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时间:2020-03-26
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1、12一、稳恒磁场基本槪念,基本定律:磁感应强度:,磁矩:磁通量:高斯定理:环流定理:―――稳恒磁场无源有旋磁感应强度的计算:1.电流产生的磁场(毕—萨定律):2。运动电荷产生的磁场:几种典型载流导线的磁场:有限长直导线:无限长直导线:12圆形电流轴线上:圆形电流圆心处:无限长直螺线管内部:螺绕环内部:无限长载流直圆柱体:柱内:柱外:轴线上:磁场对载流导线及运动电荷的作用:安培力:磁力矩:洛仑兹力:磁力的功:例题:一、12一载流导线弯成如图所示形状,电流由无限远处流来,又流向无限远处。则圆的圆心o点的磁感应强度大小为多少?方向如何?Ro图1IIRo图2IIRo图4IIRo图5IIR
2、o图3IIII图8RoI图7IRo图6IIRoII图9RoII图10Ro(1);(2)12(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)二、氢原子中的电子(电量为e),在一半径为R的圆轨道上以速率v做匀速率圆周运动,则圆心处的磁感应强度大小为多少?圆心处磁场能量密度为多少?等效圆电流的磁矩,,三、两个电子e1和e2同时射入某均匀磁场后,分别作螺旋运动。若它们的速率,入射方向与磁场方向成,则它们的旋转周期之比是多少?旋转半径之比是多少?旋转螺距之比是多少?四、用数学式表示出稳恒磁场的基本性质,一是无源场,二是有旋场。五、有一宽为a的无限长薄金属片,自下而上通有电流I,如图,求图
3、中P点处的磁感应强度。laIp题五图,Iba题六图CDBAl,12方向垂直纸面向里。六、一根通电I的长直导线和一个矩形ABCD回路共面,如图。则ABCD回路中的磁通量Ф是多少?BCAIba题六图l推广:若将矩形换成三角形,则磁通量Ф又是多少?,RRlIS题七图七、磁导率为的无限长磁介质圆柱体,半径为R,均匀通有电流I,则圆柱体内任一点处的磁感应强度大小为多少?圆柱体外任一点处的磁感应强度大小为多少?并求图示的面S中的磁通量Ф是多少?推广:若为无限长圆柱面所组成的圆筒,则由如何?(提示:圆筒内外磁导率均为);,;若为圆柱面:,IbOxa题八图八、如图所示,任意形状的一段导线ab,通
4、有电流I,导线放在和均匀磁场垂直的平面内,磁场作用在导线ab上的合力大小是多少?方向?Ino题九图B九、一直径d=0.02m的圆形线圈,共5匝,通以I=0.1A12的电流,放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,如图。求:(1)线圈在图示位置所受的磁力矩;(2)线圈由图示位置转至平衡位置,磁力矩作的功;(3)线圈在图示位置的磁矩;(4)当线圈平面与磁感应强度B平行时,线圈的磁矩和磁力矩是多少?(5)当线圈平面与磁感应强度B垂直时,线圈的磁矩和磁力矩是多少?解:(1),方向垂直纸面向里。(2);;推广:若圆线圈换成矩形线圈,则又如何?Iba题十图CDBAl十、如图所示,在无限长直导线A
5、B内通有电流I1,在矩形线圈CDEF中通有电流I2,AB与线圈共面,且CD、EF都与AB平行,求:(1)导线AB的磁场对矩形线圈每边的作用力;(2)矩形线圈所受的合力和合力矩;(3)矩形线圈如何运动?十一、一个50匝的半径R=5.0cm的通电线圈,处于B=1.5T的均匀外磁场中,线圈中电流I=0.2A,当线圈的磁矩与外磁场方向间的夹角θ从0转到π时,外磁场对线圈所做的功为(B)(A)0.14J;(B)0.24J;(C)1.4J;(D)7.8JIIO题12图十二、一无限长直导线通电I,弯成如图所示形状,圆心o点处磁感应强度的大小为(1),方向为(2)。(1),(2)垂直纸面向外;1
6、2十三、设有一电缆,由两个无限长的同轴圆筒导体构成,内、外圆筒之间充满了磁导率为的磁介质,内、外圆筒上通有大小相等,方向相反的电流I,设两圆筒的半径分别为、,求:(1)此电流系统激发的磁场的磁感应强度分布;(2)长度为的一段电缆内所储存的磁能。(取轴线为坐标原点。)解:(1)取轴线为坐标原点。由安培环路定理,可得(2)P点处()IO题14图B十四、在如图所示的等边三角形所受合力为(3),以轴,线圈受到的磁力矩大小为(4)。十五、设有一电缆,由两个无限长的同轴圆筒导体构成,内、外圆筒之间充满了磁导率为的磁介质,内、外圆筒上通有大小相等,方向相反的电流I,设两圆筒的半径分别为、,求:
7、(1)此电流系统激发的磁场的磁感应强度分布;(2)求圆筒间任一点的磁能密度。解:取轴线为坐标原点。12(1),;,;,(2)二电磁感应,电磁波电磁感应定律:动生电动势:感生电动势、涡旋电场:自感电动势:,互感电动势:,,,线圈储存的磁能:磁场能量:,麦克斯韦方程组的积分形式:12,,平面电磁波的性质:平面电磁波的性质三,光学1.光的干涉:相干条件,光程差,相长、相消干涉条件()杨氏双缝干涉:12薄膜干涉(等厚、等倾)干涉:劈尖、牛顿环、增透/增反:条纹间距:明环:暗环:迈克尔逊干
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