第八讲磁场基础
1.基本常识与概念
磁场:电流/通电导线在其周围激发出的特殊形态的物质
磁感应强度:B(T),对其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用
①矢量,单位为T
②方向为小磁针北极(N)受力方向/稳定时指向
F
③B=电流元
IL
电流激发出磁场形式:
I→B(产生)
安培定则
右手螺旋定则
无视I、B,只管直曲
磁体磁性的来源:安培分子环形电流假设
磁针、磁场和地磁
磁针:北极指北地球:地理北地磁南
2.磁场中的力和定则
A.安培力:→
当B与IL垂直时,F安=BIL→(B的定义式,F安的计算式)
左手定则(方向):①空间三者垂直关系
②拇指指向F,掌心被B穿过,四指指向I方向/正电荷运动方向
③
Eg1:
Eg2:在地面上,有导线,I由西向东,安培力朝向?
Eg3:在南极,有一根导线在冰面上,电流朝前,导线有向运动的趋势?
向右
南极为N极,B竖直向上
Eg4:
①求A导线受力大小和方向
垂直纸面向内,F=BIL
②求B导线受力大小和方向
1
垂直纸面向内,F=BILsin30=BIL
2
延伸:当电流方向与磁场方向不垂直时
F=IL?B=BIL?sin?(垂直于B方向上投影)
方向永远垂直于SB、IL
Eg5:
求F的大小和方向
方向:左手定则,竖直向上,垂直于v
ql
大小:FBILBlBqBqv
tt
推论:①洛伦兹力本质与安培力相同,互为宏、微观形式
②严格推导==??=??=?
安
③左手判断洛伦兹力时,四指指向电荷运动形成的电流方向
B.F洛=Bqv(sin?),永远垂直于Bv构成的平面
Eg6:
如何受力?→吸引
推论:电流间的安培力趋同:{同向:吸引
反向:排斥
夹角:转至相同
Eg7:
如何受力?
推论:磁感线形状相似的磁体可相互替换
环导线≈直磁体直导线≈环磁体(U型)
Eg8:
悬浮直导线通电后如何运动?
→由上方观察,会一遍逆时针旋转,一边向下移动
磁感线的性质:①闭合曲线(外内)
②N出S入
③疏密表大小,切线表方向
④条数?,密度B
3.带电粒子在磁场中的运动
A、物理基础
①当B⊥v时,做圆周运动
?F=F
向
F=F