大学物理课件 (10)30058

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1、BdlI三讨论：Lo1.电流I为代数量当电流方向与积分路径的绕行方向构成右手螺旋关系时电流为正，反之为负。2.环流Bdl由闭合曲线所包围的电流决定，L与回路外的电流及回路大小形状无关。3.安培环路定理表达式中的磁感应强度B是闭合曲线内外所有电流产生的磁感应强度。4.稳恒磁场和静电场环路定理的比较BdloI—非保守场（有旋场）LLEdl0—保守场5.利用环路定理可求电流对称分布情况的磁感强度。*磁感应强度是轴矢量•镜像反射的变化规律–极矢量：与镜面平行分量不变，垂直分量反向•dl、r、v、F、E–轴矢量：与

2、镜面垂直分量不变，平行分量反向–两个极矢量叉乘＝轴矢量•由毕奥－萨筏尔定律决定dlr–B是轴矢量推论：镜面对称的载流系统在镜面处产生的磁感应强度垂直于镜面四安培环路定理的应用例1.载流长直螺线管内的磁场无穷远处•密绕，L>>R；磁场为0•B是轴矢量，垂直于镜面；即沿轴向•对管外–作回路如a，可以证明p点B=0;•求管内任意P点的磁场nIlBdlIBΔl0i0LS内BdlBdlBdlBdlBdlB0nILP长载流螺线管内部磁场处处相等,外部为零.例2.无限大薄导体板均匀通过电流的磁场分布。d

3、B1解1)对称性分析2）选取回路dBP设：电流密度为jdcdBBdlI2Looo2BLojLBjL2ab两侧为均匀磁场，与离板的距离无关讨论：两无限大平行载流平面，电流密度为j，求两平面之间和之外空间的磁感强度11Bjjj内00022•×××ו11Bjj0外0022§7—7带电粒子在电场和磁场中运动一带电粒子在电场和磁场中所受力电场力FqEeB磁场力—洛仑兹力vFqvBm+F*洛仑兹力F的方向垂直于v和B所确定的平面。方向：q>0vB方向；

4、q<0vB反方向。*洛仑兹力F不能改变带电粒子速度v的大小，只能改变其运动方向。普遍情况：FqEqvB二带电粒子在磁场中的运动1.运动方向与磁场方向平行FqvBsin0—带电粒子作匀速直线运动。2.运动方向与磁场方向垂直2vFqvBqvBmRmv回旋半径：RqB2R2m周期：TvqB1qB频率：T2m带电粒子作匀速圆周运动3.运动方向沿任意方向v2vV2匀速圆周运动V1匀速直线运动+v1B结论：螺旋运动hmv2mvsin2m半径：R周期：TqBqBqB2m螺距：hvTvcos1qB应用:

5、磁聚焦磁聚焦在均匀磁场中某点A发射一束初速相差不大的带电粒子,它们的v0与B之间的夹角不尽相同,但都较小,这些粒子沿半径不同的螺旋线运动,因螺距近似相等,都相交于屏上同一点,此现象称之为磁聚焦.应用：电子光学,电子显微镜等.电子的反粒子电子偶1930年狄拉克预言自然界存在正电子显示正电子存在的B云室照片正电子电子及其摹描铅板图三带电粒子在电场和磁场中运动实例N1.质谱仪质谱仪是研究物质E同位素的仪器。vP+B'-BN：为粒子源P：为速度选择器RB

6、mvRqB7072737476qBBRmE锗的质谱2.回旋加速器B回旋加速器是原子核物理、高能物理等实验研究的一种基本设备。2m回旋周期：T2RqB0通过半圆盒的时间：RmvqBV粒子动能：粒子到达222qBR0E1mv2qBR0盒边缘的速度:vKm22m1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室.此加速器可将质子和氘核加速到1MeV的能量，为此1939年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖.LHC安装在地下100米深处27公里长环形隧道内，将两束质子以14TeV的能量对撞。6例有一回旋加速器，他的

7、交变电压的频率1210Hz，半圆形电极的半径为0.532m.问加速氘核所需的磁感应强度为多大？氘核所能达到的最大动能为多大？其最大27速率有多大？（已知氘核的质量为3.310kg，电荷19为1.610C）.解由粒子的回旋频率公式，可得2762πmf2π3.3101210BT1.56T19q1.610qBR071v4.0210msm222qBR0Ek16.7MeV2m3.霍耳效应1879年，霍尔发现，把一载流导体放在磁场中时，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差。这一现象

8、称为“霍耳效应”，这电势差称为“霍耳电势差”。yFqvBBmUFqE1e---------------d