大物習題穩(wěn)恒磁場

1、大學物理（2）電子教案 習題課穩(wěn)恒磁場習題課穩(wěn)恒磁場一、基本規(guī)律二、基本要求三、習題類型四、典型例題穩(wěn)恒磁場一、基本規(guī)律一、基本規(guī)律r Idr0lrB1、d0 4d2rS 0BsBlF2、l 0IddlI i 3、4d、BEv r5F、qB穩(wěn)恒磁場二、基本要求二、基本要求1、熟練掌握給定電流分布，計算 B 分布的方法(1)迭加法2、熟練掌握 B 對(2)安培環(huán)路定理(3)填補法載流導線的作用力的計算方法運動電荷作用力的計算方法載流線圈的作用力矩的計算方法M3、了解穩(wěn)恒磁場的基本性質 rpBm穩(wěn)恒磁場三、習題類型三、習題類型1、I分布已知，計算B 的分布(1)迭加法如習題16、10,11,14,

2、15,16,補12(2)安培環(huán)路定理如習題8、9、12、補14(3)填補法如習題72、安培力、磁力矩和洛侖茲力的計算如習題1619、21、22、23，補153、磁通量的計算(如習題12,13、補13)4、霍爾效應(如習題20，補16)四、典型例題例1在一半徑為R的無限長半圓柱形金屬薄片中，自上而下地有電流I通過，試求圓柱軸線上任一點P的 B解：對稱性分析：I 以y為對稱軸分布，設該電流面分布可是為無限多根無限長直導線的Iry集合，d l1 和d l 2 在P點dB的在dl2dl1y方向的分量和為0，在x方向d1Bdx上的分量相同。OdB2穩(wěn)恒磁場B穩(wěn)恒磁場四、典型例題dI I dlI d R

3、在P點磁場的貢獻為： dB 0 dI 0 Id 2 R2 2 RB dBcosd xxB 20 I sin d0 I cos | 2 2 R 0 2 R020 IB負表示x的方向相反與 2 R穩(wěn)恒磁場四、典型例題dlSydlSy推廣dxdxEOEdBOBBdI I dldB 0 dI 0 Idl R 2 R2 R 2drrr0dI0 IrB 總與d l的方向相同 dBdl2 R2R2在O點磁感應強度為：B r d rB 0 IErl0 ISE2R S d2R2四、典型例題例2解：、I載流直螺線管中軸線上的磁場Rn 、dl、,In在dl點產生的P貢獻為： R2IndldB0 Rl23 222rR

4、A21各圓電流在P的dB方向一致2A1P l dl2RIndldB 0B322Rd 2l2RR 2Rctgdll22lRQ22sinsin四、典型例題2 2 SinnIRRdB023R3sin 0 nI 0cnoIsd cos2Sin2122 1 0BnI,(1)0121 BnI0(2) , 2,A102121 2BnI12A022四、典型例題例3一根外半徑為 R 1 的無限長圓柱形導體管, 管內空心部分的半徑為R 2 ,空心部分的軸與圓柱的軸相平行但不兩軸間距為a , 且aR2 ，設有電流 I沿導體管軸重合,向流動,電流均勻分布在管的橫截面上,求：圓柱軸線與空心部分軸線上的磁場大小解：采用填

5、補法思想后，就可應用安培環(huán)路定理和迭加原理求解設R 1，R 2在o 點磁場的貢獻R1R2 OOao 點分別為 B 10，B20.在磁場的貢獻分別為 B10B20和穩(wěn)恒磁場B2BdS穩(wěn)恒磁場四、典型例題(1B )Q d r l rj r d r S 2BaIR2l20s2022222RR12 I R2rrrrrB2 0 2 從B 而0B10E20B202a R2 R2 12B(02 ) E102B0 2B0而1 l 1B 0d l j1sB 2 aIa 2B0I a10 R 2 R20/1B2 R2 2R1212 穩(wěn)恒磁場四、典型例題例4 斜面上放有一木制圓柱，其質量為m，半徑為R, 長為L，圓柱上繞有N匝導線，而這個圓柱體的軸位于導線回路的平面內，斜面傾角為 處于一均勻磁場 B 中,r 的方向豎直朝上，若繞組BB的平面與斜面平行，問通過lm i回路的電流 i 至少要多大,圓柱體不至沿斜面向下滾動？四、典型例題f解