磁力与电荷的运动

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磁场中的电荷运动

磁场中的电荷运动

磁场中的电荷运动在磁场中的电荷运动磁场是由电流产生的,而电荷是带电粒子。

当电荷运动时,会受到磁场的力的作用,这种现象被称为磁场中的电荷运动。

本文将介绍电荷在磁场中的运动规律以及与其他物理量的关系。

一、洛伦兹力的作用在磁场中,电荷受到的力被称为洛伦兹力。

洛伦兹力的大小和方向由以下公式给出:F = qvBsinθ其中,F是洛伦兹力的大小,q是电荷的大小,v是电荷的速度,B 是磁场的大小,θ是电荷速度与磁场方向之间的夹角。

从上述公式可以看出,当电荷的速度与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大;当速度与磁场方向平行时,洛伦兹力最小,甚至为零。

这意味着电荷在磁场中的轨迹将偏离原来的方向,呈现出弯曲的形状。

二、电荷的圆周运动如果一个正电荷以一定的速度在磁场中运动,它将沿着圆形轨迹运动。

根据洛伦兹力的作用方向,可以推导出电荷的运动轨迹。

假设磁场方向为垂直于纸面向内,电荷的速度方向与纸面平行,则电荷将绕着磁场方向进行圆周运动。

在这种情况下,洛伦兹力提供了向心力,使得电荷保持圆周运动。

根据牛顿第二定律,可以得到以下公式:F = ma = (mv^2)/r其中,m是电荷的质量,a是向心加速度,v是电荷的速度,r是电荷运动的半径。

结合洛伦兹力的表达式,可以得到以下关系:qvB = (mv^2)/r通过简单的计算,可以得到电荷运动的半径:r = mv/(qB)可以看出,电荷的运动半径与其质量、速度以及磁场强度成反比。

三、磁力对电流的作用当电流通过导线时,产生的磁场会对导线上的电荷施加力。

电流中的每一个电子都受到洛伦兹力的作用,导致整个导线受到一个总的力。

在直流电路中,导线上的电荷移动速度是恒定的,因此洛伦兹力和电荷的运动方向垂直,导致电流导线呈直线形状。

而在交流电路中,电流的方向和大小都会发生周期性变化,导致电荷在导线中来回运动。

在每一个电流周期内,电荷受到的磁场力的方向也会改变。

由于这种磁场力是周期性变化的,导致导线上的电荷来回振动,并引发电磁感应现象。

磁场中的电荷运动

磁场中的电荷运动

磁场中的电荷运动
在磁场中,电荷受到磁力的作用而运动。

磁力是由于电荷在磁场中
的运动而产生的,它的大小和方向都与电荷的速度和磁场的性质有关。

根据洛伦兹力公式,磁力(F)等于电荷(q)的速度(v)与磁场(B)之间的叉乘,且与正弦θ成正比。

其中,θ是电荷速度和磁场的
夹角。

F = q * v × B * sinθ
根据这个公式,我们可以得出以下结论:
1. 当电荷的速度与磁场方向垂直(θ=90°)时,磁力达到最大值,
且与电荷的速度无关。

因此,在垂直于磁场方向运动的电荷受到最大
的磁力作用。

2. 当电荷的速度与磁场方向平行(θ=0°)时,磁力为零。

因此,在
平行于磁场方向运动的电荷不受磁力影响。

3. 当电荷的速度与磁场方向形成其他夹角时,磁力的大小取决于θ
的大小,即电荷的速度与磁场的夹角。

如果θ不为0°或90°,则磁力的大小介于零和最大值之间。

根据磁力的作用,电荷在磁场中可能发生以下几种不同的运动:
1. 直线运动:当电荷的速度与磁场方向垂直时,磁力的作用使电荷
沿着磁力的方向直线运动。

2. 螺旋运动:当电荷的速度与磁场方向形成一定夹角时,磁力的作用使电荷在垂直于磁场方向的平面上做螺旋运动。

3. 循环运动:当电荷的速度与磁场方向平行时,磁力为零,电荷不受磁力作用,继续沿着原来的方向匀速直线运动。

总之,磁场对电荷的运动具有一定的控制作用,可以改变电荷的运动轨迹和速度。

这在电磁学和磁共振等领域有广泛的应用。

磁力与电荷的运动

磁力与电荷的运动
§14-3 磁力与电荷的运动
§14-4 磁场与磁感应强度 §14-5 带电粒子在磁场中的运动
§14-6 霍尔效应
§14-7 载流导线在磁场中受的力 和力矩
§14-3 磁力与电荷运动
一.磁现象 人们发现磁现象已有两千五 百多年
《吕氏春秋》:“慈石召铁” ----磁石吸铁性质
《韩非子·有度》:“司南” ----磁石琢磨成的指南针
----洛仑兹力 常表示为
讨论: 洛仑兹力与电荷运动方向垂直,即它 对运动电荷不作功。它只改变电荷的 运动方向,而不改变运动速度的大小
空间中存在电场和磁场时,运动电荷 受力
二.带电粒子在磁场中的运动 设带电粒子q以初速 进 入均匀磁场
:作匀速直线运动 : 在垂直于磁场的
平面内作匀速圆周运动
周期
场中各点都有一特定方向,电荷沿该
方向(或其反方向)运动时,电荷不受磁
力作用
----为该点处的磁场方向
运动电荷受到的磁力方向总是同时垂 直于电荷运动方向和磁场方向
磁力与电荷电量q、电荷运动速率v及
电荷运动方向与磁场方向间的夹角 有
关,满足
定义: 或
----磁感应强度 的大小
单位:特斯拉(T) 磁感应强度是矢量
11世纪,沈括制造了航海用的指南针 ,并在《梦溪笔谈》中作了详细的记载
材料:
天然磁铁矿石:四氧化三铁(Fe3O4) 人工磁铁:氧化铁(Fe2O3)与一种或多 种二价金属氧化物(CuO,MnO, BaO 等)的粉末混合高温烧结而成
磁现象
磁性:可吸引铁,镍,钴等物质
磁极:两端处磁性最强
磁力:磁极同性相斥,异性相吸
建立坐标系

例4在一个圆柱形的磁铁N极的正上 上方水平放置一个半径为R的导线 环,其中通有顺时针方向(俯视) 的电流I。在导线所在的B方向都有 与竖直方向成α角。求导线环受的磁 力。

磁场对电荷运动的影响

磁场对电荷运动的影响

磁场对电荷运动的影响磁场是由电流产生的。

当电荷运动时,它会产生一个磁场,而同时该电荷也会受到外部磁场的作用。

在本文中,我们将探讨磁场对电荷运动的影响。

1. 磁力的作用磁场可以对电荷施加力,这种力称为磁力。

磁力的大小和方向由洛伦兹力定律确定。

洛伦兹力定律表明,磁力的大小与电荷的大小、电荷的运动速度以及磁场的强度和方向有关。

磁力的方向垂直于电荷的运动轨迹和磁场的方向,符合右手定则。

2. 磁场对带电粒子的弯曲轨迹当带电粒子穿过磁场时,由于受到磁力的作用,其运动轨迹会发生弯曲。

这种弯曲轨迹被称为洛伦兹力的曲线。

3. 磁场对电子轨道的影响在原子中,电子绕绕原子核运动,形成电子轨道。

在有磁场的情况下,电子的轨道将受到磁力的作用,导致其轨道的形状和方向发生改变。

这种现象称为塞曼效应。

4. 磁场对电磁感应的影响磁场还可以影响电磁感应现象。

当一个导体运动于磁场中,产生感应电动势时,会产生电流。

这种现象被称为磁感应。

5. 磁场对电子运动速度的限制在磁场中,电子受到磁力的作用,会发生向心力。

这种向心力会限制电子的运动速度和轨道半径。

当向心力与电子的离心力平衡时,电子将保持稳定的轨道。

6. 磁场对电子束的聚焦在粒子加速器中,利用磁场可以对电子束进行聚焦。

磁场可以使电子束在加速器中保持稳定的轨道,同时减小束斑的扩散,提高加速效率。

总结:磁场对电荷运动有着显著的影响。

磁力可以使电荷的运动轨迹发生弯曲,磁场也可以改变电子的轨道形状和方向。

此外,磁场还对电磁感应产生影响,限制电子运动速度,并对电子束的聚焦起到重要作用。

对磁场与电荷运动的关系的深入了解,对于电磁学的研究和应用具有重要意义。

学习磁力对电荷运动的限制与控制

学习磁力对电荷运动的限制与控制

学习磁力对电荷运动的限制与控制磁力是物理学中一种非常重要的力,它对电荷运动有着重要的限制和控制作用。

通过学习磁力的原理和特性,我们可以更好地理解电荷在磁场中的运动规律,并且可以应用于实际生活和科学研究中。

首先,我们来了解一下磁力的基本原理。

磁力是由磁场产生的一种力,它可以对电荷施加力的作用。

磁场是由磁体或者电流产生的,它的特性是有方向和大小的。

当电荷运动时,如果它的运动方向与磁场方向垂直,那么磁力将会对电荷产生作用。

这个作用力的大小和方向都与电荷的速度、磁场的强度以及电荷的电荷量有关。

其次,我们来看一下磁力对电荷运动的限制。

磁力对电荷的限制主要体现在两个方面,即磁场对电荷的转向和磁场对电荷的速度的限制。

首先,磁场对电荷的转向有着重要的限制作用。

当电荷进入磁场时,磁力将会使电荷发生偏转,使其改变运动方向。

这个偏转的方向与电荷的电荷性质、速度和磁场的方向有关。

其次,磁场对电荷的速度也有一定的限制作用。

当电荷在磁场中运动时,磁力会对电荷施加一个向心力,使电荷的速度发生变化。

这个向心力的大小与电荷的速度、磁场的强度以及电荷的电荷量有关。

然而,我们也可以通过控制磁力来控制电荷的运动。

通过改变磁场的方向和强度,我们可以改变磁力的大小和方向,从而对电荷的运动产生控制作用。

例如,我们可以通过改变磁场的方向,使电荷的运动方向发生改变。

这在实际生活中有着广泛的应用,比如磁力导航系统中的磁场控制技术,可以使电荷按照预定的路径进行运动。

此外,我们还可以通过改变磁场的强度,来改变磁力的大小,从而对电荷的速度产生控制作用。

这在科学研究中有着重要的应用,比如在粒子加速器中,通过改变磁场的强度,可以控制粒子的速度,从而实现粒子的加速和定向。

综上所述,学习磁力对电荷运动的限制与控制,对我们理解电荷在磁场中的运动规律以及应用于实际生活和科学研究中都具有重要的意义。

通过学习磁力的原理和特性,我们可以更好地理解磁力对电荷的限制作用,以及如何通过控制磁力来控制电荷的运动。

电磁学中的磁场对电荷的作用

电磁学中的磁场对电荷的作用

电磁学中的磁场对电荷的作用磁场对电荷的作用是电磁学中一个重要的研究内容。

磁场是由带电粒子运动形成的,它对电荷具有一定的作用力,这种作用力被称为洛伦兹力。

在电磁学理论中,洛伦兹力是磁场对电荷作用的基石之一,为我们理解电磁现象提供了重要的指导。

首先,为了全面理解磁场对电荷的作用,我们需要了解磁场和电荷之间的相互作用机制。

在经典电磁学理论中,电荷的运动会产生磁场,而磁场会对电荷施加力。

当一个运动的电荷进入磁场时,它会受到洛伦兹力的作用,这个力的方向与电荷的速度方向、磁场的方向以及电荷的电荷性质(正负)有关。

如果电荷的运动方向与磁场方向垂直,那么洛伦兹力的方向将垂直于电荷运动方向和磁场方向,这也被称为右手定则。

如果电荷的运动方向与磁场方向平行,那么洛伦兹力将为零。

其次,磁场对电荷的作用力可以通过洛伦兹力的数学表达式进行计算。

洛伦兹力的大小由电荷的电荷量、电荷的速度以及磁场的强度共同决定。

在经典电磁学中,洛伦兹力的表达式为F=qvBsinθ,其中F表示力的大小,q表示电荷量,v表示电荷的速度,B表示磁场的强度,θ为磁场方向与电荷速度方向之间的夹角。

由于洛伦兹力的方向垂直于速度方向和磁场方向,因此电荷在磁场中受到的作用力将使其运动轨迹发生曲线偏折。

此外,磁场对电荷的作用还可能导致电流的产生。

当电荷在磁场中发生偏折时,如果电荷在偏折过程中与其他电荷发生碰撞,就会导致电荷之间发生相互作用。

这种相互作用通常会导致电荷的集体运动,形成电流。

磁场对电荷的作用力将成为推动电荷运动的动力源,也决定了电流的大小和方向。

这一现象在电磁感应和电磁振荡等实验中得到了广泛的应用。

最后,磁场对电荷的作用还可以通过实验进行验证。

例如,可以将带电粒子放置在磁场中,通过观察粒子的运动轨迹、磁场的方向和强度来研究磁场对电荷的作用。

此外,也可以通过改变电荷的速度、电荷的电荷量以及磁场的强度等条件,进一步研究洛伦兹力的特性和变化规律。

这些实验可以验证磁场对电荷的作用力的存在和性质,加深我们对电磁学的认识。

磁场与电荷的相互作用

磁场与电荷的相互作用

磁场与电荷的相互作用磁场和电荷之间存在着一种神奇而又深奥的相互作用关系。

我们经常可以在生活中见到这种相互作用,比如用电磁炉加热食物、用电动机驱动机器等。

本文将从电场和磁场的产生、磁力和洛伦兹力等角度来探讨磁场与电荷的相互作用。

首先,我们需要知道电场和磁场是如何产生的。

当一个电荷受到力的作用时,它会产生电场。

电场是在空间中具有方向和大小的物理量,它决定了电荷所受的力的方向和大小。

而当电流通过导线或线圈时,会产生磁场。

磁场也是具有方向和大小的物理量,它决定了电荷在磁场中所受的力。

接下来,我们来探究磁场对电荷的作用。

当一个电荷在磁场中运动时,它会受到磁力的作用。

磁力的方向垂直于电荷的运动方向和磁场方向,并且符合右手定则。

这个定则可以简单地用右手握拳的姿势来表示:右手握拳,大拇指指向电荷运动的方向,食指指向磁场的方向,中指的方向就是磁力的方向。

一个常见的例子是把一个带电粒子通过螺旋管,会发现带电粒子因受到磁力的作用而偏离原来的轨道。

这是由于磁场对电荷的作用力所致。

此外,洛伦兹力也是研究磁场与电荷相互作用的重要概念。

洛伦兹力是指电荷在电场和磁场的共同作用下所受到的力。

当电荷同时存在于电场和磁场中时,洛伦兹力会使得电荷沿着一条曲线运动。

这也是粒子在磁场中偏转的原因。

洛伦兹力的大小与电荷的大小、电场强度以及磁感应强度等因素有关。

磁场与电荷的相互作用不仅在科学研究中有着重要的应用,而且在现实生活中也有着广泛的应用。

例如,电磁炉利用交变电流在产生磁场的线圈中产生感应电流,从而使炉面发热。

这种工作原理正是基于电荷在磁场中所受到的力的原理。

另外,电动机也是利用磁场与电荷的相互作用来实现转动的机械能转化装置。

电动机中,电流通过线圈产生磁场,与磁场交互作用的电荷受到力的作用,从而使得电动机转动。

这两个例子都是磁场与电荷相互作用的应用,展现了这一原理在日常生活中的重要性。

在现代科学研究中,磁场与电荷相互作用的深度和广度正在不断拓展。

《大学物理》第七章 磁力S

《大学物理》第七章 磁力S
4
磁(场)力
一、磁感应强度的定义 洛伦兹力
Fm
Fm qv B
洛伦兹力的大小
F qvB sin
q
B v
M
'
Fm 1、磁感应强度的大小 B qv sin 2、磁感应强度的方向 Fm 0
——零力线的方向 3、磁感应强度的单位
M
SI:特斯拉(T), Gauss: 1T=104G
2 m v/ / mv R h qB qB
h 常量
B↑
B
h↓
F
F
磁镜 磁瓶
——磁约束现象 应用: 可控轻核聚变
17
动画
地磁场: 中间弱、两极强
18
地磁场:中间弱、两极强,是天然的磁捕获器。
Charged Particle Approaching Earth
范.阿仑辐射带
S S S底
B dS
S
BdS cos
S
BS 底 ( BS底 ) 0
12
§ 7 、3
带电粒子在电磁场中的运动
—匀变速运动
B
F
一、匀强电场中的运动
二、匀强磁场中的运动
mv R qvB = m v2/R 得: qB
2 R 2 m 周期 T v qB 1 qB 频率 f T 2 m
UH B kI
25
§7.5 载流导体在磁场中受的力 一、安培力的公式 设导线所通电流强度为:I B 考虑一小段长为dl 的载流导线在磁场中的受力。 S 为方便,定义电流元: Idl (与电流同向) q 设:电流元中每个载流子 q的平均定向 v 运动速度为 v 则每个载流子所受磁力: f qv B I d l 电流元中的载流子数量: dN nSdl dF fdN 则电流元 Idl 所受的总磁场 力:

磁场对电荷的影响

磁场对电荷的影响

磁场对电荷的影响磁场是由电流和磁体产生的力场,它对电荷产生一定的影响。

在本文中,我们将探讨磁场对电荷的影响,并分析其中的原理和应用。

一、磁场对电荷的力作用磁场对电荷的力作用可以通过洛伦兹力来描述。

当电荷在磁场中运动时,磁场会给电荷施加一个垂直于电荷速度和磁场方向的力。

根据洛伦兹力的公式,这个力可以用以下方程表示:F = q * v * B * sin(θ)其中,F为洛伦兹力,q为电荷量,v为电荷的速度,B为磁场的磁感应强度,θ为磁场和速度之间的夹角。

根据上述公式,我们可以得出以下几个结论:1. 当电荷速度和磁场方向垂直时,洛伦兹力最大,为Fmax = q * v * B;2. 当电荷速度和磁场方向平行时,洛伦兹力为零,电荷不受力的作用;3. 当电荷速度和磁场方向夹角为其他角度时,洛伦兹力大小为F = q * v * B * sin(θ),大小介于0和Fmax之间。

二、磁场对电荷运动轨迹的影响由于磁场对电荷的力作用垂直于电荷速度方向,它只改变电荷的运动方向,而不改变其速度大小。

因此,磁场可以改变电荷的运动轨迹。

当电荷以某一速度进入磁场时,磁场会做一垂直于速度方向的力,使电荷偏离原来的直线轨迹,形成一个圆周运动。

这种现象被称为磁场中的电荷轨道运动。

在研究电荷在磁场中的轨道运动时,我们引入了一个重要的参数,即磁场对电荷的作用力与电荷的质量之比,记作q/m。

这个比值在物理学中被称为电荷的“比荷质比”。

根据洛伦兹力的方向和运动学知识,我们可以推导出以下结论:1. 当磁场和速度方向垂直时,电荷将做一个完整的圆周运动;2. 当磁场和速度方向平行时,电荷将沿直线运动,不受磁场的影响;3. 当磁场和速度方向夹角为其他角度时,电荷将做一螺旋状或螺旋线状运动。

三、磁场对电荷的应用磁场对电荷的影响在许多实际应用中起到重要作用。

以下是几个常见的应用示例:1. 电动机:电动机利用磁场对带电导体的力作用,将电能转换为机械能。

磁场对运动电荷的作用力

磁场对运动电荷的作用力

磁场对运动电荷的作用力首先,磁场是由运动电荷产生的。

当电荷在运动时,它会产生一个环绕着它的磁场。

这就是著名的安培环路定理,它说明了电流在产生磁场方面的重要性。

电流是由运动电荷产生的,并且在产生磁场时,电流不仅仅是电荷的数量,还包括电荷的速度。

因此,只有运动电荷才能产生磁场。

当一个运动电荷进入一个磁场时,它会受到一个磁场力的作用。

这个作用力被称为洛伦兹力,是由电荷的运动状态和磁场的性质共同决定的。

具体来说,洛伦兹力的大小和方向由以下三个因素决定:电荷的速度、磁场的方向和大小以及电荷的电荷量。

洛伦兹力可以用以下公式表示:F=q*(v×B)其中,F表示洛伦兹力,q是电荷的电荷量,v是电荷的速度,B是磁场的磁感应强度。

"×"表示向量叉乘,由右手定则可知,正交于电荷的速度和磁场的方向。

根据这个公式,我们可以看到洛伦兹力与电荷的速度和磁场的方向和大小都有关系。

如果电荷的速度与磁场平行,洛伦兹力为零,电荷不会受到磁场力的作用。

如果电荷的速度与磁场垂直,洛伦兹力的大小最大。

如果电荷的速度与磁场的方向成一定的角度,洛伦兹力的大小将介于0和最大值之间。

在实际应用中,磁场对运动电荷的作用力表现出一些重要的特性。

首先,该力是一个受力,它使运动电荷发生加速度。

其次,磁场力只对速度有垂直分量的电荷产生作用,不会改变电荷的速度大小。

最后,磁场力与电荷的电荷量成正比,因此电荷越大,力也越大。

磁场对运动电荷的作用力在许多实际情况中都有重要应用。

例如,它可以用于磁力传感器和磁力计等仪器中。

在这些设备中,磁场力被用来测量电荷的速度,并将其转化为一个可读的数值。

此外,洛伦兹力是运行大型粒子加速器的基本原理之一、在这些加速器中,电荷通过磁场受到的力会加速它们,并使其达到很高的速度。

总之,磁场对运动电荷的作用力是一种重要的物理现象。

洛伦兹力的大小和方向取决于电荷的电荷量、速度和磁场的方向和大小。

磁场力对于许多实际应用非常重要,并在许多领域中发挥着重要作用。

大学物理第12章

大学物理第12章


L
0
( L围)

1
I3
L
说明: 关于电流符号的规定: 当电流流向与回路 L 的绕向 成右手螺旋法则时,I > 0 ; 否则,I < 0 。
“L 所围”指闭合的恒定电 流与 L 的相套合。
( L围)
I 2I
I1 0 , I 2 0
1
I2
定理是 Boit-Savert 定律的推论,但证明过程比较复杂。 一般可以借助无限长直线电流产生的磁场,对定理加 以说明。 积分式中的 B 在路径 L 取值,它是所有电流(无论是否 被 L 所围)共同产生的场,只是积分的结果仅与被 L 所 围电流有关。 定理只适用于真空中恒定电流产生的磁场。
第十二章
磁场和它的源
运动电荷相互作用是靠磁场传递的,这意味着两方面含义:
运动电荷激发磁场;磁场对运动电荷作用——磁力。 恒定电流是运动电荷的最典型的例子。本章主要就是讨论恒
定电流所激发的磁场——恒定磁场的规律,并进一步讨论这种
磁场的性质。 对磁场性质的研究,运用的是研究静电场的方法,即研究: 场对闭合面的通量 B dS
磁感应线的特点: 1. 无头无尾的闭合曲线。 2. 任何两条磁感应线不相交; 3. 磁感应线的环绕方向与电流方向服从右手螺旋定则。
右手螺旋定则:(1)大拇指—电流方向,四指弯曲方向—磁感应线的 环绕方向;(2)四指弯曲方向—圆环电流方向,大拇指—圆环轴线上磁感 应线的方向。
4. 磁通量
磁通量:d m B dS m B dS
第十二章 磁场和它的源
Magnetic Field
本章主要内容
§12-1 磁力与电荷的运动

磁力的来源两运动中的电荷产生磁力课件

磁力的来源两运动中的电荷产生磁力课件
洛伦兹力
当电荷在磁场中运动时,受到的力即为洛伦兹力, 其大小和方向可以用左手定则确定。
PART 04
磁力在现实生活中的应用
磁力在物理学中的应用
磁场和电流
磁场和电流是磁力在物理学中的主要应用领域,如电磁铁、发电 机和电动机等。
磁性材料
磁性材料如铁、钴和镍等在制造磁铁、磁记录和磁感应器等方面有 广泛应用。
02
研究磁力与电场、磁场等。
发展磁力理论的数学描述方法
03
通过发展磁力理论的数学描述方法,能够更精确地描述磁力的
性质和行为,为磁力理论的进一步发展提供工具。
磁力技术的创新发展
01
开发高效、稳定的磁力材料
通过研究和开发高效、稳定的磁力材料,能够提高磁力技术的性能和应
磁性药物
利用磁性材料将药物吸附或包裹,然后通过磁场将其导向病变部位, 实现药物的精确投递和控制释放。
PART 05
未来磁力研究展望
磁力理论的深入研究
深入研究磁力产生的微观机制
01
通过研究磁力产生的微观机制,有助于深入理解磁力与电荷、
电流等物理量的关系,为磁力理论的完善提供基础。
探索磁力与其他力的相互作用
ONE
KEEP VIEW
磁力的来源-两运动中 的电荷产生磁力课件
目 录
• 磁力简介 • 磁场的形成 • 电荷的运动与磁力产生 • 磁力在现实生活中的应用 • 未来磁力研究展望
PART 01
磁力简介
磁力的定 义
01
02
03
磁力
是指磁场对放入其中的磁 体和电流的作用力。
磁力作用
磁力作用是磁场对放入其 中的磁体和电流的作用力, 磁力是靠磁场产生的,是 一种“软力”。

磁力与电荷的关系

磁力与电荷的关系

磁力与电荷的关系磁力和电荷是物理学中两个重要的概念,它们之间存在一定的关系。

了解和掌握磁力与电荷的关系对于理解电磁学和磁电性现象非常重要。

首先,我们来介绍一下电荷。

电荷是物质固有的一个属性,是负责产生和感受电磁力的基本粒子。

根据电荷的性质,可以将其分为正电荷和负电荷两种。

正电荷是指电子缺少的状态,负电荷则是指电子过剩的状态。

根据电荷之间的相互作用,同种电荷会互相排斥,异种电荷会互相吸引。

其次,我们来谈一谈磁力。

磁力是指磁物体相互之间的作用力。

磁力的表现形式有两种,分别是磁引力和磁排斥力。

磁引力是指两个磁物体之间的相互吸引,而磁排斥力则是指两个磁物体之间的相互排斥。

磁力的产生和存在是由于磁性物质内部存在的磁矩。

磁矩是磁性物质内部由原子或电子自旋引起的微小电流产生的磁场的结果。

当磁场发生变化时,磁力就会产生。

磁力和电荷之间的关系可以通过洛伦兹力来描述。

洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的作用力。

当电荷以一定的速度通过一个磁场时,就会受到垂直于速度和磁场方向的力的作用。

这个力的大小与电荷的电量、速度以及磁场之间的相对关系有关。

洛伦兹力的数学表达式可以表示为F = qvBsinθ,其中F为洛伦兹力,q为电荷量,v为速度,B为磁场强度,θ为速度矢量和磁场强度矢量之间的夹角。

通过洛伦兹力的表达式,我们可以看出磁力与电荷之间的直接关系。

当电荷的电量增加时,洛伦兹力也会增加。

当电荷的速度增加时,洛伦兹力也会增加。

当磁场的强度增加时,洛伦兹力也会增加。

当速度矢量和磁场强度矢量之间的夹角增加时,洛伦兹力也会增加。

可以看出,磁力与电荷之间的关系是非常密切的。

需要注意的是,磁力只对运动着的电荷有作用,对静止的电荷没有作用。

这是由洛伦兹力的表达式中速度项的存在导致的。

当电荷处于静止状态时,速度为零,洛伦兹力也为零,磁力对静止电荷没有影响。

此外,磁场的存在对电荷的运动轨迹也有影响。

当电荷在磁场中运动时,由于洛伦兹力的作用,电荷的运动会发生弯曲。

电荷运动的磁力效应

电荷运动的磁力效应

电荷运动的磁力效应电荷运动的磁力效应是一项重要的物理现象,它揭示了电流以及电荷在磁场中所受到的力的性质。

本文将详细介绍电荷运动的磁力效应的基本原理、公式推导以及实际应用。

一、磁场与磁力磁场是由磁性物质或者电流产生的物理现象,它具有方向和大小。

磁力是指磁场对运动电荷或者磁性物质所施加的力,其方向遵循右手螺旋法则。

二、电荷运动的磁场根据安培环路定理,当电流通过一段导线时,周围会形成一个磁场。

同样,当电荷运动时,也会产生一个磁场。

由此可见,电荷运动的磁场与电流的磁场有相似之处。

三、洛伦兹力电荷在磁场中运动时,会受到磁力的作用,即洛伦兹力。

洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度和磁场强度,大小与电荷、速度以及磁场强度成正比。

洛伦兹力的表达式为:F = q(v × B)其中,F表示洛伦兹力,q表示电荷的大小,v表示电荷的速度,B表示磁场的强度。

四、电荷在磁场中的轨迹根据洛伦兹力的性质,我们可以推导出电荷在磁场中的运动轨迹。

当电荷的速度与磁场方向垂直时,电荷将沿着磁场的强度方向做圆弧运动;当电荷的速度与磁场方向平行时,电荷将直线通过磁场。

五、实际应用电荷运动的磁力效应在很多领域都有着广泛的应用。

以下是几个实际应用的例子:1. 电动机:电动机利用电流在磁场中的受力作用,将电能转化为机械能,用于驱动各种设备和机械。

2. 电磁铁:通过控制电流的变化,可以改变电磁铁产生的磁场强度,从而实现吸附和释放物体的功能。

3. 磁共振成像:磁共振成像利用核磁共振原理,通过对患者体内的氢原子核进行磁场和电磁波作用,得到人体组织的影像。

4. 磁悬浮列车:磁悬浮列车通过利用车辆与磁轨之间的磁力斥力或吸引力,实现在轨道上的高速悬浮交通。

以上仅是电荷运动的磁力效应在实际应用中的一些例子,实际上,电荷运动的磁力效应在电子工程、电磁学以及医学等领域都有着广泛的应用。

结语电荷运动的磁力效应是电磁学中的重要内容,通过研究电荷在磁场中的运动规律,我们能够深刻理解电流和电磁现象的本质。

磁场中电荷的运动

磁场中电荷的运动

磁场中电荷的运动磁场中的电荷运动是电磁现象中的一种重要表现形式。

磁场指的是周围充满磁力的区域,在这个区域内,电荷受到的力和运动方式都会受到磁场的影响。

本文将探讨磁场中电荷的运动特点以及相关的物理规律。

一、洛伦兹力在磁场中,电荷会受到一个称为洛伦兹力的作用力。

洛伦兹力的大小与电荷的电量、电荷的速度以及磁场的强度有关。

当电荷的速度与磁场的方向(用矢量形式表示)垂直时,洛伦兹力的大小可以用下式计算:F = qvBsinθ其中,F为洛伦兹力,q为电荷的电量,v为电荷的速度,B为磁场的大小,θ为电荷速度与磁场方向之间的夹角。

二、圆周运动当电荷在磁场中以一定速度运动时,会受到洛伦兹力的作用,从而产生一个向圆心的力,使电荷做圆周运动。

在此过程中,洛伦兹力提供了向心力,使得电荷的轨迹成为圆形。

根据牛顿第二定律,该向心力的大小等于洛伦兹力,即:F = m*a = qvB其中m为电荷的质量,a为加速度。

通过将该向心力与向心加速度之间的关系求解,可以得到电荷做圆周运动所需要的速度:v = p/(qB)其中p为电荷的动量,q为电荷的电量,B为磁场的大小。

从公式可知,速度与磁场的强度成反比,即在磁场越强的情况下,电荷所需的速度越小。

三、螺旋线运动当电荷在磁场中运动的速度与磁场方向之间有一个非零的夹角时,电荷的运动轨迹将不再是简单的圆周运动。

此时,电荷将沿着一条螺旋线运动。

在螺旋线运动中,电荷的向心力由洛伦兹力提供,而电荷的速度则既有向磁场方向的分量,也有垂直于磁场方向的分量。

该垂直分量使得电荷的轨迹变为螺旋线。

四、霍尔效应除了电荷的运动方式,磁场对电荷还有其他的影响。

其中一个重要的现象是霍尔效应。

霍尔效应是指当电流通过一块导体时,在垂直于电流方向的磁场中,导体两侧产生电势差的现象。

这一现象的产生与洛伦兹力及导体中自由电子的运动有关。

在磁场中,洛伦兹力使得电子的运动方向有所改变,从而导致电子在导体中的分布发生变化。

这种变化导致了电子浓度差异,进而产生了电势差。

磁力是运动电荷之间的相互作用

磁力是运动电荷之间的相互作用

磁力是运动电荷之间的相互作用磁力是一种神奇的力量,它可以使物体运动,也可以使物体停止运动。

磁力之所以具有如此神奇的效果,是因为它是由运动电荷之间的相互作用产生的。

在本文中,我们将探讨磁力的本质,以及它与运动电荷之间的关系。

首先,让我们来了解一下电荷的性质。

电荷是物质的一种基本性质,它可以分为正电荷和负电荷。

同种电荷之间相互排斥,异种电荷之间相互吸引。

这是由库仑定律所描述的,即两个电荷之间的相互作用力正比于它们的电荷量,并与它们之间的距离的平方成反比。

接下来,我们来了解一下磁力的本质。

磁力是由运动电荷产生的,它是一种相对运动的效应。

当电荷在运动时,会产生磁场,磁场会影响到周围的物体。

如果周围的物体也是带电的,则它们之间会产生磁力相互作用。

这种相互作用力是由洛伦兹力所描述的,即运动电荷在磁场中受到的力正比于它的电荷量、速度和磁场强度的乘积。

在磁场中,电荷会受到一个垂直于磁场方向的力,这个力被称为洛伦兹力。

洛伦兹力的方向由右手定则确定,即把右手的四根手指伸直,让它们指向磁场的方向,然后让手掌朝向电荷运动的方向,那么手指的弯曲方向就是洛伦兹力的方向。

磁力的本质是由运动电荷之间的相互作用产生的。

当电荷在运动时,它们之间会产生磁场,磁场会影响到周围的物体。

如果周围的物体也是带电的,则它们之间会产生磁力相互作用。

这种相互作用力是由洛伦兹力所描述的,即运动电荷在磁场中受到的力正比于它的电荷量、速度和磁场强度的乘积。

在物理学中,磁力是一种基本的力量,它的应用广泛,涉及到电机、发电机、磁共振成像、磁力悬浮列车等领域。

在现代科技中,磁力已经成为不可或缺的一部分,可以说没有磁力就没有现代科技。

总之,磁力是由运动电荷之间的相互作用产生的,它是一种相对运动的效应。

磁力的本质和电荷的性质密切相关,只有深入了解电荷的性质,才能更好地理解磁力的本质。

在未来的发展中,磁力将发挥更加重要的作用,为人类带来更多的便利和发展。

磁力与电荷和磁场的关系

磁力与电荷和磁场的关系

磁力与电荷和磁场的关系磁力是一种基本物理力量,它广泛存在于自然界和科学技术应用中。

磁场是磁力的物理表现形式之一,而与磁场密切相关的是电荷。

本文将探讨磁力、电荷和磁场之间的关系,并解释它们之间的相互作用。

一、电荷与磁场的关系电荷是物质的基本特性之一,它分为正电荷和负电荷。

根据库仑定律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

这是因为带电粒子会产生电场,而电场会对带电粒子施加力,力的方向与带电粒子所处位置的电场强度梯度的方向相反。

磁场则是由带电粒子的运动产生的。

磁场的表现形式可以通过磁场线来描述,磁场线由磁力线构成。

根据磁力线的性质,我们可以推断出磁场的一些规律:磁力线是闭合曲线;磁场线不会与自身相交;磁力线趋向于从南极到北极。

磁场会对带电粒子施加力,力的方向遵循右手定则,即力的方向垂直于磁场和带电粒子的速度方向,力的大小与速度的大小、电荷的大小和磁场的强度有关。

这表明带电粒子在磁场中会受到磁力的作用,从而改变运动轨迹。

二、磁场与磁力的关系磁场不仅可以对带电粒子施加力,还可以对其他磁性物质产生作用,这一现象称为磁力。

磁力是指磁场对物体施加的力,它与磁场的强度、物体的磁性以及物体所处位置的磁场强度梯度有关。

对于磁性物质而言,其内部存在许多微小的磁偶极子,这些磁偶极子会在外加磁场的作用下重新排列。

具体而言,当磁性物质置于磁场中时,磁偶极子会在磁场的作用下发生定向,从而产生磁力,使物体受到磁力的作用。

根据安培定律,当电流通过导线时,会产生磁场。

这也意味着电流和磁场有着紧密的关系。

根据安培定律的数学表达式,可以推导出当电流改变时,磁场也会随之改变。

这就解释了为什么我们可以通过改变电流来控制磁场的强度和方向。

总结一下,磁力与电荷和磁场之间存在着密切的关系。

电荷在磁场中会受到磁力的作用,而磁场可以通过作用于带电粒子或磁性物质来产生磁力。

同时,电流也与磁场紧密相关,通过改变电流我们可以控制磁场的强度和方向。

这种关系不仅在理论物理中得到了解释,也被广泛应用于实际生活和科学技术中。

磁场中电荷正负性对运动轨迹的影响

磁场中电荷正负性对运动轨迹的影响

磁场中电荷正负性对运动轨迹的影响正负电荷在磁场中的运动轨迹是一个有趣而重要的物理现象。

在磁场中,正负电荷产生的力与其电荷性质有关,这种力会对电荷的运动轨迹产生明显的影响。

本文将探讨正负电荷在磁场中的运动以及影响其轨迹的因素。

首先,我们来看正电荷在磁场中的运动。

当正电荷进入磁场时,它受到的洛伦兹力(也称为磁力)会沿着垂直于其运动方向和磁场方向的轴线上。

具体来说,如果正电荷的速度垂直于磁场方向,那么洛伦兹力将指向运动轨迹的圆心。

因此,正电荷将绕着一个圆形轨迹运动,中心是磁场的方向。

在考虑正电荷的运动轨迹时,电荷的质量和速度也是重要因素。

如果质量较大或速度较慢,正电荷将绕着一个较大的圆形轨迹运动;相反,如果质量较小或速度较快,轨迹将变得更小。

这可以通过洛伦兹力的数学公式来解释,即F = q*v*B (其中F是洛伦兹力,q是电荷,v是速度,B是磁场强度)。

与正电荷相比,负电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向相反。

这意味着负电荷的轨迹是逆时针方向的圆形轨迹。

在数学上,这可以通过将洛伦兹力中的电荷q的符号更改为负来获得。

然而,除了电荷的正负性外,电荷的起始条件和磁场的性质也会对运动轨迹产生重要影响。

首先,当电荷的起始速度与磁场方向平行时,洛伦兹力为零,这意味着电荷将沿着直线运动,而非在磁场中形成圆形轨迹。

其次,磁场强度的改变也会对轨迹产生影响。

如果磁场强度增加,洛伦兹力将增大,从而使电荷的轨迹收窄;相反,如果磁场强度减小,轨迹将变得更大。

除了上述基本因素,运动轨迹还受到其他因素的影响,例如电荷的电荷量和磁场的空间分布。

更大的电荷将产生更大的洛伦兹力,在运动轨迹上产生更显著的影响。

同时,磁场的分布形式(例如均匀磁场、磁体磁场)也会对轨迹产生不同的影响,因为磁场的空间特性会改变洛伦兹力的方向和大小。

总结而言,正负电荷在磁场中的运动轨迹受到多种因素的影响。

电荷的正负性、起始条件、质量、速度、磁场强度和空间分布等都会对轨迹产生明显的影响。

磁力产生的原理

磁力产生的原理

磁力产生的原理磁力是一种基本的物理现象,它是由电荷的运动产生的。

磁力是指物体之间的相互作用力,其中包括吸引和排斥。

这种力是由于物体之间的磁场相互作用而产生的。

磁场是指物体周围的空间中存在的磁力线的线束,它是由运动电荷产生的。

在物理学中,磁力是由电荷的运动产生的。

电荷的运动会产生磁场,磁场又会影响到其他运动中的电荷,从而产生磁力。

磁力可以分为两种,一种是由磁场的不均匀性产生的,另一种是由电荷的运动产生的。

磁力的大小和方向都取决于电荷的运动状态和周围磁场的状态。

磁力的原理可以用一个简单的实验来说明。

当一个带电体被放置在磁场中时,它会感受到一个力的作用。

这个力的大小和方向取决于带电体的电荷性质和运动方向。

如果带电体的电荷性质相同,则它们会相互排斥;如果带电体的电荷性质不同,则它们会相互吸引。

这种相互作用的力就是磁力。

在磁力产生的过程中,磁场的作用是至关重要的。

磁场是由运动电荷产生的,这些电荷可以是电子、质子、中子等。

当这些电荷运动时,它们会产生磁场,这个磁场会影响到周围的其他电荷,从而产生磁力。

在自然界中,磁力是普遍存在的。

地球就是一个巨大的磁体,它的地磁场对生物圈和大气层有着重要的影响。

在科技领域中,磁力也有着广泛的应用。

磁力可以用于制作电动机、变压器、磁盘等电子设备,还可以用于医学诊断、磁共振成像等领域。

磁力是由电荷的运动产生的,它是一种基本的物理现象。

磁场和电荷的运动状态决定了磁力的大小和方向。

磁力在自然界和科技领域中都有着广泛的应用,对于人类的生活和发展有着重要的影响。

物理中的磁工作原理

物理中的磁工作原理

物理中的磁工作原理
磁工作原理是指磁场对物体施加力的原理。

根据安培定律和洛伦兹力定律,当一个物体处于磁场中时,如果该物体带有电荷或电流,就会受到磁场力的作用。

1. 力场线:磁场具有力场线,这些力场线从磁北极到磁南极延伸。

力场线是磁场中磁力作用的可视化表示。

2. 磁场力:磁场力作用于带有电荷或电流的物体上。

根据洛伦兹力定律,当一个带有电荷q的物体以速度v运动时,受到的磁场力F的大小可以用公式
F=qvBsinθ来表示,其中B是磁场的强度,θ是运动方向和磁场方向之间的夹角。

3. 磁场力的方向:根据洛伦兹力定律,磁场力的方向垂直于速度向量和磁场向量所在的平面,符合右手规则。

当电荷为正电荷时,磁场力方向垂直于速度向量和磁场向量所在平面的方向朝外;当电荷为负电荷时,磁场力方向垂直于速度向量和磁场向量所在平面的方向朝内。

4. 磁场力的对称性:根据安培定律,磁场力是相互作用的,即一个物体对另一个物体施加力,同时另一个物体对第一个物体施加等大反向的力。

这就是为什么磁体通常是成对出现的原因。

总结起来,磁工作原理是通过磁场产生力,对带电物体施加力的原理。

这种力的方向与电荷或电流的运动方向、磁场的方向和两者夹角有关。

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单位:特斯拉(T) 磁感应强度是矢量
§14-4
磁力与电荷电量q、电荷运动速率v及 电荷运动方向与磁场方向间的夹角 有 关,满足 Fm qv sin
第十四章 电流和磁力
三.磁力线(磁感应线) 规定: 曲线上任一点的切线方向为该点处的 磁场方向 通过某点垂直于 B 的单位面积的磁力 线数(磁力线密度)为该点 B 的大小 与电力线的区别:磁力线是一系列围 绕电流、首尾相接的闭合曲线
1 RH nq
第十四章 电流和磁力
讨论: 导体中自由电子的浓度很大(约1029/m3) ,霍耳效应不明显;半导体有明显的 霍耳效应 n型半导体:载流子以电子为主 p型半导体:以带正电的空穴为主
测定霍耳系数(或霍耳电势差):可判定
载流子正负,测定载流子浓度
§14-6
第十四章 电流和磁力
y
§14-7
第十四章 电流和磁力
例4在一个圆柱形的磁铁N极的正上 上方水平放置一个半径为R的导线 环,其中通有顺时针方向(俯视) 的电流I。在导线所在的B方向都有 与竖直方向成α角。求导线环受的磁 d F z dF 力。 Z
解:
dF//
如图在导线上取
I
电流元பைடு நூலகம்其受磁 力
第十四章 电流和磁力
2、带电粒子在非匀强磁场中的运动
带电粒子也要做螺旋运动,但半径
和螺距都要不断地变化。
q
B
非匀强磁场对运动的 带电粒子的作用力
磁瓶
第十四章 电流和磁力
§14-6 霍耳效应
一、.霍耳效应
霍耳效应:载流导体薄板放入与板面垂
直的磁场中,板上下端面间产生电势差 UH的现象 实验表明 B 1 d IB
§14-3
第十四章 电流和磁力
磁现象 磁性:可吸引铁,镍,钴等物质 磁极:两端处磁性最强 磁力:磁极同性相斥,异性相吸
指向:悬挂的条形磁铁会自动地转向
南北方向,指向北方的磁极为北极(N) ,指向南方的磁极为南极(S)
§14-3
第十四章 电流和磁力
二.几个重要实验 N 实验一(奥斯特) I 揭示出电流可对磁 A 针施加作用力 N 实验二(安培)
§14-5
第十四章 电流和磁力
二.带电粒子在磁场中的运动 q B 设带电粒子q以初速 v 进入 均匀磁场 作匀速直线运动 v v // B : 在垂直于磁场的 v B: O 平面内作匀速圆周运动 R
F qvB m v R 2R 2m mv 周期 T R qB v qB
第十四章 电流和磁力
二、.磁感应强度
速度为 v的电荷q进入磁场中则
场中各点都有一特定方向,电荷沿该 方向(或其反方向)运动时,电荷不受磁 力作用 ----为该点处的磁场方向
运动电荷受到的磁力方向总是同时垂 直于电荷运动方向和磁场方向
第十四章 电流和磁力
F m 定义: B ----磁感应强度 qv sin 的大小 或 BF qv max
dF Idl B
由对称性知,磁力水平 分量矢量和为零
第十四章 电流和磁力
dFz dF Z dF//

F dFz dF sin
l
I

§14-7
2R
l
2RIB sin 方向竖直向上
0
IB sin dl
2
2
1
1
B 1
I
2
V
第十四章 电流和磁力
对正电荷载流子
U H U1 U 2 2 (v B) dl
1
2 1
FL I v EH Fe
B 1
V

2
1 IB U H nq d
§14-6
vBdl vBb
----磁石吸铁性质
《韩非子· 有度》:“司南”
----磁石琢磨成的指南针
第十四章 电流和磁力
11世纪,沈括制造了航海用的指南针,
并在《梦溪笔谈》中作了详细的记载
材料: 天然磁铁矿石:四氧化三铁(Fe3O4) 人工磁铁:氧化铁(Fe2O3)与一种或多
种二价金属氧化物(CuO,MnO, BaO 等)的粉末混合高温烧结而成
y
B x
问题:A到B载流直导线结果如何?
第十四章 电流和磁力
[例2]一弯曲通有电流I的平面导线,端点 A、B距离为L,均匀磁场 B 垂直于导线 所在平面,求导线所受磁力 解:建立如图的坐标系 任取电流元 Id l dF Idl B y dF dF dF cos
x
dF sin IBdl sin IBdy
§14-7
A
I
dF dF x Idl
y

B x

第十四章 电流和磁力
同理
dFy dF sin IBdx
yB
A
I 问题:从A到B的载流直导 线结果如何? A
§14-7
Fy dFy IB dx IBL xA l 矢量式: F IBL j
R
x
第十四章 电流和磁力
由对称性知,合力方向沿y轴正向
L
F dFy dF sin IBdl sin L L
2 IBR 方向向上 A 矢量式: F 2 IBR j
0
§14-7
IBR sin d

R d I 0
B
Fx dFx IB y dy 0
l
xB

第十四章 电流和磁力
讨论: 对任意形状的导线,在任意方向的均 匀磁场中,可用等效直导线方法计算 所受磁力 闭合电流回路在均匀磁场中所受磁力 为零
§14-7
第十四章 电流和磁力
[例3]如图的导线,通有电流I,放在一个 与均匀磁场垂直的平面上,求此导线受 y 到的磁力 b xI 解: 设想添加da 直 l'
§14-4
第十四章 电流和磁力
§14-4
第十四章 电流和磁力
四、磁通量:
通过某面积的磁通量的定义:
国际单位制:
韦伯
m B d s
s
1Wb 1T m
2
第十四章 电流和磁力
§14-5 带电粒子在磁场中的运动
一.洛仑兹力
Fm qv B
L
Fm qv sin B
v
Fm
----洛仑兹力 常表示为 F

v// B
v
第十四章 电流和磁力
讨论: 洛仑兹力与电荷运动方向垂直,即它 对运动电荷不作功。它只改变电荷的 运动方向,而不改变运动速度的大小 空间中存在电场和磁场时,运动电荷 受力
F Fe Fm q( E v B)
N
S S
B
I
S
§14-3
F
N
I
S
揭示出磁铁会对电流施
加作用力
第十四章 电流和磁力
实验三(安培)
相互 吸引
相互 排斥
揭示出载流导线之间有相互作用力
§14-3
第十四章 电流和磁力
三.安培分子电流假说 安培分子电流观点:物质的每个分子 都存在着回路电流----分子电流 分子电流作定向排列,则宏观上就会 显现出磁性来
2
§14-5
v 与 B 斜交:
v
v //
v//
第十四章 电流和磁力
v// v cos ----平行于磁场匀速运动 v v sin ----垂直于磁场作匀速圆周
v
B
运动 运动轨迹为螺旋线
v
v
B
§14-5
h
mv R 回旋半径 qB 2 mv // 螺距 h v T // qB
第十四章 电流和磁力
§14-3 磁力与电荷的运动
§14-4 磁场与磁感应强度 §14-5 带电粒子在磁场中的运动 §14-6 霍尔效应 §14-7 载流导线在磁场中受的力 和力矩
第十四章 电流和磁力
§14-3 磁力与电荷运动
一.磁现象 人们发现磁现象已有两千五 百多年
《吕氏春秋》:“慈石召铁”
S N
N
S
结论:磁现象的本源是电荷的运动
§14-3
第十四章 电流和磁力
§14-4磁场磁感应强度 一、磁作用通过磁场进行
磁铁
电流 运动电荷 (电流)
§14-4
磁场
磁铁 电流 运动电荷 (电流)
磁场
第十四章 电流和磁力
讨论: 无论电荷静止还是运动,都会激发电 场,所以电荷间都存在库仑作用 运动的电荷才会激发磁场,即只有运 动电荷之间才存在磁的相互作用
a 导线构成闭合
回路abcda 建立坐标系
§14-7
c 0 d l R

Fab Fbc Fcd Fda 0
a 又 F Idl B da
第十四章 电流和磁力
b x d l' I a c a 0 IB dl j d l R d IB(l 2R) j Fab Fbc Fcd Fda IB(l 2R) j
§14-7
第十四章 电流和磁力
dlv vdl
电流元中所有电子受洛仑兹力之和为
enSvdl B
dF Idl B
第十四章 电流和磁力
I enSv
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