《大学物理下教学课件》大学物理讲座(1)

ds
r
r
o
ba
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3.找微元 ds n ds=h dr 4. 判断微元处的磁场
B 0rNI 2r
h 5.计算微元处的磁通量
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稳恒磁场讲座Ⅱ
dmB dS 0 2 rrNh Idr
6. 求出总的磁通量
m
dm
b BdS
0rN
Ihd
r
a 2r
0rNIhlnb 2 a
稳恒磁场讲座Ⅱ
大学物理讲座
－－ 稳恒磁场Ⅱ
孙学院 孙秋华
磁感应强度通量 m 的计算
1、匀强磁场，流过平面的磁通量
mBs
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2
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稳恒磁场讲座Ⅱ
1、已知空间各处的磁感强度都沿x轴正方向，而且磁场是均匀的， B = 1 T．求下列三种情形中，穿过一面积为2 m2的平面的磁通 量．
(3) 与x轴夹角为45°的平面，其法线与的夹角为
45°或135°故有
Φ B S B c 4 S o 1 . 5 4 sW1 b
Φ B S B c 1 S o 3 1 . 4 s W5 b 1
z
B
o
y
x
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5
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(2) 平面与xz坐标面平行，则其法线与垂直，有
(1) 平面与yz平面平行； (2) 平面与xz平面平行； (3) 平面与y轴平行，又与x轴成45°角．
z
B
o
y
x
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3
哈尔滨工程大学理学院 孙秋华
稳恒磁场讲座Ⅱ 解：(1) 平面法线与x轴平行，
有 Φ B S 2Wb
z
B
o
y
x
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4
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4 r3
B
0
qvr
4
r3
稳
无源场 Bds 0
场的性质
恒
有旋场
s
Hdl Ii
L
磁
场与物质
M limPm
V
场
的作用
磁化现象
M limPm
f qvB
V
A0
场对研究物 体的作用
d FIld B
M 精选课件pP pm t B
A SIdm
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稳恒磁场讲座Ⅱ Ⅰ安培力的计算 1. 在长直电流I1旁有一等腰梯形载流线框ABCD，通有电
x
5、求出载流受到的安培力
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F 2a a b B 2 d I lr 2 r2x 0 c I1 I2 o ds x 20 c I1 I2 o ls a n a b
F 2 0 2 I1 I2tg la n a b i 0 2 I1 I2la n a b j
流I2，已知BC , AD边的倾斜角为，如图所示，AB边与I1
平行，距I1为a,梯形高为b，上、下底长分别为c , d。试求 该线框受到的作用力。
C
B
I1
c
I2 d
A
a
b
D
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解：
F F 1 F 2 F 3 F 4
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F1
0I1I2 2a
内的磁通量。 解:（1）分析载流导体的类型
r ba
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（2）分析场的对称性
（3）根据对称性选安培环路
H dl NI arb
h
H NI
2r
（4）
B
0r NI 2r
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计算磁通量: 1. 判断所在面的磁场 B 0rNI 2r
2. 选坐标（如图所示）
Φ B S 0
z
B
x
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o
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y
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2、匀强磁场，流过非平面的磁通量（利用高斯定理）
2、均匀磁场的磁感强度与半径为r的圆形平面的法线的
夹角为 ，今以圆周为边界，作一个半球面S，则通过
S面的磁通量为多少？
r
B
n
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1.判断磁场的分布
msB ds
2.选坐标
3.根据坐标找 ds
4.计算通过 ds 的通量
5.根据坐标,积分求通过s
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面的通量
Bds m
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s
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3.如图，一截面为长方形的环式螺线管，共N匝, 尺寸如图，
导线通有电流I,管内充满相对磁导率为 的介r 质.求：管
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稳恒磁场的教学内容
1.基本磁现象；磁场；磁感应强度；磁通量；磁场中 的高斯理；毕奥一沙伐尔一拉普拉斯定理;安培环路 定律及其应用；运动电荷的磁场。
2.磁场对运动电荷的作用(洛仑兹力)；磁场对载流导 线的作用(安培定律)；磁场对载流线圈的作用力 矩；磁力的功。
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解: 1. 判断磁场的分布
2. 找微元 ds
3. 做一封闭曲面 sBds0
s B d s s 1 B d s s 2 B d s 0
B d s B d s B r 2 cos
s 1
s 2
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3、稳恒磁场，流过平面的磁通量
3.物质的磁化；B ,H , M三矢量之间的关系。
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一. 基本概念
1.安培力
d F Ild B
2.磁力矩 3.洛仑兹力
MPmB f qvB
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磁感应强度 B
dB0
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Idl r
ci
F3
0I1I2
di
2(ab)
C
B
I1
c
I2 d
A
oa
b
D
x
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稳恒磁场讲座Ⅱ
解：1、选坐标（如图所示）
2、找微元 I 2dl
3、考察微元处的磁场
B0I1 2x
方向
4、计算微元受到的安培力
I1
dFBI2dl
dF
I2
4、标出微元受到安培力的方向 0
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68. 一无限长圆柱形铜导体,半径为R,通以均匀分布的I今 取一矩形平面S（长为L，宽为2R），位置如图，求通过 该矩形平面的磁通量。
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73. 一电子以速度 v垂直地进入磁感应强度为B的均匀磁 场中（如图）。求此电子在磁场中运动轨道所围的面积 内的磁通量示多少？
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I1 0
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I2
dF
x
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同理:
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F3