高二物理竞赛稳恒磁场的基本性质和静电场的能量课件.pptx

安培环路定理的应用举例安培环路定理的应用举例 例例1 求长直密绕螺线管内磁场求长直密绕螺线管内磁场 解解 1 ) 对称性分析螺旋管内为均匀场对称性分析螺旋管内为均匀场 , 方向沿方向沿轴向轴向, 外外部磁感强度趋于零部磁感强度趋于零 ，即，即 .0BPMOPNOMNllBlBlBlBlBdddddIMNnMNB0nIB0 无限长载流螺线管内部磁场处处相等无限长载流螺线管内部磁场处处相等 , 外部磁场外部磁场为零为零.2 ) 选回路选回路 .L+B 磁场磁场 的方向与的方向与电流电流 成成右螺旋右螺旋.BILMNPOdRNIRBlBl02dLNIB0当当 时，螺绕环内可视为均匀场时，螺绕环内可视为均匀场 .dR2 例例 求载流螺绕环内的磁场求载流螺绕环内的磁场RNIB202）选回路选回路 .解解 1） 对称性分析；环内对称性分析；环内 线为同心圆，环外线为同心圆，环外 为零为零. BBRL2令令RI例例 无限长载流圆柱体的磁场无限长载流圆柱体的磁场解解 1）对称性分析对称性分析 2）选取回路选取回路Rr IrB02rIB20IRrlBRrl220d0IRrrB2202202RIrBIlBl0dIBdId.BRLrRB,0Rr,Rr 202RIrBrIB20RIRI20BRor 的方向与的方向与 成右螺旋成右螺旋BI例：例：求无限大平面电流的磁场分布。已知面电流密求无限大平面电流的磁场分布。已知面电流密度（通过与电流方向垂直的单位长度的电流）到处度（通过与电流方向垂直的单位长度的电流）到处均匀，大小为均匀，大小为j j 解：无限大平面电流可看成是无限多根平等排列解：无限大平面电流可看成是无限多根平等排列的长直电流所组成。的长直电流所组成。 根据对称性分析，取积分环路根据对称性分析，取积分环路abcdaabcdajll2Bl dBl dBl dBl dBl dB0cbbaaddcL dBIbHUdIBRUHH霍耳电压霍耳电压BqqEdHvBEdHvBbUdHvnqdIBUHnqR1H霍耳霍耳系数系数+qdv+ + + + + - - - - -eFmFbdqndvSqnIdvI+ + +- - -P 型半导体型半导体+-HUBmFdv霍耳效应的应用霍耳效应的应用2）测量磁场测量磁场dIBRUHH霍耳电压霍耳电压1）判断半导体的类型判断半导体的类型mF+ + +- - - N 型半导体型半导体HU-BI+-dv+ + + + + + + + +- - - - - - - - -ECQ22一一 电容器的电能电容器的电能qCqqUWddd22e21212CUQUCQW电容器贮存的电能电容器贮存的电能QqqCW0d122121CUQUWUqd+UQC 二二 静电场的能量静电场的能量 能量密度能量密度2e21CUW 物理意义物理意义电场是一种物质，它具有能量电场是一种物质，它具有能量. .电场空间所存储的能量电场空间所存储的能量 VVVEVwWd21d2ee电场能量密度电场能量密度EDEw21212e2)(21EddSSdE2211R2R例例 如图所示如图所示, ,球形电容器的内、外半径分别为球形电容器的内、外半径分别为 和和 ，所带电荷为，所带电荷为 若在两球壳间充以电容率为若在两球壳间充以电容率为 的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？2R1RQ解解r241erQErrd4222e3221rQEwrrQVwWd8dd22ee)11(8d8d212RR22ee21RRQrrQWW静电场的能量静电场的能量 求斜率:在直线上选取异于原测量数据的且相距尽可能远的两点 .将其数据代入计算斜率的公式 .即可求得,所得斜率的有效数字按有效数字的运算规则来确定,作图法一般不求误差或不确定度,只用有效数字来反映测量精度. 求截距:截距为X=0时的Y值.如横坐标的起点为零,则截距可从图线中直接读出;否则用下式计算:122112xxyxyxb),(),(222111yxpyxp和1212xxyyk逐差法 逐差法就是把实验数据列成表格进行逐项相减,或分成高低两组进行对应项相减.前者可以验证被测量之间的的函数关系,及时发现数据规律和数据差错,后者可以充分利用所有测量数据,求出测量结果的最佳值.例 用拉伸法测定弹簧倔强系数，在弹性限度内伸长量与拉力之间满足线性关系，现等间距地改变拉力（负荷），测得一组数据如下：M(g)弹簧伸长位置(cm)分组逐差(cm)0L0=10.00100L1=10.81L0=L5-L0=4.00200L2=11.59300L3=12.42L1=L5-L1=4.01400L4=13.21500L5=14.00L2=L5-L2=4.02600L6=14.82700L7=15.61L3=L5-L3=3.99800L8=16.41900L9=17.19L4=L5-L4=3.98 最佳值： 不确定度及结果表示：cmLLLLLL00. 45143210cmLLSiLA0023. 015)(2cmLcmcmBAB05.000.405.005.0仪