高二物理競賽穩(wěn)恒磁場內容概括課件

(一)第十一章穩(wěn)恒磁場內容概括一、電流磁場1.

已知電流求的方法（1）畢—薩定律注意：矢量標量長直載流（直線、圓柱面/體/筒、電纜）磁場；長直載流螺線管、載流螺繞環(huán)內部磁場.習題課磁場為非保守場（2）安培環(huán)路定理

(求條件:閉合電流有特殊對稱性）（3）利用典型例題結果求磁場

一段直線電流的磁場

無限長直線電流的磁場

圓形電流圓心處的磁場

圓心角為的載流弧線圓心處的磁場

載流長直螺線管、細螺繞環(huán)的磁場(內)(外)習題課2.

磁通量和高斯定理磁場的高斯定理二、磁場的效應磁場對電流的作用力（安培力）磁場對運動電荷的作用力（洛侖茲力）磁通量應用：質譜儀、霍爾效應磁場為無源場習題課

例1.兩根長直導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點的磁感應強度.解:Paa方向：水平向左思考：磁感強度為零的位置在哪?習題課（二）典型例題分析

例2

半徑為R的載流圓線圈與邊長為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角線交點處的磁感應強度大小相等，求半徑R與正方形邊長

a之比。解：aI習題課例3.

如圖所示的被折成鈍角的長導線中通有電流I.求A點的磁感應強度r解:方向II1200Adabo習題課

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)中心點的磁感強度；（2）磁感強度沿圖中閉合路徑L的值。LOabII解

(1)12因與導線并聯方向:方向:方向:方向:習題課(2)IPbb.

例5

電流均勻地流過寬度為b的無限長平面導體薄板，電流為I，沿板長方向流動。求：在薄板平面內，距板的一邊為b的P點處磁感應強度；解：xxdo方向：習題課

例6如圖，無限長載流直導線的外側有一個三角形回路。求穿過三角形回路的磁通量。解：三角形回路處在由電流I激發(fā)的非均勻磁場中。c建立坐標系，O在線框中取一小面積方向：穿過的磁通量

處的磁場Iab習題課（B）（C）（D）例8

如圖，在一圓形電流

所在的平面內，選取一個同心圓形閉合回路，則由安培環(huán)路定理可知

(A)

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

，且環(huán)路上任意一點B≠0．

，且環(huán)路上任意一點B=常量．答案：（B）

例7

請寫出真空靜電場中電場強度的環(huán)路定律_____________，真空穩(wěn)恒磁場中的安培環(huán)路定律_____________，這兩個重要定律分別說明靜電場是______場，穩(wěn)恒磁場是______＿場。習題課保守非保守

例9

一長直空心圓柱形導體半徑分別為R1和R2，導體內載有電流I，且均勻分布在導體的橫截面上。求導體內、外磁感強度的分布。R1R2I解：根據安培環(huán)路定理R1R2LL習題課

例10如圖所示，一長直導線載有電流I，在離導線a處有一電子，電量為e，以速度平行于導線向上運動，則作用在電子上的磁場力的大小為_____,方向為_____.Ia解:運動電荷在磁場中受到洛侖茲力電流I在a處激發(fā)的磁場大小為方向運動電子受力為大小:方向:水平向右F習題課××××××××××××××××Brq

例11

電子帶電量為，質量為

m，以速度進入均勻磁場B中，則受到洛侖茲力而作勻速圓周運動，其圓周半徑＿＿＿，其回旋周期

＿＿＿。解：洛侖茲力是提供圓周運動的向心力回旋周期即電子旋轉一周所需的時間習題課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線，置于均勻磁場B中，則該載流導線所受安培力的大小為______,方向為______.解:abII

均勻磁場中,平面載流導線受力等于從始端至終端直導線通有相同電流受力.大小:方向:沿,“”習題課例13

如圖，無限長直載流導線與正三角形載流線圈在同一平面內，若長直導線固定不動，則載流三角形線圈將＿＿＿＿。習題課(A)向著長直導線平移．(B)離開長直導線平移

(C)轉動．(D)不動．

解答：

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

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)的非均勻磁場中I1600I2abcI1激發(fā)的磁場：方向：根據安培力方向水平向左ab段處在均勻磁場ac段處在非均勻磁場，但各電流元受力方向相同方向向下習題課I1600I2