稳恒磁场习题课

习题课:

稳恒磁场

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（一）教学要求

⒈掌握磁感应强度的的概念，能熟练应用毕奥--萨伐尔定律和磁场叠加原理计算某些简单载流导体产生的磁感应强度。

2.理解磁场的高斯定理和安培环路定理，熟练掌握安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。

3.了解磁通量的概念，会计算磁场中通过简单几何形状曲面的磁通量。

4.掌握电流元受磁场力的安培力公式，能熟练计算简单几何形状的载流导线在外磁场中受的磁力和载流平面线圈在外磁场中受到的力矩，会判断磁力和力矩的方向。

5.理解洛仑兹力公式，能熟练应用公式计算运动电荷在电磁场中的受力和运动。

6.了解磁介质的磁化现象。

2

(二) 重点和难点

重点

毕奥—萨伐尔定律及其应用；

安培环路定理及其应用；

洛仑兹力公式及其应用。

难点

1．应用毕奥——萨伐尔定律求磁感应强度时，有两个难点；（1）电流元激发的磁感应强度d B的大小表示及方向判断；（2）用微元法求稳恒电流的磁场时需按磁场叠加原理进行矢量积分。

2．正确理解和应用安培定律，计算载流导体和载流平面线圈在磁场中受到的安培力和力矩。

3．理解线圈磁矩的概念，掌握求磁矩的方法。

3

B

l

I d B

v

I O

单位长度的线圈匝数I

I

I

R

1

R

2

I

rπ2

1110. 载流导线在磁场中所受的力——安培定律

⎰

⎰

⨯=

=

L

L

B

l I F F

d d B

l Id F d

⨯=11. 载流平面线圈在磁场中所受的磁力矩

n

NIS P m =B

P M m

⨯=N 匝等面积线圈

均匀磁场n dIs P d m =m

m P d P

⎰=方向:…

方向:…

9. 运动电荷在磁场中所受的力——洛仑兹力

B

v q F ⨯=方向:…B

v

F

αq

正电荷

方向:…

16

磁场施力于

1、运动电荷

2、载流导线

3、载流线圈

B

v q f m ⨯=B l Id F d

⨯=⎰=

F d F B

P M m

⨯=磁矩力矩安培力

洛伦兹力

n

S I P m ⋅=⎰⨯=B

p d M m 力矩

B P d M d m

⨯=n

s dI P d m ⋅=⎰=

m

m p d P 磁矩

j

dF i dF y x +=;⎰

=

L

x x dF F ⎰=L

y

y dF F j

F i F y x

+=

T2

练习：

《大学物理能力训练与知识拓展》p66-１，3, p69—6,7

预习：电磁感应

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