高二物理竞赛课件：磁场复习.ppt

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1、一、毕奥-萨伐尔定律,的大小为：,的方向为： 所决定的方向。,任意形状的载流导线所产生的磁感应强度为：,矢量积分!,磁场部分内容可概括如下：,二、毕奥-萨伐尔定律的应用,解题步骤:,方向:图示!,(3)分析对称,建立坐标系,则:,三、几种典型载流导线的磁场.,1、,2、无限长直载流导线的磁场.,3、圆形电流轴线上的磁场.,4、圆弧电流弧心处的磁场.,5、圆电流圆心处的磁场.,四、磁通量 高斯定理.,2、高斯定理,磁场为无源场，磁单极子不存在。,五、安培环路定理,说明:磁场是涡旋场!,3.安培环路定律的应用,(1)应用安培环路定律求解磁场分布具有空间特殊对称性问题.,(a)若我们能确定环路L,在

2、L上各点 大小相等,方向沿环路L的切向,则有:,如无限长直线电流的磁场.,(b)环路L(要求解的场点)上满足条件(a);而环路的其余部分, 或者, 这样有:,习题集(p30)1.如图，在半径为R的无限长半圆柱形金属薄片中，均匀地自下而上通以电流I，求半圆柱轴线上一点P的磁感应强度。,解利用圆电流轴线上磁场公式计算,习题集(p30) 2.半木球半径为R，其上沿弧长单层均匀密绕N匝线圈，通以电流I，求木球球心O处的磁感应强度大小。,习题集(p30) 3.在半径为r和R的两同心圆之间，均匀密绕N匝平面线圆，通以电流I，求圆心处的磁感应强度。,解.利用圆电流在圆心处磁场公式计算.,习题集(p30) 4

3、.如图一半径为R1的无限长圆柱形导体，其内空心部分半径为R2，空心部分的轴与圆柱的轴平行但不重合，两轴距离为a且aR2，现有电流I均匀地流过导体横截面，且电流方向与导体轴线平行，求：(1)导体轴线上的磁感应强度(2)空心部分轴线上的磁感强度,解:利用场的叠加原理计算.,作业,习题册30预习8.5，8.6,一矩形截面的螺绕环的内外直径分别为 和 ，厚度为h 。,（1）试求环内磁感应强度的分布；,（2）试证明通过螺绕环截面的磁通量为：,其中N为螺绕环的总匝数，I为线圈的电流强度。,解已知情况如图。,分析可知磁场分布具有对称性；作安培环路如图所示。,1,例1、两平行载流直导线,（2）通过图中矩形的磁

4、通量。,解：I1、I2在A点的磁场,如图取面元,例题2、如图半径为R的带电圆盘，电荷面密度为，圆盘以角速度绕过盘心并垂直盘面的轴旋转,求轴线上距盘心为x的p点处的磁感应强度.,例题3. 一载流无限长直圆管，内半径为a，外半径为b ，传导电流为I，电流沿轴线方向流动，并且均匀地分布在管的横截面上，求磁感应强度的分布。,解已知情况如图所示。,分析可知磁场分布具有对称性；,作安培环路如图所示。,例题4.一根很长的电缆由半径为 的导体圆柱、以及内外半径分别为 和 的同轴导体圆筒构成。电流I从一导体流去, 又从另一导体流回 , 电流都沿轴线方向流动，并且都均匀分布在其横截面上。设 r 为到轴线的垂直距离，试求磁感应强度随r的变化。,解已知情况如图所示。,分析可知磁场分布具有对称性；,作安培环路如图所示。,