第10章稳恒磁场精要.pptVIP

解 把线圈分为JQP和PKJ两部分 I R Q J K P o 一 带电粒子在电场和磁场中所受的力 电场力 磁场力（洛伦兹力） 运动电荷在电场和磁场中受的力 + 10-4 带电粒子在电场和磁场中的运动 二 带电粒子在磁场中运动举例 1 回旋半径和回旋频率 2 磁聚焦 （洛伦兹力不做功） 洛伦兹力 与 不垂直 螺距 磁聚焦 在均匀磁场中点 A 发射一束初速度相差不大的带电粒子, 它们的 与 之间的夹角 不同 , 但都较小,这些粒子沿半径不同的螺旋线运动, 因螺距近似相等, 相交于屏上同一点, 此现象称为磁聚焦 . 应用 电子光学 , 电子显微镜等 . 质谱仪 分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + - 速度选择器 照相底片 质谱仪的示意图 三、 带电粒子在电场和磁场中运动举例 70 72 73 74 76 锗的质谱 2 回旋加速器 1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室. 此加速器可将质子和氘核加速到1 MeV的能量，为此1939年劳伦斯获诺贝尔物理学奖. 解法一 圆电流的磁场 向外 向内 解法二 运动电荷的磁场 1、 磁感线 I I I 切线方向—— 的方向； 疏密程度—— 的大小. 四 磁通量 磁场中的高斯定理 S N I S N I 2、 磁通量 磁场的高斯定理 磁场中某点处垂直 矢量的单位面积上通过的磁感线数目等于该点 的数值. 磁通量：通过某曲面的磁感线数 匀强磁场下，面 S的磁通量为： 一般情况 物理意义：通过任意闭合曲面的磁通量必等于零（故磁场是无源的）. 磁场高斯定理 例 如图载流长直导线的电流为 , 试求 通过矩形面积的磁通量. 解 1、安培环路定理的推导 o 设闭合回路 为圆形回路（ 与 成右螺旋） 10-2、 安培环路定理 o 若回路绕向为逆时针 对任意形状的回路 电流在回路之外 多电流情况 推广： 安培环路定理 安培环路定理 在真空的恒定磁场中，磁感强度 沿任一闭合路径的积分的值，等于 乘以该闭合路径所穿过的各电流的代数和. 电流 正负的规定 ： 与 成右螺旋时， 为正；反之为负. 注意 问（1） 是否与回路 外电流有关？ （2）若 ,是否回路 上各处 ？是否回路 内无电流穿过？ 例1 求载流螺绕环内的磁场 解 （1） 对称性分析：环内 线为同心圆，环外 为零. 2、 安培环路定理的应用举例 令 （2）选回路 当 时，螺绕环内可视为均匀场 . 例2 无限长载流圆柱体的 磁场 解 （1）对称性分析 （2） . 的方向与 成右螺旋 例3 无限长载流圆柱面的磁场 解 d a c b 例4 无限大均匀带电(线密度为i)平面的磁场 解 一 安培力 S 洛伦兹力 安培力 10-3 载流导线在磁场中所受的力 有限长载流导线所受的安培力 例 1 如图一通有电流 的闭合回路放在磁感应强度为 的均匀磁场中，回路平面与磁感强度 垂直 .回路由 直导线 AB 和半径为 的圆弧导线 BCA 组成 ， 电流为顺时针方向, 求磁场作用于闭合 导线的力. A B C o 根据对称性分析 解 A B C o 由于 A B C o 因 故 解 取一段电流元 例 2 求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中所受的力，已知 和 . P L 结论 任意平面载流导线在均匀磁场中所受的力 , 与其始点和终点相同的载流直导线所