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文檔簡介

本章教學要求：理解安培定律和洛倫茲力公式。了解磁矩的概念。能計算簡單幾何形狀載流導體和載流平面線圈在均勻磁場中或在無限長直載流導線產生的非均勻磁場中所受的力和力矩。能分析點電荷在均勻電場和均勻磁場中的受力和運動。

本章重點：安培定律,洛倫茲力。磁矩。本章難點：載流導體在無限長直載流導線產生的非均勻磁場中所受的力。載流平面線圈在均勻磁場中所受的力矩推導。第十七章磁場對電流的作用洛倫茲力§1磁場對運動電荷的作用例：1.庫侖力2.求洛侖茲力方向向內例：相距為r、電量分別為q1和q2的兩帶電粒子以相同速度平行運動。求：該兩粒子之間的洛侖茲力與庫侖力大小之比。（設v<<c）q1在q2處產生的磁場大?。航Y論：當v<<c時，運動電荷之間的磁作用力遠小于電作用力，兩者之比是v/c的二階小量。上式在相對論情況下也成立。q2受q1的磁場力霍爾效應§2&3磁場對載流導線的作用

均勻磁場對載流線圈的作用一安培定律思考思考提示I1

aLI2

方向如圖根據對稱性,有推廣IXYCD(

R非直線電流在非均勻磁場中受力兩者絕緣方向沿矢徑向外根據對稱性,有YI1

I2

Xr推廣：I2

二、磁場對載流線圈的作用閉合載流導線在均勻磁場中將受到一力矩作用.各邊受力:方向向下方向向上abcd對OO’產生一個力矩adabcd討論：//ad解：建立如圖所示的坐標系xyzRI平行電流間的相互作用力I1產生磁場方向向內方向向左導線2每單位長度受力同樣可導出導線1每單位長度受力I1

I2

電流單位安培的定義此時每根導線中的電流定義為I=1安培1載流導線在磁場中運動時磁力作功ablI§4磁力的功2載流線圈在磁場中轉動時磁力矩作功3.一般情況I附錄30解法一：例：計算電流I2L所受無限長直線電流I1的磁力。方向垂直于I2L，如圖。3.直線電流在非均勻磁場中受力3132解法二：33344.非直線電流在非均勻磁場中受力例：無限長直線電流I1與半徑R的圓形電流I2如圖放置（相互絕緣），求I2所受I1的磁場力。解：I2上每一點力的方向沿徑向根據對稱性，有方向向上35向內二、兩平行無限長直線電流間的相互作用向左I1在I2處產生的磁場受力：導線2單位長度受力同理，導線1單位長度受力大小36電流強度“安培”的定義:令

，則則每根導線中的電流為1安培：磁聚焦magneticfocusing當同種粒子沿磁場方向的分速度相等時，它們具有相同的螺距。所以，在磁場中由同一點發出的、發散角不大的同種帶電粒子束運動一個周期后將重新會聚于另一點，這種現象稱為磁聚焦。（類似于光學儀器中透鏡的聚焦作用）該原理廣泛應用于電真空器件中，如電子顯微鏡?！镫娮语@微鏡是以電子波來工作的，因此對運動電子束的聚焦不能用光學透鏡來完成，而磁聚焦恰能適用。

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