东北大学大学物理课件-第七章 恒定电场.ppt

第七单元 恒定磁场;第一讲：恒定电流 磁场;第一讲：恒定电流 磁场;一、电流的分类;;dl;3. 电流密度：;三、恒定电流;2. 恒定电流条件 ;;电动势：将单位正电荷绕闭合回路运动一周时，非静电力所作的功。;(1)电动势是标量，规定其正方向为：由电源负极经内部指向正极的方向;（2）电动势与电势的异同;五、磁场 (magnetic field);磁铁;2. 磁场的本质 ;3. 磁场的对外表现;5、磁场的表征——磁感应强度 (magnetic induction);x;x;第二讲：毕奥-萨伐尔定律;第二讲：毕奥-萨伐尔定律;讨论：电流元在空间产生的磁场;;2) 无限长载流直导线: 当 L ? ? （ x << L) ?1 ? 0 ?2 ? ?;;; 如图所示，有一长为l , 半径为R的载流密绕直螺线管，螺线管的总匝数为N，通有电流I. 设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度;;;三、运动电荷的磁场;(1)上式只适用于 v << C 的情况;例4：电子绕核做半径为 r 的圆周运动，速率为v ，求: (1)轨道中心处的磁感应强度 (2) 该闭合电流的磁矩;(2) 求该闭合电流的磁矩;例5：有一长为a，电荷线密度为l 的带电线段AB，可绕距A端为b 的O点旋转，如图所示。设旋转角速度为w，转动过程中A端距O轴的距离保持不变，求带电线段在O点产生的磁感应强度和磁矩。;其在O点产生的磁感应强度大小为：;例6：设半径为 R 的均匀带电圆盘，电荷面密度为s，以角速率w绕通过圆心垂直于盘面的轴转，求: (1)圆盘中心处的磁感应强度 (2) 对应磁矩;; 第三讲 磁场的高斯定理及安培环路定理;第三讲：磁场的高斯定理及安培环路定理;长直线电流的磁力线;直螺线管电流的磁力线;二、磁通量、磁场高斯定理;2. 一般情形（非均匀磁场，任意曲面）;——磁场高斯定理;例1、如图所示，求均匀磁场中下曲面的磁通量;三、安培环路定理;O;;2) 是回路内外所有电流产生的;3) “代数和”指电流有正负，当I 的流向与环路绕向成右螺旋时I > 0；当成左螺旋时I < 0 。;四、安培环路定理的应用;;例4.无限长均匀载流圆柱体产生的场;;例6. 无限大均匀载流(线密度为i)平面的磁场; 第四讲带电粒子在电磁场中的运动;第四讲：带电粒子在电磁场中的运动;二、带电粒子在电??场中的运动;（2）;等距螺旋线运动;x;引申：非匀强磁场的应用;地球的磁约束;;;;思考：;;相关发展：;; 第五讲载流导线在磁场中所受到的力;;2.一段载流导线受磁场的作用力;2) 均匀磁场中的闭合线圈 F = 0;故半圆环所受力大小为;三、匀强磁场对平面载流线圈的作用;说明：;四、非匀强磁场的情况;例3. ;思考： L1上单位长度导线受到的作用力多大呢？;例4. 如图，在匀强磁场中，边长为 a 的等边三角形软导线 (导线不可伸长)，通有电流强度I，问导线在安培力的作用下，最终变成圆形，这个过程中，安培力所做的功？;;;说明：第七单元 恒定磁场;第一讲：恒定电流 磁场;第一讲：恒定电流 磁场;一、电流的分类;;dl;3. 电流密度：;三、恒定电流;2. 恒定电流条件 ;;电动势：将单位正电荷绕闭合回路运动一周时，非静电力所作的功。;(1)电动势是标量，规定其正方向为：由电源负极经内部指向正极的方向;（2）电动势与电势的异同;五、磁场 (magnetic field);磁铁;2. 磁场的本质 ;3. 磁场的对外表现;5、磁场的表征——磁感应强度 (magnetic induction);x;x;第二讲：毕奥-萨伐尔定律;第二讲：毕奥-萨伐尔定律;讨论：电流元在空间产生的磁场;;2) 无限长载流直导线: 当 L ? ? （ x << L) ?1 ? 0 ?2 ? ?;;; 如图所示，有一长为l , 半径为R的载流密绕直螺线管，螺线管的总匝数为N，通有电流I. 设把螺线管放在真空中，求管内轴线上一点处的磁感强度;;;三、运动电荷的磁场;(1)上式只适用于 v << C 的情况;例4：电子绕核做半径为 r 的圆周运动，速率为v ，求: (1)轨道中心处的磁感应强度 (2) 该闭合电流的磁矩;(2) 求该闭合电流的磁矩;例5：有一长为a，电荷线密度为l 的带电线段AB，可绕距A端为b 的O点旋转，如图所示。设旋转角速度为w，转动过程中A端距O轴的距离保持不变，求带电线段在O点产生的磁感应强度和磁矩。;其在O点产生的磁感应强度大小为：;例6：设半径为 R 的均匀带电圆盘，电荷面密度为s，以角速率w绕通过圆心垂直于盘面的轴转，求: (1)圆盘中心处的磁感应强度 (2