ch11-电磁学习题课

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1、第11章恒定磁场研究恒定电流和运动电荷产生的磁场；研究磁场对电流和运动电荷的作用。第一讲：第1-2节第二讲：第3-5节第三讲：第6-7节习题课Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1§11-1磁场磁感强度§11-1毕奥－萨伐尔定律第一讲介绍自然界的磁现象安培分子电流假说描述磁场的基本物理量—磁感强度电流元产生磁场的规律—B-S定律定律的应用作业：1,2,Evaluation

2、only.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.2掌握磁感强度的概念及毕奥－萨伐尔定律。能计算简单问题中的磁感强度。理解稳恒磁场的规律：高斯定理和安培环路定理。掌握应用安培环路定理计算磁感强度的条件和方法，并能熟练应用。理解洛仑兹力和安培力以及磁矩的概念。能计算简单几何形状的载流导线和载流线圈在磁场中受的力和力矩以及它们所做的功。能分析点电荷在均匀磁场中的受力和运动。习题课基本要求：作业：4,14,24

3、,37讨论题及习题Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.3毕奥－萨伐尔定律电流元产生的磁场安培定律磁场对电流元的作用磁场磁感线磁通量高斯定理无源场电流磁效应磁场电本质安培环路定理非保守场基本内容Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011Asp

4、osePtyLtd.4讨论题及习题不是闭合回路；磁场没有对称性；磁感强度和环路方向垂直，使得等式左侧不可积。例1：在下述情况中，能否用安培环路定理求磁感强度？有限长载流直导线产生的磁场；截面为正方形的无限长载流直导线产生的磁场；圆电流产生的磁场。答：Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.5例2：能否用安培环路定理计算三根互不平行的无限长载流直导线所产生的磁场？答：先用安培环

5、路定理计算每一根无限长载流直导线产生的磁场；再用叠加原理求三根直导线产生的磁场矢量和即可。例3：带电粒子通过云室时，云室中的过饱和水蒸气会在粒子上凝结，这样粒子的轨迹就被显示出来。如果云室中加了磁场，不同的带电粒子就会向不同方向偏转。图为从O点出发的正负电子在磁场中轨迹。BabcedOEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.61)用洛仑兹公式判断受力方向2)用回旋半径判断速率

6、大小答：问：1)哪些轨迹是属于正电子的？哪些属于负电子的？2)a，b，c三条轨迹中，哪个粒子的速率最大，哪个最小？BabcedOEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.72vBv例4：两个电子同时由电子枪射出，它们的初速度与均匀磁场垂直，速度分别为v和2v。经磁场偏转后，哪个电子先回到出发点？答：带电粒子在磁场中运动，受洛仑兹力作用。因为初速度垂直磁场方向，运动轨迹为圆周运动

7、。运动周期为运动周期与电子的运动速度无关。所以两个电子同时回到出发点。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.8答：两个电流元之间的相互作用力不遵守牛顿第三定律。实际上，电流元受到当地磁场的力，施力者是磁场，受力者是电流元。因为两电流元之间相互作用力不是一对作用力和反作用力，两者不等，并不违反牛顿第三定律。例5：两电流元和距离为r，并互相垂直，这两电流元之间的相互作用力是否大

8、小相等、方向相反？如果不是，那么是否违反牛顿第三定律？rIdlIdlEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyri