大學(xué)物理 第7章 恒定磁場(chǎng)(總結(jié))

恒定磁場(chǎng)小結(jié)2021/5/91小結(jié)一、基本概念1、磁感應(yīng)強(qiáng)度2、載流線圈的磁矩3、磁通量5、洛侖茲力：運(yùn)動(dòng)電荷受的磁場(chǎng)力4、安培力：載流導(dǎo)線受的磁場(chǎng)力6、霍耳效應(yīng)：磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)電勢(shì)差7、磁力矩：2021/5/921、畢奧－薩伐爾定律4、安培環(huán)路定理2、安培定律3、磁場(chǎng)的高斯定理二、基本規(guī)律2021/5/935、運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)6、洛侖茲力公式7、磁力矩8、磁力矩的功2021/5/94三、常用公式1、直電流的磁場(chǎng)4、長(zhǎng)直螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)3、圓電流的磁場(chǎng)2、長(zhǎng)直電流的磁場(chǎng)5、載流線圈在磁場(chǎng)中受的力矩6、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的回旋半徑2021/5/95

四、電場(chǎng)與磁場(chǎng)類比電場(chǎng)磁場(chǎng)

磁化強(qiáng)度極化強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度電位移矢量2021/5/96高斯定理安培環(huán)路定理相對(duì)電容率相對(duì)磁導(dǎo)率高斯定理環(huán)路定理2021/5/97部分習(xí)題2021/5/98習(xí)題10-10:半徑為R=0.01m的無(wú)限長(zhǎng)半圓柱形金屬薄片,自下而上地通有電流I=5A,求軸線上任一點(diǎn)P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：可看成由許多與軸平行的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線所組成。寬為dl的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線電流為:2021/5/992021/5/910

習(xí)題10-11:半徑為R的圓片上均勻帶電,電荷面密度為,以繞它的軸旋轉(zhuǎn),求軸線上距圓片中心為x處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.解：取半徑為r,寬度為dr的細(xì)環(huán),它帶電相當(dāng)于一個(gè)圓電流在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小2021/5/911在P點(diǎn)總的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小dB的方向向上2021/5/91210-15如圖所示，兩根直導(dǎo)線沿半徑方向引到鐵環(huán)A，B兩點(diǎn)，并且與很遠(yuǎn)的電源相連。求環(huán)中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：兩直導(dǎo)線對(duì)O點(diǎn)磁場(chǎng)無(wú)貢獻(xiàn)2021/5/913習(xí)題10-17:均勻帶電細(xì)導(dǎo)線長(zhǎng)為b,電荷密度為。并繞垂直于紙面的軸O以轉(zhuǎn)動(dòng)，求（1）O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）轉(zhuǎn)動(dòng)線段的磁矩pm.解（1）在線上取一距O點(diǎn)為y,長(zhǎng)為dy的線元，它以繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于一圓電流。此電流元在O點(diǎn)產(chǎn)生的dB的大小方向垂直紙面向外。2021/5/914整個(gè)細(xì)導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的B的大小為：方向垂直紙面向外。（2）dy的線元繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其磁矩為垂直紙面向外。2021/5/91510-23一矩形截面的螺繞環(huán)共有N匝線圈,通有電流I，如圖所示。求：(1)環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布；

(2)通過(guò)螺繞環(huán)截面的磁通量。解:(1)(2)取一面積元

dS=hdr2021/5/91610-25如圖所示，有一帶正電且線電荷密度為的半圓，半徑為R，以角速度繞OO′

軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求:(1)圓心O點(diǎn)的B;(2)半圓線圈產(chǎn)生的磁矩pm。解(1)在半圓上取一線元dl在O點(diǎn)產(chǎn)生的dB大小為2021/5/917方向沿Y正方向方向沿Y正方向(2)2021/5/91810-35如圖所示，電流I＝7A，流過(guò)一直徑D＝10cm的鉛絲環(huán)。此環(huán)放在B＝1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，環(huán)的平面與磁場(chǎng)垂直，問(wèn)鉛絲所受張力大小是多少?

半圓弧上任一電流元Idl受磁力2021/5/91910-37截面積為S，密度為

的銅導(dǎo)線被彎成正方形的三邊，可以繞與所缺的正方形的一邊重合的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。導(dǎo)線放在方向豎直向上的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中的電流為I時(shí)，導(dǎo)線離開(kāi)原來(lái)豎直位置偏轉(zhuǎn)一角度而平衡。求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。解：設(shè)正方形邊長(zhǎng)為l,每

邊質(zhì)量為m,平衡時(shí)，重力對(duì)OO′

軸力矩線圈受到磁力矩等于導(dǎo)線ab段所受到的磁力對(duì)軸的力矩B2021/5/920習(xí)題10-43:一平面塑料圓盤，半徑為R，電荷面密