大學物理 復習A

1、大學物理（磁學）總復習靜磁學靜磁學1、基本概念、基本概念磁感應強度磁感應強度 sinqvFB 方向方向 : 規(guī)定磁場中某點小磁針規(guī)定磁場中某點小磁針 N 極所指的方向。極所指的方向。重點：一個基本概念，兩個基本定律，兩個基本定理重點：一個基本概念，兩個基本定律，兩個基本定理計算：疊加法計算：疊加法 環(huán)路定理環(huán)路定理20d4drelIBr LrrelIB20d4 疊加法疊加法常用結(jié)論常用結(jié)論)cos(cos4210 aIBRIB20 2、一無限長載流直導線，通有電流、一無限長載流直導線，通有電流 I，彎成如圖形狀。設彎成如圖形狀。設各線段皆在紙面內(nèi)，則各線段皆在紙面內(nèi)，則P 點磁感應強度點磁感應

2、強度B 的大小為的大小為 。IaaPaI 830RIOP)11(4E)11(2D)0C)4B)2A)0000 RIRIRIRI 1、無限長直導線在、無限長直導線在P 處彎成半徑為處彎成半徑為R 的圓，當通以電流的圓，當通以電流 I 時，則在圓心時，則在圓心O點的磁感應強度大小等于點的磁感應強度大小等于)cos(cos4210 aIB 分析分析 RIB20 2021 212RIRIB 2200 )cos(cos4210 aIB 分析分析 2021 212aIB 801 aIB 402 aIBBB 83021 2、兩個基本規(guī)律、兩個基本規(guī)律 SmSB0d高斯定理高斯定理安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理Il

3、BL0d 穩(wěn)恒磁場是穩(wěn)恒磁場是無源有旋場。無源有旋場。 4、半徑為、半徑為0.5cm 的無限長直圓柱形導體上，沿軸的無限長直圓柱形導體上，沿軸線方向均流著線方向均流著I = 3A 的電流。作一個半徑的電流。作一個半徑r = 5cm，長長l = 5cm 且與電流同軸的圓柱形閉合曲面且與電流同軸的圓柱形閉合曲面S，則該曲面上則該曲面上的磁感應強度沿曲面的積分的磁感應強度沿曲面的積分。_d sB0rIl 5、如圖，在一圓形電流、如圖，在一圓形電流I I 所在的平面內(nèi)，選取一個同心圓形閉合回路所在的平面內(nèi)，選取一個同心圓形閉合回路L，則由安培環(huán)路定理可知則由安培環(huán)路定理可知 L O I LlB0dA）

4、 ，且環(huán)路上任意一點，且環(huán)路上任意一點B = 0 C） ，且環(huán)路上任意一點，且環(huán)路上任意一點B 0 LlB0dD） ，且環(huán)路上任意一點且環(huán)路上任意一點B = 常量。常量。 LlB0dB） ，且環(huán)路上任意一點，且環(huán)路上任意一點B 0 LlB0d 分析分析 內(nèi)內(nèi)IlBL0d 0 內(nèi)內(nèi)I0d LlB0 B磁場強度磁場強度 磁通量磁通量 SmmSBSBdddHB 通過某曲面的磁場線的條數(shù)。通過某曲面的磁場線的條數(shù)。其他基本概念其他基本概念安培力安培力洛倫茲力洛倫茲力磁矩磁矩SIm Bvqf BlIF dd LBlIFd 畢畢 薩定律薩定律其他規(guī)律其他規(guī)律20d4drelIBr 磁場對電流及運動電荷的作

5、用磁場對電流及運動電荷的作用 磁場磁場平面載流線圈的作用平面載流線圈的作用FrMdd 載流導體所受的磁力矩載流導體所受的磁力矩: MMdmB總是要使線圈轉(zhuǎn)到其磁矩總是要使線圈轉(zhuǎn)到其磁矩 與與 同向的平衡位置。同向的平衡位置。均勻磁場垂直的平面內(nèi)任意形狀的載流導線受的力均勻磁場垂直的平面內(nèi)任意形狀的載流導線受的力BmM 0 F均勻磁場中：均勻磁場中：CDIBF 方向：垂直方向：垂直 向上。向上。CDCDF場疊加原理場疊加原理 LrrelIB20d4 Bvqf 洛倫茲力只改變運動電荷的方向，不做功。洛倫茲力只改變運動電荷的方向，不做功。介質(zhì)中的電場和磁場介質(zhì)中的電場和磁場導體的電結(jié)構(gòu)導體的電結(jié)構(gòu)靜

6、電感應過程靜電感應過程特特殊殊介介質(zhì)質(zhì)鐵磁質(zhì)的結(jié)構(gòu)鐵磁質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點、磁疇特點、磁疇磁化過程及特點磁化過程及特點磁滯回線磁滯回線剩磁、矯頑力剩磁、矯頑力導導體體0 內(nèi)內(nèi)E表表面面 E靜電平衡條件：靜電平衡條件：1）體內(nèi)）體內(nèi)2）表面）表面推論：推論： 導體是等勢體導體是等勢體 體內(nèi)無凈電荷。體內(nèi)無凈電荷。 表面表面:0 E場強和電勢的計算場強和電勢的計算鐵鐵磁磁質(zhì)質(zhì)1）相對磁導率高）相對磁導率高2）磁化曲線的非線性）磁化曲線的非線性3）磁滯）磁滯4）存在居里溫度）存在居里溫度oBH注意：注意：接地導體接地導體U = 0 細圓環(huán)細圓環(huán)224)0(4141rrvqBUrdqUrrdqE rIBUln

7、rUrE 2)0(22)1( jBUrUE 21)0(22)0( )0()(41)(2)(412/1222/32222/322 UxRqUxRRIBxRxqE 幾種典型場：幾種典型場： 點荷系點荷系 無限長直線無限長直線 無限大平面無限大平面.2RIBO 0 OERqUO04 特例：特例：螺繞環(huán)內(nèi)螺繞環(huán)內(nèi) rNIB 2 一段直線電流一段直線電流)cos(cos4210 aIB無限長載流圓柱導體無限長載流圓柱導體:rIB 20 )(Rr 220rRIB ) (Rr nIB 無限長直螺線管無限長直螺線管 均勻帶電球面均勻帶電球面:RqUE040 在球內(nèi)在球內(nèi)rqUrrqE0204141 在球外在球

8、外一、基本概念一、基本概念感應電動勢感應電動勢動生電動勢：動生電動勢：lBvd ）（E E感生電動勢：感生電動勢：lEd 感感E E重點：一個基本概念，兩個基本定律重點：一個基本概念，兩個基本定律自感電動勢自感電動勢tILdd E E互感電動勢互感電動勢tIMdd E E互感互感IM 感應電場感應電場 SLStBlEdddd感感22121BBHwm 能量密度能量密度其他基本概念其他基本概念I(lǐng)L 自感自感221LIWm 自感磁能自感磁能磁場能量磁場能量VwWVmd 二、基本規(guī)律二、基本規(guī)律2、 楞次定律楞次定律1、法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律tdd 感應電流自身產(chǎn)生的磁通總是反抗引起感應

9、電流的感應電流自身產(chǎn)生的磁通總是反抗引起感應電流的原磁通的變化原磁通的變化。 閉合電路中的感應電動勢閉合電路中的感應電動勢與穿過回路的磁通量的變化與穿過回路的磁通量的變化率成正比。率成正比。dal)(tia 解解 建立坐標系如圖，在建立坐標系如圖，在 距離坐標原點為距離坐標原點為x 處取處取 d x 寬的面積元，則寬的面積元，則xlSdd xOxxdxiB 20 載流長直導線在載流長直導線在 x 處產(chǎn)生的磁場：處產(chǎn)生的磁場：方向：方向：xlxiSBSBd2ddd0 穿過小面元的磁通量為：穿過小面元的磁通量為： 1、寬為、寬為a，長為，長為l 的矩形線圈近旁有一共面的長直導線，導線與線圈的的矩形

10、線圈近旁有一共面的長直導線，導線與線圈的一邊平行且距離為一邊平行且距離為d，當導線中有，當導線中有 I = Kt 的電流通過時，求線圈中的感應的電流通過時，求線圈中的感應電動勢電動勢E E。 選順時針方向作為線圈的繞行正方向，則選順時針方向作為線圈的繞行正方向，則線圈平面的方向為線圈平面的方向為 ，與磁場的方向相同。，與磁場的方向相同。dal)(tixOdad a addxlxid2d0 穿過線圈的磁通量為：穿過線圈的磁通量為：dadlKt ln20 dadil ln20 E E 的的方向：方向：逆時針方向。逆時針方向。0 E表示感應電動勢的方向與選定的繞行方向相反。表示感應電動勢的方向與選定的繞行方向相反。dadlK ln2tdd0 E由楞次定律知由楞次定律知E E 的的方向：方向：逆時針方向。逆時針方向。一、基本概念一、基本概念位移電流位移電流StDtISDDddd tDjD 位移