2022-2023学年高二物理竞赛课件:稳恒磁场总结 习题(共15张PPT)

资源下载
  1. 二一教育资源

2022-2023学年高二物理竞赛课件:稳恒磁场总结 习题(共15张PPT)

资源简介

(共15张PPT)
稳恒磁场总结+习题
1
总结+习题
稳恒磁场: 稳恒电流产生的磁场
一个实验规律:毕奥-萨伐尔定律;
一个物理量: 磁感应强度;
两个定理: 高斯定理、环路定理
两种力: 安培力、洛仑兹力
3
1.一个定律---毕奥—萨伐尔定律
真空磁导率
( )
2.一个物理量---磁感应强度
对一段载流导线
(1). 磁场叠加原理(矢量叠加)
求磁感应强度的方法
无限长直导线
方向:右螺旋法则
I
P
( )
( )
(1) 载流直导线
(2) 载流圆线圈(轴线)
方向:右手螺旋
圆心处
N 匝圆线圈
( )
( )
(3) 载流螺线管的磁场
已知螺线管半径为R
单位长度上有n 匝
I
( )
内部
外部
( )
圆弧在圆心处的磁场
( )
6
(2). 按安培环路定理计算
例如:无线长导线、圆柱体、圆柱面载流模型等
长直螺线管
3. 两个定理之一-----磁高斯定理
( )
穿过任意闭合曲面的磁通量为零。
(1) 磁力线是无头无尾的闭合曲线,
(2) 磁场是无源场 (无单独磁极存在)
7
4. 两个定理之二----- 安培环路定理
在真空中的稳恒磁场中,磁感应强度B沿任意闭合曲线的积分(环流),等于该闭合曲线所环绕的电流的代数和的 0倍. 称为磁场中的安培环路定理。
(1)右螺旋关系确定 I内I 的有正、负;
(2) 说明磁场是非保守场,有旋场。
(3) 用此定理解决特殊载流导体产生的磁场。
例如:无线长导线、圆柱体、圆柱面载流模型等
长直螺线管、螺绕环
8
5. 两种力之一----- 安培力
( )
平面载流线圈在匀强磁场中的转动
载流直导线在均匀磁场中的安培力
( )
磁矩
I
( )
9
6. 两种力之二----- 洛仑兹力
( )
粒子速度
粒子速度
fm=qu0 B
匀速直线运动
匀速圆周运动
粒子速度 与 成θ角
匀速螺旋运动
回转半径
回转周期
( )
10
例:两个彼此平行的三角形和矩形载流线圈,面积相等且通以
相同的电流,将它们放置在同一个均匀磁场中,则两线圈
所受到的:
(A)磁场力相等,磁力矩相等;
(B) 磁场力不相等,磁力矩相等;
(C) 磁场力相等,磁力矩不相等;
(D) 磁场力不相等,磁力矩不相等。
[ A ]
例:电流元 在磁场中某处沿x轴正向放置时不受力,把此
电流元转到沿y轴正向放置,受到的安培力沿z轴正向,该电流
元所在处磁感应强度沿 方向。
x轴负
例:有一半径为R的单匝圆线圈,通以电流I,若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感应强度是原来的 倍;线圈的磁矩是原来的 倍。
4 1/2
11
例: 两根导线沿半径方向引向铁环上的A ,B 两点,并在很远处与电源相连.已知圆环粗细均匀,求环中心O的磁感应强度
解:中心O的磁感应强度由四节导线
共同产生
第一、二部分:
A 和 B ,所产磁场均为零
第三部分:大圆弧(I1)
第四部分:小圆弧(I2)
12
例:两导线中的电流均为8A,对图示的三条闭合曲线a ,b , c ,
分别写出安培环路定理等式右边电流的代数和.并讨论:
(1)在各条闭合曲线上,各点的磁感应强度B 的大小是否相等
(2)在闭合曲线c 上各点的B是否为零 为什么
解:由安培环路定理可得
(1) 在各条闭合曲线上,各点的大小不相等。
(2)在闭合曲线C 上各点B不为零。只是B的环路积分为零.
13
例:长直电流 I1附近有一等腰直角三角形线框,通以电流I2 ,二者共面.求△ ABC 的各边所受的磁力.
解:
AC导线受力方向垂直向下,大小为
BC导线受力方向垂直BC向上,大小为
14
例:边长为l =0.1m 的正三角形线圈放在 B =1T 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向平行,且线圈通以电流I =10A,求:
(1)线圈每边所受的安培力;
(2)对OO轴的磁力矩大小;
(3)从所在位置转到线圈平面与磁场垂直时磁力所作的功。
解:
15
(2)由磁力矩公式

展开更多......

收起↑

资源预览