管外部磁場忽略不計,內部磁場沿著管軸向,且磁場分布是均勻的(b)為通過螺線管軸線的剖面圖,在該平面作一個矩形回路,線段平行于軸線。在該回路上使用安培環路定理,有

n:匝數密度,即單位長度線圈的匝數運動電荷在電場和磁場中受的力注意:(2)由于,因此洛倫茲力不改變運動電荷速度的大小,只能改變運動電荷速度的方向,使路徑發生彎曲。(1)洛倫茲力永遠不會對運動電荷做功1

回旋半徑和回旋頻率2

普遍情形洛倫茲力

與不垂直螺距1

質譜儀7072737476鍺的質譜...................................................................-+速度選擇器照相底片質譜儀的示意圖2回旋加速器1932年勞倫斯研制第一臺回旋加速器的D型室.

此加速器可將質子和氘核加速到1MeV的能量,為此1939年勞倫斯獲諾貝爾物理學獎.周期與半徑無關到半圓盒邊緣時回旋加速器原理圖NSBO~N霍耳系數霍爾電壓霍耳效應的應用(了解)(1)

通過霍耳系數的測量,可以確定導體內的載流子的濃度n。(2)判斷半導體的類型I++++---P型半導體+-+++---N型半導體-I+-(3)霍爾元件一安培力安培定律

有限長載流導線所受的安培力

電流元所受力安培定律軌道炮(電磁炮)

軌道炮是一種利用電流間相互作用的安培力將彈頭發射出去的武器。例題12-14

均勻磁場中,有一個半圓形載流導線,計算其受力解:積分得導

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