高二物理競(jìng)賽穩(wěn)恒磁場(chǎng)內(nèi)容概括課件

(一)第十一章穩(wěn)恒磁場(chǎng)內(nèi)容概括一、電流磁場(chǎng)1.

已知電流求的方法（1）畢—薩定律注意：矢量標(biāo)量長(zhǎng)直載流（直線、圓柱面/體/筒、電纜）磁場(chǎng)；長(zhǎng)直載流螺線管、載流螺繞環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng).習(xí)題課磁場(chǎng)為非保守場(chǎng)（2）安培環(huán)路定理

(求條件:閉合電流有特殊對(duì)稱性）（3）利用典型例題結(jié)果求磁場(chǎng)

一段直線電流的磁場(chǎng)

無(wú)限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)

圓形電流圓心處的磁場(chǎng)

圓心角為的載流弧線圓心處的磁場(chǎng)

載流長(zhǎng)直螺線管、細(xì)螺繞環(huán)的磁場(chǎng)(內(nèi))(外)習(xí)題課2.

磁通量和高斯定理磁場(chǎng)的高斯定理二、磁場(chǎng)的效應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力（安培力）磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（洛侖茲力）磁通量應(yīng)用：質(zhì)譜儀、霍爾效應(yīng)磁場(chǎng)為無(wú)源場(chǎng)習(xí)題課

例1.兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線相互平行地放置在真空中,如圖所示,其中通以同向電流.試求P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.解:Paa方向：水平向左思考：磁感強(qiáng)度為零的位置在哪?習(xí)題課（二）典型例題分析

例2

半徑為R的載流圓線圈與邊長(zhǎng)為a的正方形載流線圈通有相同的電流，若圓心處和正方形對(duì)角線交點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，求半徑R與正方形邊長(zhǎng)

a之比。解：aI習(xí)題課例3.

如圖所示的被折成鈍角的長(zhǎng)導(dǎo)線中通有電流I.求A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度r解:方向II1200Adabo習(xí)題課

例4

如圖所示，穩(wěn)恒電流從a端流入從b端流出。求（1）圓環(huán)中心點(diǎn)的磁感強(qiáng)度；（2）磁感強(qiáng)度沿圖中閉合路徑L的值。LOabII解

(1)12因與導(dǎo)線并聯(lián)方向:方向:方向:方向:習(xí)題課(2)IPbb.

例5

電流均勻地流過(guò)寬度為b的無(wú)限長(zhǎng)平面導(dǎo)體薄板，電流為I，沿板長(zhǎng)方向流動(dòng)。求：在薄板平面內(nèi)，距板的一邊為b的P點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度；解：xxdo方向：習(xí)題課

例6如圖，無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的外側(cè)有一個(gè)三角形回路。求穿過(guò)三角形回路的磁通量。解：三角形回路處在由電流I激發(fā)的非均勻磁場(chǎng)中。c建立坐標(biāo)系，O在線框中取一小面積方向：穿過(guò)的磁通量

處的磁場(chǎng)Iab習(xí)題課（B）（C）（D）例8

如圖，在一圓形電流

所在的平面內(nèi)，選取一個(gè)同心圓形閉合回路，則由安培環(huán)路定理可知

(A)

，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=0．，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠0．

，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠0．

，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=常量．答案：（B）

例7

請(qǐng)寫出真空靜電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)路定律_____________，真空穩(wěn)恒磁場(chǎng)中的安培環(huán)路定律_____________，這兩個(gè)重要定律分別說(shuō)明靜電場(chǎng)是______場(chǎng)，穩(wěn)恒磁場(chǎng)是______＿場(chǎng)。習(xí)題課保守非保守

例9

一長(zhǎng)直空心圓柱形導(dǎo)體半徑分別為R1和R2，導(dǎo)體內(nèi)載有電流I，且均勻分布在導(dǎo)體的橫截面上。求導(dǎo)體內(nèi)、外磁感強(qiáng)度的分布。R1R2I解：根據(jù)安培環(huán)路定理R1R2LL習(xí)題課

例10如圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流I，在離導(dǎo)線a處有一電子，電量為e，以速度平行于導(dǎo)線向上運(yùn)動(dòng)，則作用在電子上的磁場(chǎng)力的大小為_(kāi)____,方向?yàn)開(kāi)____.Ia解:運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力電流I在a處激發(fā)的磁場(chǎng)大小為方向運(yùn)動(dòng)電子受力為大小:方向:水平向右F習(xí)題課××××××××××××××××Brq

例11

電子帶電量為，質(zhì)量為

m，以速度進(jìn)入均勻磁場(chǎng)B中，則受到洛侖茲力而作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓周半徑＿＿＿，其回旋周期

＿＿＿。解：洛侖茲力是提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力回旋周期即電子旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間習(xí)題課R

例12

如圖所示，有一半徑為R，流有電流為I的平面半圓弧載流導(dǎo)線，置于均勻磁場(chǎng)B中，則該載流導(dǎo)線所受安培力的大小為_(kāi)_____,方向?yàn)開(kāi)_____.解:abII

均勻磁場(chǎng)中,平面載流導(dǎo)線受力等于從始端至終端直導(dǎo)線通有相同電流受力.大小:方向:沿,“”習(xí)題課例13

如圖，無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線與正三角形載流線圈在同一平面內(nèi)，若長(zhǎng)直導(dǎo)線固定不動(dòng)，則載流三角形線圈將＿＿＿＿。習(xí)題課(A)向著長(zhǎng)直導(dǎo)線平移．(B)離開(kāi)長(zhǎng)直導(dǎo)線平移

(C)轉(zhuǎn)動(dòng)．(D)不動(dòng)．

解答：

在三角形線圈處激發(fā)的磁場(chǎng)隨增大而減小abcab段載流導(dǎo)線處在均勻磁場(chǎng)中，bc和ca段截流導(dǎo)線處在非均勻磁場(chǎng)中和在豎直方向分量抵消，線圈向左移動(dòng)。

例14如圖所示，一直角三角形通有電流I2，置于直線電流旁并與I1共面，求三角形各邊所受的作用力。已知解：通電三角形處在I1激發(fā)的非均勻磁場(chǎng)中I1600I2abcI1激發(fā)的磁場(chǎng)：方向：根據(jù)安培力方向水平向左ab段處在均勻磁場(chǎng)ac段處在非均勻磁場(chǎng)，但各電流元受力方向相同方向向下習(xí)題課I1600I2