高二物理競賽載流導線在磁場中受的力 課件

1、

載流導線在磁場中受的力安培力一段電流元所受的安培力：dF=Idl

×B一有限長載流導線所受的安培力：(1)載流直導線在均勻磁場中受到的安培力例7-5-5

一半圓形閉合線圈，半徑為R=0.1m，通有電流I=10A，放置在均勻磁場中，磁場方向與線圈直徑平行，且B=5.0×10-1T。試求線圈所受的磁力矩。RIB分析：半圓形載流線圈的磁矩為方向垂直于板面向外故該線圈在均勻磁場中所受的磁力矩為：M=m

×B大小：方向：從O’指向O的方向O’O練習：一半徑為R

的薄圓盤，放在磁感應強度為B

的均勻磁場中，B

的方向盤面平行。在圓盤表面上，電荷面密度為。若圓盤以角速度

繞通過盤心并垂直于盤面的軸轉(zhuǎn)動，求作用在盤面上的磁力矩。分析：旋轉(zhuǎn)的帶電圓盤可以等效為一組同心圓電流。在圓盤上取寬度為dr

的細圓環(huán)，其等效圓電流為?RBrdr?RBrdr又O’O則該磁矩在均勻磁場中所受到的磁力矩的大小為方向：從O’指向O的方向該圓電流具有的磁矩為方向：垂直于紙面向外考慮：不同半徑的圓電流所受到的磁力矩方向相同，因此作用在圓盤上的磁力矩為：?RBO’O本章小結(jié)本章主要介紹了運動的帶電粒子和電流受磁力的規(guī)律。本章要點1.當時，粒子將在磁場中作勻速圓周運動一.運動的帶電粒子在均勻磁場中受洛倫茲力；回旋周期：回旋半徑為：2.當時，帶電粒子將在磁場中作螺旋線運動。二.霍爾效應：在磁場中載流導體上出現(xiàn)橫向電勢差的現(xiàn)象1.能根據(jù)已知條件，如磁場、電流的方向，電勢差的大小來判斷載流子的正負；2.能運用霍爾電壓的公式作有關計算。(2)載流彎導線在均勻磁場中受到的安培力lBF?l2.載流線圈在均勻磁場(1)載流線圈在均勻磁場中所受合力為零；(2)載流線圈在均勻磁場中所受的力矩為：其中m

為載流線圈的磁偶極矩：M=m

×B(3)載流線圈在均勻磁場中的勢能：m(en)IEND討論題：定性分析下列各載流線圈所受的磁力及其從靜止開始的運動。(1)I1、I2

共面，I1

為無限長電流，I2

為圓電流；I1I2?dF2dF’2dF1dF’1分析：F1>F2故圓電流向左運動。對于無限長直導線：?PrI介紹說明：無限長載流直導線周圍的磁感應強度與導線到場點的距離成反比。(2)兩豎直平行長直電流與矩形電流線圈共面，矩形長邊與長直電流平行并通以同樣電流I。aaIII×B1?B2FF分析：上下兩段電流所受安培力大小相等，方向相反，且在同一直線上，故合力為零。左右兩段電流所受水平安培力向左，故線圈向左平動。(3)I1

是長直電流，且與通有I2

的線圈平面平行，并與ad、bc

邊等矩。I1I2abcd×??(ad)(bc)分析：ab、dc

邊合力為零；但ad、bc

邊受到一對力偶的作用。F1F2故，載流線圈既要平動，又要轉(zhuǎn)動。....................+-AA’K+dL..................................................................................................◆電子比荷的測定速度選擇器dL+-odL+-odL+-o上述計算的條件電子比荷Fm◆質(zhì)譜儀7072737476鍺的質(zhì)譜.............................