基本的磁現(xiàn)象

關(guān)于基本的磁現(xiàn)象第1頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三靜止電荷對(duì)靜止電荷的作用，滿足庫(kù)侖定律。第五章磁力前言（清華第三冊(cè)第二章）靜止靜止運(yùn)動(dòng)靜止電荷對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用仍滿足庫(kù)侖定律。運(yùn)動(dòng)電荷對(duì)靜止電荷的作用，即它產(chǎn)生的電場(chǎng)，因速度方向特殊而不同于靜止電荷的場(chǎng)。它不遵守庫(kù)侖定律，而高斯定律仍然成立運(yùn)動(dòng)因?yàn)楦咚苟山o出場(chǎng)源電荷與它周圍電場(chǎng)的總體關(guān)系*高斯定律是關(guān)于場(chǎng)源電荷與它的電場(chǎng)的普遍規(guī)律第2頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三*

電場(chǎng)的變換這可用運(yùn)動(dòng)的平板電容器長(zhǎng)度縮短。面電荷密度變大來(lái)說(shuō)明Z’X’O’S’+’’l0ZXOS+l運(yùn)動(dòng)的電容器取為S’系，它相對(duì)于觀察者S系運(yùn)動(dòng)。在垂直于電荷板運(yùn)動(dòng)方向的電場(chǎng)強(qiáng)度增大到倍。第3頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三*勻速運(yùn)動(dòng)電荷的電場(chǎng)不再具有球?qū)ΨQ性。用相對(duì)論可證明：勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，仍然是沿著徑向，在垂直于速度方向上靠攏。*靜電場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用從力的相對(duì)論變換（見(jiàn)第一冊(cè)p256式6.49)可得出靜電場(chǎng)對(duì)電荷q的作用力與它的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。*加速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，有橫向分量。靜止電荷對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，仍滿足庫(kù)侖定律。不因運(yùn)動(dòng)而不同。實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。如在示波管中兩個(gè)靜止的平行帶電平板間形成靜電場(chǎng)，對(duì)通過(guò)板間電子束偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明，作用在電子上的力的確與電子速度無(wú)關(guān)。都用來(lái)計(jì)算。第4頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三軟件CAIUPS中運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷之電場(chǎng)線的圖示說(shuō)明：點(diǎn)電荷從靜止、加速、勻速、減速、靜止往復(fù)變化時(shí)的電場(chǎng)的分布。軟件FPCAI中的推遲勢(shì)也有電力線的圖示及解說(shuō)，用來(lái)說(shuō)明運(yùn)動(dòng)電荷的電場(chǎng)分布。第5頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三磁針和磁針；§5.1磁力磁力與運(yùn)動(dòng)電荷對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的相互作用有關(guān)。基本的磁現(xiàn)象：載流導(dǎo)線與載流導(dǎo)線的相互作用。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷受到的磁力；磁鐵與載流導(dǎo)線的相互作用；INS結(jié)論NSNS第6頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)表明：電量為的帶電粒子，其速度為,在靜電場(chǎng)中受到一種與速度無(wú)關(guān)的力；磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義：受到另一種與速度有關(guān)的力，稱為洛侖茲力：也寫為q–+其合力為：這個(gè)與速度有關(guān)的力來(lái)源于另外的運(yùn)動(dòng)電荷的場(chǎng)，稱為磁場(chǎng)。描述磁場(chǎng)的基本物理量是磁感應(yīng)強(qiáng)度。第7頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三的定義當(dāng)帶電粒子的速度沿磁場(chǎng)某一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力為零的方向,定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。當(dāng)它的速度垂直于該方向時(shí)，受力最大。為規(guī)定：速度與正方向的矢量積方向?yàn)樵摯帕Φ姆较?。?頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三當(dāng)帶電粒子的速度在任意方向時(shí)，受力大小與成正比，為和之間的夾角。所以：?jiǎn)挝唬涸趪?guó)際單位制中：1[T]=1特斯拉磁感應(yīng)強(qiáng)度B的量綱[MT2I1]同樣可用磁力線形象地描繪磁場(chǎng)的分布。第9頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑

§5.2帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)將速度分解為平行于磁場(chǎng)和垂直于磁場(chǎng)的分量；垂直于磁場(chǎng)的速度分量提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，運(yùn)動(dòng)方程為速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的夾角。mq第10頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三周期勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與速度無(wú)關(guān)。結(jié)論半徑

圓周的半徑與垂直于磁場(chǎng)的分量成正比。mq第11頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三帶電粒子在磁場(chǎng)中的螺旋線運(yùn)動(dòng)螺距（在一個(gè)周期內(nèi)沿磁場(chǎng)方向行進(jìn)的距離）將速度分解為平行于磁場(chǎng)和垂直于磁場(chǎng)的分量；粒子以平行于磁場(chǎng)的速度分量沿磁場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以，其合運(yùn)動(dòng)為螺旋線運(yùn)動(dòng)。第12頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三磁聚焦、電子顯微鏡作業(yè)：7-3，7-4CAIUPS的磁聚焦演示帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力方向；不同速度的帶電粒子在磁場(chǎng)中的螺旋線運(yùn)動(dòng)，可用TAB鍵調(diào)控；FPCAI的電子顯微鏡中有勻速圓周運(yùn)動(dòng)和螺旋線運(yùn)動(dòng)、磁透鏡、磁聚焦。第13頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第五章磁力§5.1磁力基本的磁現(xiàn)象：磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義§5.2帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場(chǎng)中的螺旋線運(yùn)動(dòng)提綱運(yùn)動(dòng)電荷的電場(chǎng)*