《竞赛课件21说磁》PPT课件

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1、说磁电流元引起的磁场的毕萨拉定律电流元的安培力公式电流元磁场的磁感应强度示例Bq,mv0匀变速直线运动速度为vo的匀速直线运动匀变速曲线运动(类平抛)(轨迹为半支抛物线)匀速圆周运动(轨道圆平面与磁场垂直)匀变速曲线运动(类斜抛)匀速圆运动与匀速直线运动合成(轨迹为等距螺旋线)v0方向与场方向成θ角v0方向与场的方向垂直v0方向与场的方向平行匀强磁场中匀强电场中比较v0θq,mEθ带电粒子在匀强电场与匀强磁场中运动对照磁场对运动电荷及电流的力示例由毕萨拉定律,距无限长直线电流a处磁感应强度无限长直线电流周围磁感应强度PaI环形电流中心点磁感应强度Ia取元电

2、流BO载流圆线圈轴线上的磁场rP专题21-例1OA解题方向:两电流在O点引起的磁场叠加I1AB的优弧与劣弧段电流与电阻成反比,即由毕萨拉定律知,两弧上电流在O点引起的磁场磁感应强度大小关系为:BI2方向相反!两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B两点，并与很远的电源相连，如图所示,求环中心的磁感应强度．专题21-例2解题方向:变端点为无限长通电螺线管内部!PB0如图所示，一恒定电流沿着一个长度为L，半径为R的螺线管流过，在螺线管内部产生了磁感应强度大小为B0的磁场，试求线圈末端即图中P点的磁感应强度及以P为中心的半径为R的圆上的磁通量．专题21-例3解题方

3、向:利用对称性及磁场叠加!AB123456789111210IO由相同导线构成的立方形框架如图所示，让电流I从顶点A流入、B流出，求立方形框架的几何中心O处的磁感应强度．专题21-例4电流元所在处磁场设为B其它;BiB电流元内侧有电流元外侧有解题方向:求出电流元所处磁场磁感应强度,即可求安培力及其对螺线管侧面压强一N匝密绕的螺线管长L，半径r，且Lr．当通有恒定电流I时，试求作用在长螺线管侧面上的压强p．5小试身手题112346B1B2B3B4B5B6O5如图，在半径为R的圆周上沿诸大圆绕有细导线，诸导线相交于同一直径AB的两端，共有六个线圈，每相邻两线圈

4、平面的夹角均为30°，导线上流过电流I，求在木球球心O处磁感应强度的大小与方向．ABO小试身手题2I0h取元线电流,对P张角为P第i对元线电流之一在P处的磁感应强度第i对元线电流在P处的磁感应强度有一个宽为b、无限长薄铜片，通有电流I0．求铜片中心线正上方h（bh）处的P点的磁感应强度．小试身手题3电荷随盘运动,形成环形电流:电流随盘半径分布为:元环电流在盘轴心处引起的磁感应强度为:盘轴心处的总磁感应强度为:一个塑料圆盘，半径为R，带电q，均匀分布在盘表面上，圆盘绕通过圆心垂直于盘面的轴转动，角速度为ω，试求圆盘中心处O的磁感应强度．xyO在通电椭圆导线上

5、取元电流I.Δl元电流I.Δl对一个焦点的张角为元电流I.Δl在焦点处引起的元磁感应强度为Bi由几何关系得则焦点处小试身手题4试应用毕奥—萨伐尔定律，求解方程为（A＞B，其中A和B均为已知量）的椭圆形闭合导线当导线中通以稳恒电流I时，椭圆导线焦点处磁感应强度B1的大小．长直圆柱形载流导线内磁场具有轴对称性，离轴r处的磁感应强度．现有半径为a的金属长圆柱体内挖去一半径为b的圆柱体，两圆柱体的轴线平行，相距d，如图所示．电流I沿轴线方向通过，且均匀分布在柱体的截面上，试求空心部分中的磁感应强度．Oja小试身手题5有空洞的圆柱体电流密度为空洞处视作电流密度为j的

6、两反向电流叠加:raABaBABbrbdjb完整电流j与反向电流-j在空洞中A处引起磁场Ba、Bb:返回αdMαMdαφTdM如图所示，经U＝1000V电压加速的电子（加速前静止）从电子枪T射出，其初速度沿直线α方向．若要求电子能击中在φ＝60°方向，与枪口相距d＝5.0cm的靶M，试求以下两种情况下，所需的匀强磁场的磁感应强度的大小．⑴磁场B1垂直于直线α与靶M所确定的平面；⑵磁场B2平行于枪口T向靶M所引的直线TM．专题21-例5⑴⑵专题21-例6xyOR轨道设计：离子在进入磁场前离子做直线运动，进入磁场区后，在洛伦兹力作用下沿一段圆弧运动，而后离开磁

7、场区，沿直线运动至R．对不同的离子射出角，以适当的圆弧与之衔接，各轨道直线与圆弧对接点，即离子出、入磁场的点的集合为所求磁场的边界．PxyORPr(x,y)射出角范围为如图所示，一簇质量均为m，电量均为q的离子在P点以同一速率v沿xy上半平面中的各个方向射出，垂直于xy平面的匀强磁场B将这些离子聚焦在R点，P点与R点相距为2a，离子轨道应是轴对称的．试确定磁场区的边界．讨论当a＝情况下可聚焦的离子发射角范围．小试身手题6TTFab通电导线受力如图其中安培力大小为两端绳张力的合力为带电粒子要沿弧ab运动，须满足如图所示，质量不计的柔韧细导线的一端悬挂质量为M

8、的重物，给细线提供张力T，另一端固定于天花板上．它的一段处于图中所