磁場環(huán)路定理洛侖茲力.ppt

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1,畢奧—薩伐爾定律,直線電流的磁場,圓電流軸線上的磁場,載流螺線管軸線上的磁場,,復習上次課主要內(nèi)容,穩(wěn)恒磁場的高斯定理,安培環(huán)路定理,2,穿過任意閉合曲面S的總磁通為零,一、穩(wěn)恒磁場的高斯定理,由磁感應(yīng)線的閉合性可知，對任意閉合曲面，穿入的磁感應(yīng)線條數(shù)與穿出的磁感應(yīng)線條數(shù)相同，因此，通過任何閉合曲面的磁通量為零。,8-4穩(wěn)恒磁場的高斯定理與安培環(huán)路定理,無源場,3,,,穿過閉合路徑所包圍面積的恒定電流代數(shù)和,二、安培環(huán)路定理,4,證明,1)環(huán)路為垂直于直導線的圓形閉合曲線,1.無限長載流直導線的磁場,2)環(huán)路為垂直于直導線的任意閉合曲線,,若環(huán)路與電流成右手螺旋關(guān)系，積分>0，即I>0若環(huán)路與電流成左手螺旋關(guān)系，積分<0，即I0，即I>0若環(huán)路與電流成左手螺旋關(guān)系，積分<0，即I<0,6,磁感應(yīng)強度沿任意閉合路徑一周的線積分等于穿過閉合路徑所包圍面積的恒定電流代數(shù)和的?0倍,說明,1、它只適用于穩(wěn)恒電流,2、Iint有正、負,與L成右手螺旋關(guān)系為正,反之為負,3、B是全空間電流的貢獻,,安培環(huán)路定理,7,不發(fā)生變化,8,一般步驟:,1.對稱性分析,2.做對稱性環(huán)路,3.用環(huán)路定理解題,三、環(huán)路定理的應(yīng)用,9,解:,1）對稱性分析,2）.做對稱性環(huán)路,知內(nèi)部場沿軸向,如圖,方向與電流成右手螺旋關(guān)系,3)由安培環(huán)路定理：,無限長載流螺線管內(nèi)部磁場為均勻場,結(jié)論:,1.求無限長直通電螺線管內(nèi)部磁場,10,2、環(huán)形螺線管內(nèi)部磁場,,,,,,R,1,R,2,11,,3、均勻通電直長圓柱體的磁場,12,對于恒定磁場，下列說法中正確的是：,（3）安培環(huán)路定理,說明，僅與回路所圍電流有關(guān);,(2)安培環(huán)路定理可以用來確定圓電流,的磁場；,（4）以上說法都不對。,13,運動電荷,磁場,,產(chǎn)生,運動電荷,,力,?,8-3畢奧—薩伐爾定律,?,8-5帶電粒子在電場和磁場中的運動,大?。?方向：的方向,8-5帶電粒子在電場和磁場中的運動,一、洛倫茲力,磁場對運動電荷的作用力,,,（右手螺旋定則）,洛倫茲力不作功,14,,,,,勻速直線運動,勻速圓周運動,1.帶電粒子在均勻磁場中的運動,15,運動軌跡是一條螺旋線,螺距：,周期：,16,17,,例.在一個電視顯像管里，電子在水平面內(nèi)從南向北運動，動能是1.2104eV.該處地球的磁場在豎直方向分量向下,大小是5.510-5T,問:(1)一般顯像管電子束電流是200μA,每秒鐘有多少電子撞擊熒光屏?(2)電子向哪個方向偏轉(zhuǎn)?(3)電子加速度?(4)電視顯像管里，電子在水平面內(nèi)從南向北飛行20cm時,偏轉(zhuǎn)有多大?,解:(1),(2),∴向東偏轉(zhuǎn),18,,例.在一個電視顯像管里，電子在水平面內(nèi)從南向北運動，動能是1.2104eV.該處地球的磁場在豎直方向分量向下,大小是5.510-5T,問:(1)一般顯像管電子束電流是200μA,每秒鐘有多少電子撞擊熒光屏?(2)電子向哪個方向偏轉(zhuǎn)?(3)電子加速度?(4)電視顯像管里，電子在水平面內(nèi)從南向北飛行20cm時,偏轉(zhuǎn)有多大?,(3)忽略相對論效應(yīng).,向心加速度,解:,19,,例.在一個電視顯像管里，電子在水平面內(nèi)從南向北運動，動能是1.2104eV.該處地球的磁場在豎直方向分量向下,大小是5.510-5T,問:(1)一般顯像管電子束電流是200μA,每秒鐘有多少電子撞擊熒光屏?(2)電子向哪個方向偏轉(zhuǎn)?(3)電子加速度?(4)電視顯像管里，電子在水平面內(nèi)從南向北飛行20cm時,偏轉(zhuǎn)有多大?,解:,(4),,磁約束(磁鏡效應(yīng)),磁約束,2.帶電粒子在非均勻磁場中運動,20,21,質(zhì)譜儀原理,二、帶電粒子在電磁場中的運動和應(yīng)用,21,22,,速度選擇器,22,23,例.電量為,（A）只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就一定相同；（B）速度相同，帶電量符號相反的兩個粒子，它們受磁場力的方向相反，大小相等；（C）質(zhì)量為m,電量為q的粒子受洛倫茲力作用，其動能和動量都不變；,（D）洛倫茲力總與速度方向垂直，所以帶電粒子的運動軌跡必定是圓。,的粒子在均勻磁場中運動，,下列說法正確的是（）,24,作業(yè),8-23，8-26，8-29，8-34,