高二物理競(jìng)賽載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力 課件

1、

載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力安培力一段電流元所受的安培力：dF=Idl

×B一有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線所受的安培力：(1)載流直導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中受到的安培力例7-5-5

一半圓形閉合線圈，半徑為R=0.1m，通有電流I=10A，放置在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈直徑平行，且B=5.0×10-1T。試求線圈所受的磁力矩。RIB分析：半圓形載流線圈的磁矩為方向垂直于板面向外故該線圈在均勻磁場(chǎng)中所受的磁力矩為：M=m

×B大?。悍较颍簭腛’指向O的方向O’O練習(xí)：一半徑為R

的薄圓盤(pán)，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

的均勻磁場(chǎng)中，B

的方向盤(pán)面平行。在圓盤(pán)表面上，電荷面密度為。若圓盤(pán)以角速度

繞通過(guò)盤(pán)心并垂直于盤(pán)面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，求作用在盤(pán)面上的磁力矩。分析：旋轉(zhuǎn)的帶電圓盤(pán)可以等效為一組同心圓電流。在圓盤(pán)上取寬度為dr

的細(xì)圓環(huán)，其等效圓電流為?RBrdr?RBrdr又O’O則該磁矩在均勻磁場(chǎng)中所受到的磁力矩的大小為方向：從O’指向O的方向該圓電流具有的磁矩為方向：垂直于紙面向外考慮：不同半徑的圓電流所受到的磁力矩方向相同，因此作用在圓盤(pán)上的磁力矩為：?RBO’O本章小結(jié)本章主要介紹了運(yùn)動(dòng)的帶電粒子和電流受磁力的規(guī)律。本章要點(diǎn)1.當(dāng)時(shí)，粒子將在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)一.運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中受洛倫茲力；回旋周期：回旋半徑為：2.當(dāng)時(shí)，帶電粒子將在磁場(chǎng)中作螺旋線運(yùn)動(dòng)。二.霍爾效應(yīng)：在磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體上出現(xiàn)橫向電勢(shì)差的現(xiàn)象1.能根據(jù)已知條件，如磁場(chǎng)、電流的方向，電勢(shì)差的大小來(lái)判斷載流子的正負(fù)；2.能運(yùn)用霍爾電壓的公式作有關(guān)計(jì)算。(2)載流彎導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中受到的安培力lBF?l2.載流線圈在均勻磁場(chǎng)(1)載流線圈在均勻磁場(chǎng)中所受合力為零；(2)載流線圈在均勻磁場(chǎng)中所受的力矩為：其中m

為載流線圈的磁偶極矩：M=m

×B(3)載流線圈在均勻磁場(chǎng)中的勢(shì)能：m(en)IEND討論題：定性分析下列各載流線圈所受的磁力及其從靜止開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)。(1)I1、I2

共面，I1

為無(wú)限長(zhǎng)電流，I2

為圓電流；I1I2?dF2dF’2dF1dF’1分析：F1>F2故圓電流向左運(yùn)動(dòng)。對(duì)于無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線：?PrI介紹說(shuō)明：無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線到場(chǎng)點(diǎn)的距離成反比。(2)兩豎直平行長(zhǎng)直電流與矩形電流線圈共面，矩形長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直電流平行并通以同樣電流I。aaIII×B1?B2FF分析：上下兩段電流所受安培力大小相等，方向相反，且在同一直線上，故合力為零。左右兩段電流所受水平安培力向左，故線圈向左平動(dòng)。(3)I1

是長(zhǎng)直電流，且與通有I2

的線圈平面平行，并與ad、bc

邊等矩。I1I2abcd×??(ad)(bc)分析：ab、dc

邊合力為零；但ad、bc

邊受到一對(duì)力偶的作用。F1F2故，載流線圈既要平動(dòng)，又要轉(zhuǎn)動(dòng)。....................+-AA’K+dL..................................................................................................◆電子比荷的測(cè)定速度選擇器dL+-odL+-odL+-o上述計(jì)算的條件電子比荷Fm◆質(zhì)譜儀7072737476鍺的質(zhì)譜.............................