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1、电磁学,大学物理,电子教案,大学物理教研组,编写：李绍新 文德华范素芹 卢义刚 赵纯,磁场对电流的作用,本章教学要求：理解安培定律和洛伦兹力公式。了解磁矩的概念。能计算简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中或在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电场和均匀磁场中的受力和运动。,本章重点：安培定律,洛伦兹力。磁矩。本章难点：载流导体在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力。载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩推导。,返回目录,下一页,上一页,磁场对电流的作用,1 安培力磁场对载流导线的作用,2 磁场对载流线圈的作用,4 磁场对 运动电荷的作用,5 带电粒
2、子在磁场中的运动,3 磁力作功,磁场对电流的作用,1 安培力磁场对载流导线的作用,一 安培定律,返回本章目录,下一页,上一页,磁场,返回本章目录,下一页,上一页,方向向内,思考,返回本章目录,下一页,上一页,方向向内,方向向上,方向向上,思考,返回本章目录,下一页,上一页,提示,I1,a,L,I2,返回本章目录,下一页,上一页,方向如图,根据对称性,有,推广,I,X,Y,C,D,R,Y,返回本章目录,下一页,上一页,非直线电流在非均匀磁场中受力,两者绝缘,方向沿矢径向外,根据对称性,有,推广掌握,I1,I2,X,r,I1,I2,二 两个平行电流的相互作用力,返回本章目录,下一页,上一页,I1产
3、生磁场,方向向内,方向向左,导线2每单位长度受力,同样可导出导线1每单位长度受力,I1,I2,返回本章目录,下一页,上一页,电流单位安培的定义,此时每根导线中的电流定义为,I=1安培,2 磁场对载流线圈的作用,返回本章目录,下一页,上一页,闭合载流导线在均匀磁场中将受到一力矩作用,各边受力,方向向下,方向向上,对O产生一个力矩,a,b,c,d,返回本章目录,下一页,上一页,讨论：,/,a,d,返回本章目录,下一页,上一页,解：建立如图所示的坐标系,x,y,z,R,I,3 磁力作功,返回本章目录,下一页,上一页,1载流导线在磁场中运动时磁力作功,a,b,l,I,返回本章目录,下一页,上一页,2载
4、流线圈在磁场中转动时磁力矩作功,3.一般情况,返回本章目录,下一页,上一页,I,返回本章目录,下一页,上一页,d,返回本章目录,下一页,上一页,I1,a,I2,dx,x,b,l,d=a+b/2,r2,r1,俯视图,（2）,d,返回本章目录,下一页,上一页,d=a+b/2,r2,r1,俯视图,4 磁场对 运动电荷的作用,一 洛伦兹力,返回本章目录,下一页,上一页,磁场对运动电荷的作用力称为洛楞兹力,安培力源自洛楞兹力,电流元受安培力,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,三 霍耳效应,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,5 带电粒子在磁场中的运动,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,向右,方向向内,返回本章目录,下一页,上一页,即,方向向左,排斥力,
