A2.B2.磁场

nullnull2. 安培的分子电流假说（1822年提出）任何物质的分子都存在圆形电流（分子电流），分子电流相当于一个基元磁铁，物质的磁性取决于物质中分子电流的取向。null 磁现象的根源： 安培指出：一切磁现象起源于电荷的运动（电流）。4. 磁场物质性的主要表现：(1) 磁场对进入场中的运动电荷或载流导线有磁力的作用；(2) 载流导线在磁场中运动时，磁场力将对载流导线作功，表明磁场具有能量。null线圈的正法向与电流方向满足右手螺旋关系2. 磁感应强度的定义：方向：与该点处试验线圈在稳定平衡位置时的正法向一致。1. 平面载流线圈磁矩的定义： null 载流线圈受到的磁力矩总是力图使线圈的磁矩转到与外磁场一致的方向。1特斯拉（T）＝104高斯（GS）三. 磁通量 磁场中的高斯定理null①磁力线不会相交；②磁力线是无头无尾的闭合线,或两端伸向无限远。因此磁场是涡旋场（或无源场）；③闭合磁力线与载流回路相互套连在一起;④磁力线（环绕）方向与电流（环绕）方向成右手螺旋法则。2. 磁力线的特点：null3. 磁通量的定义：通过磁场中某一曲面的磁力线的条数，即为通过该曲面的磁通量。（与电通量类比） 对闭合面来说，规定外法向为正方向。四. 磁场的高斯定理：= 0null例：在磁感强度为 的均匀磁场中，作一半径为R的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量 与 的夹角为a ，求通过半球面S的磁通量（取弯面向外为正）。null五. 毕萨定律null具体计算方法与电场强度的积分类似。2. 一段载流导线在空间一点产生的磁感应强度：null运动电荷的磁场为：q为代数量3. 运动电荷的磁场：六. 用毕萨定律求几种载流导线在空间所激发的磁场 null1. 直线电流的磁场：解题思路：null即导线为无限长时，2. 载流圆线圈在其轴上的磁场： （圆形电流在其轴线 上一点的磁场方向 与电流方向满足右手螺旋法则）null 两种特殊的情况：① 圆电流环中心的磁场： 例2：一电子以速率v作半径为R的圆周运动，求它在圆心处产生的场强。null例3：如图，半径为R，电荷线密度为λ（λ>0）的均匀带电圆线圈，绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度 转动，求轴线上任意一点 的大小及方向。解：方向：沿X轴正方向null(均沿X轴正向)统一变量：3. 载流螺线管在其轴上的磁场：解：null半无限长载流螺线管在管端口处：无限长载流螺线管：null例：半径为R的薄圆盘均匀带电，总电量为Q，令此圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的轴线以角速度匀速转动，求：(1) P点的磁感应强度；(2)圆盘的磁矩。 思路：(1)∵dI 在轴线上P点产生的dB方向都相同，null第二节 安培环路定理 一. 安培环路定理的简单推证和表述 1. 安培环路定理的简单推证 （考虑在一长直载流导线的垂直平面内，围绕的任一回路）(2)求：圆盘的磁矩。∵圆环dPm 的方向都相同，null进一步推广：① 闭合曲线是任意的，不一定与电流垂直；② 电流可以是任意的空间闭合电流，不一定是一根长直电流。 当电流反向时： 当电流在闭合线外时：null符号规定：电流的正方向与L的环绕方向服从右手螺旋关系。公式适用条件：要求穿过回路的电流均为闭合的稳恒电流，或者无限长。null I = I1 - I3 + I4 I = 2Inull二. 安培环路定理的应用1. 均匀无限长圆柱型载流 导体的磁场分布(半径为R )：补充：电流密度概念null长直圆柱面电流：长直圆柱体电流：实心（或空心）同轴电缆null（方向与电流满足右手螺旋）2. 长直螺线管电流内外任一点的磁场：3. 求载流螺绕环内外的磁场：总匝数为N，通有电流强度为I（方向沿切向，与电流方向满足右手螺旋）若环很细，null例2：求宽为b的无限长电流I 靠近中点附近的磁感应强度。解：null方向：垂直纸面向里 null第三节 磁场对载流导线的作用 一.安培定律2.电流在匀强磁场 中受到的安培力：闭合电流在匀强磁场中受到的安培力为零 nullF = 2I R BF = 0F = 2I R Bnull应用举例：安培秤（磁秤）可用来测量匀强磁场的磁感应强度。线圈底边受安培力：与新添加砝码的重力平衡：二. 平行载流导线间相互作用力 电流单位—“安培”的定义（自学）null讨论：两电流元之间的安培力通常不满足牛顿第三定律。两电流元平行且与它们的连线垂直时，它们之间的安培力满足牛顿第三定律。null三.磁场对载流线圈的作用1. 在匀强磁场中的载流线圈 磁力矩合力 磁矩null应用：电动机、磁电式仪表、磁电式电流计的工作原理：当恒定电流通过时，k是游丝的扭转常量. 2. 在非匀强磁场中的载流线圈(1) 受到的磁力矩：null(2) 受到的磁力：载流线圈在非匀强磁场中，一般向着场强数值增大的方向运动，只有处于非稳定平衡态时，才向场强数值减小的方向运动。（类似于：电偶极子在非匀强电场中的运动情况）思考：若电流反向，则线圈受到磁力？null（q为代数量）② 洛仑兹力永远不会对运动电荷作功。 洛仑兹力特征：① 洛仑兹力不改变运动电荷速度的大小，只能改变电荷速度的方向，使路径发生弯曲。null思考题：为什么不能把磁场作用于运动电荷的力的方向定义为磁感应强度的方向？答：由公式知，磁力方向除了与磁场方向有关外，还与电荷正负及运动方向有关，所以在磁场中同一点，运动电荷受力的方向不是唯一的。二. 带电粒子在电场或磁场中的运动（忽略重力作用）+1. 讨论几种简单而重要的情况：null（类似于斜抛运动）粒子作匀速直线运动。（自学）null周期取决于荷质比和磁场的大小，而与速度无关。 若为负电荷null粒子作螺旋线运动。螺距：2. 应用：（1）磁聚焦：匀强磁场能对从P点发出的 小角度粒子束发生磁聚焦作用。null它广泛应用于电真空器件中，如电子显微镜中的磁透镜就是根据这个原理制作的。（2）磁约束（磁镜或磁塞效应）：用于现代受控热核反应中∴受到指向场强减小方向的磁力作用。null解题思路：上下方分别为匀强磁场null实验上称k为霍耳系数，与材料有关。三. 霍耳效应（1879年）1. 实验结果：载流子的正负决定UAA’的正负：2. 霍耳效应的经典解释：null 测量磁感应强度3. 霍耳效应的应用： 测量载流子浓度 测量半导体类型 测量电路中的电流 磁流体发电载流子为负电荷：电子型（n型）载流子为正电荷：空穴型（p型）