《磁介质电磁感应》PPT课件

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1、上次课后练习答案1.一长直载流导线，沿空间直角坐标OY轴放置，电流沿Y轴方向。在原点O处取一电流元，则该电流元在(a，0，0)点处的磁感应强度的大小为，方向为。(z轴反方向)3.半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为s。若圆盘以角速度w绕垂直于圆盘的中心轴旋，则此旋转圆盘的磁矩=，中心点O的磁感应强度=。ORsw2.如图所示，在无限长载流直导线附近，闭合球面S向导线靠近，则穿过球面S的磁通量将，面上各点的磁感应强度的大小将。不变增大IV4.周长相等的平面圆线圈和正方形线圈，载有相同大小的电流。今把这两个线圈放入同一均匀磁场中

2、，则圆线圈与正方形线圈所受最大磁力矩之比为__________。4/p5.将一个通过电流强度为I的闭合回路置于均匀磁场中，回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为a。若均匀磁场通过此回路的磁通量为F，则回路所受力矩的大小为。IFmtga6.一面积为S，载有电流I的平面闭合线圈置于磁感应强度为的均匀磁场中，此线圈受到的最大磁力矩的大小为，此时通过线圈的磁通量为。当此线圈受到最小的磁力矩作用时，线圈的磁通量为。ISB0SBaI7.有一半径为a，通有稳恒电流I的四分之一圆弧形载流导线CB，处于均匀磁场中，则该载流导线所受安培力的

3、大小为，方向为。CBaOIaB垂直纸面向里上次课后练习答案一、载流线圈在均匀磁场中受到的力矩I载流线圈的磁矩(MagneticDipoleMoment)定义：2.力矩(1)对线圈的作用合力为零合力矩为零方向：与电流成右手螺旋关系SN匝：§9.5.4作用在载流线圈上的磁力矩R(2)的作用合力为零r结论：均匀磁场中，载流线圈所受合外力为零，载流线圈所受力矩为×.q=0M=0q=p/2Mmax=mBq=pM=0大小.×.××.×.作用效果：使线圈磁矩的方向转向外磁场方向A如图，匀强磁场有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平

4、行。在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是(A)ab边转入纸内，cd边转出纸外；(B)ab边转出纸外，cd边转入纸内；(C)ad边转入纸内，bc边转出纸外；(D)ad边转出纸外，bc边转入纸内。abcdA若一平面载流线圈在磁场中既不受力，也不受力矩作用，这说明：(A)该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行。(B)该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行。(C)磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直。(D)该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直。二、磁感应强度矢量的另一种定义试验

5、载流线圈：1.几何线度小，面积小，在线圈范围内磁场性质处处相同；2.电流小，不影响原磁场。定义：大小：方向：试验载流线圈稳定平衡时，线圈的法线方向；具有单位磁矩的载流线圈所受的最大磁力矩。三、均匀磁场中磁矩的势能(Potentialenergyofamagneticdipoleinauniformmagneticfield)qI设q由q1增大到q2线圈的磁矩外力克服磁力矩的功为设磁矩的势能为Wmq=0，取极小值q=p，取极大值[例]半径为R的四分之一圆弧ab，处于均匀磁场中，可绕z轴转动，其中通有电流I，求：1)如图位置时

6、，ab弧所受的磁场力；2)ab弧所受的力矩。解：1)a2)b大小为零bxyzOaIRqxyO[例]如图在均匀磁场中，半径为R的薄圆盘以角速度绕中心垂直轴转动，圆盘面电荷密度为s，求它的磁矩、所受的磁力矩以及磁矩的势能。解：取半径为r宽为dr的环状面元，环带转动时相当于一个载流线圈，其电流：方向向上ORC半径分别为R1和R2的两个半圆弧与直径的两小段构成的通电线圈abcda(如图所示)，则线圈的磁矩为IabcdR2R1(A)pIR22/2，方向向下(B)pIR12/2，方向向上(C)pI(R22-R12)/2，方

7、向垂直导线平面向外(D)pI(R22-R12)/2，方向垂直导线平面向里半径分别为R1和R2的两个半圆弧与直径的两小段构成的通电线圈abcda(如图所示)，放在磁感强度为的均匀磁场中，平行线圈所在平面。则线圈所受到的磁力矩的方向为：IabcdR2R1(A)方向向下(B)方向向上(C)方向垂直导线平面向外(D)方向垂直导线平面向里BC如图一固定的载流大平板，在其附近，有一载流小线框能自由转动或平动。线框平面与大平板垂直。大平板的电流与线框中电流方向如图所示，则通电线框的运动情况从大平板向外看是：(A)靠近大平板A。(B)顺时

8、针转动。(C)逆时针转动。(D)离开大平板向外运动。AI1I2Example:AcircularloopofradiusR,massm,andcurrentIliesonaroughsurface.ThereisahorizontalmagneticfieldB.Howlargecanthecurren