高二物理競(jìng)賽畢－薩定理課件

P*一、畢奧—薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng))真空磁導(dǎo)率畢奧—薩伐爾定律無法通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，因?yàn)闊o法獲得電流源，但是所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)一致為方向的單位矢量12345678例判斷下列各點(diǎn)磁感強(qiáng)度的方向和大小.+++1、5點(diǎn)：3、7點(diǎn)：2、4、6、8點(diǎn)：畢奧—薩伐爾定律任意載流導(dǎo)線在點(diǎn)P

處的磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度疊加原理分量式：

二、運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)畢—

薩定律運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)實(shí)用條件S++大?。哼\(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)方向：垂直于和所確定的平面，右手螺旋PCD例1載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng).解方向均沿x軸的負(fù)方向三畢奧---薩伐爾定律應(yīng)用舉例

，

的方向沿x

軸的負(fù)方向.無限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng).PCD+IBIB+電流與磁感強(qiáng)度成右螺旋半無限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)無限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)*PI

真空中半徑為R的載流導(dǎo)線,通有電流I,稱圓電流.求其軸線上一點(diǎn)

p的磁感強(qiáng)度的方向和大小.解根據(jù)對(duì)稱性分析例2圓形載流導(dǎo)線的磁場(chǎng).pp2）

的方向不變(

和

成右螺旋關(guān)系）1）若線圈有匝討論*

3）4）x=0處部分弧段，弧長(zhǎng)為，則例:一個(gè)電子作圓周運(yùn)動(dòng)，求在圓心處產(chǎn)生的磁場(chǎng)IoI（5）*

Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（1）x例a：如圖，兩根導(dǎo)線沿半徑方向引到鐵環(huán)上的A、B兩點(diǎn)，并在很遠(yuǎn)處與電源相連，求環(huán)中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度AB5）IS例：磁偶極矩IS說明：只有當(dāng)圓形電流的面積S很小，或場(chǎng)點(diǎn)距圓電流很遠(yuǎn)時(shí)，才能把圓電流叫做磁偶極子.例3、如圖所示，一寬為a的薄金屬板，其電流強(qiáng)度為I并均勻分布。試求在板平面內(nèi)距板一邊為b的P點(diǎn)的。解：取P為原點(diǎn)，x軸過平板所在平面且與板邊垂直，在x處取窄條，視為無限長(zhǎng)載流導(dǎo)線，它在P點(diǎn)產(chǎn)生的方向?yàn)椋捍怪奔埫嫦蛲?，大小為：所有這樣窄條在P點(diǎn)的方向均相同，所以求的大小可用下面代數(shù)積分進(jìn)行：例4、在一半徑為R的無限長(zhǎng)半圓形金屬薄片中，自上而下通有電流I，求軸線上任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。I解：此半徑為R的無限長(zhǎng)半圓形金屬薄片可以看成是許多無限長(zhǎng)直導(dǎo)線組成，對(duì)應(yīng)寬度為的無限長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流為方向由右手螺旋法則如圖所示與軸的夾角，軸線與無限長(zhǎng)導(dǎo)線之間的垂直距離與x軸之間的夾角都為I把矢量積分變?yōu)闃?biāo)量積分，把分別分解到x、y軸IIOPL例5、兩根無限長(zhǎng)的載流導(dǎo)線平行放置，電流方向相反，大小相同，兩導(dǎo)線之間的距離為L(zhǎng)，求：（1）兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）圖中所示面積的磁通量。解：兩導(dǎo)線在P（位置為x）點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，垂直紙面向里（2）取如圖的一個(gè)小面元，距離原點(diǎn)位置為，寬度為，小面元的面積為IIOL例6，求如圖所示的三角形的IorABC600abdrr++++++++++++pR++*例7

載流直螺旋管的磁場(chǎng)如圖所示，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)，半徑為R的載流密繞直螺旋管，螺線管的總匝數(shù)為N，通有電流I.設(shè)把螺旋管放在真空中，求管內(nèi)軸線上一點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度.解由圓形電流磁場(chǎng)公式Lp+++++++++++++++L討論(1)無限長(zhǎng)的螺線管

由代入（3）半無限長(zhǎng)螺線管xBO例7、半徑為R的圓環(huán)，均勻帶電，單位長(zhǎng)度所帶的電量為，以每秒n轉(zhuǎn)繞過環(huán)心的并與環(huán)面垂直的軸作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：（1）環(huán)心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度（2）在軸線上距環(huán)心為處任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度nxO解：POx解：（1）在圓盤上取一環(huán)形電流環(huán)形電流的電量：

例8

半徑為的均勻帶電薄圓盤，所帶的電荷為q，并以角速度繞通過盤心