2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁介质 .pptx

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1、磁介质 -顺磁质-抗磁质-铁磁质（磁滞现象、居里点）磁介质的分类介质的磁化磁化强度磁场强度-磁化率磁化率 各向同性线性磁介质各向同性线性磁介质 、的关系的关系环路定理应用-高对称的电流分布和介质分布情形.磁场强度沿任何闭合回路的线积分，等于该回路磁场强度沿任何闭合回路的线积分，等于该回路所包围的传导电流的代数和。所包围的传导电流的代数和。内部内部充满充满均匀均匀磁介磁介质质无限长无限长直圆柱形直圆柱形密绕密绕通电螺线管内：通电螺线管内：通电通电密绕密绕细螺绕环内：细螺绕环内：重点：电动势与非静电场的关系,法拉第电磁感应定律,动生电动势,感生电动势,自感,磁场的能量.稳恒、非稳恒、非稳恒磁场稳恒

2、磁场都适用都适用解：解：设回路设回路L方向如图方向如图,建坐标系如图建坐标系如图在任意坐标在任意坐标x处取一面元处取一面元例例17.2 如图所示，一长直导线通有电流如图所示，一长直导线通有电流I，在与它相距，在与它相距d 处有一矩形线圈处有一矩形线圈ABCD，此线圈以速度，此线圈以速度v 沿垂直长直沿垂直长直导线方向向右运动，求这时线圈中的感应电动势。导线方向向右运动，求这时线圈中的感应电动势。（方向为顺时针）（方向为顺时针）3.10-23v设设t时刻线圈左侧距导线为时刻线圈左侧距导线为l洛仑兹力沿导线推动电子要作功而产生动生电动势洛仑兹力沿导线推动电子要作功而产生动生电动势这和洛仑兹力对运这

3、和洛仑兹力对运 动电荷不作功是否矛盾？动电荷不作功是否矛盾？关于洛仑兹力是否作功的问题关于洛仑兹力是否作功的问题：B-实际上，实际上，电子受的电子受的合合洛仑兹力应为洛仑兹力应为：电子的速度有：电子的速度有：(相对棒相对棒)合速度合速度为为 总洛仑兹力和总洛仑兹力和合速度合速度垂直，垂直，不作功不作功！F外外 fmuu+(随棒随棒)F洛仑兹力两个分量的作用：洛仑兹力两个分量的作用：f m对电子作正功对电子作正功,产生动产生动生电动势。生电动势。方向沿方向沿 ,阻碍导体阻碍导体运动运动,作负功。作负功。两个分量作功的代数和为零两个分量作功的代数和为零;洛仑兹力并洛仑兹力并不提供能量，不提供能量，

4、外力克服外力克服f m作功作功(消耗机械能消耗机械能)通过通过fm转换为感应电流的能量。转换为感应电流的能量。只传递能量，只传递能量，单位:亨利(H)自感系数：长直长直密绕密绕螺线管与细螺绕环：螺线管与细螺绕环：四、磁场的能量自感电动势：自感线圈的磁能：能量密度：能量密度：区域区域能量：能量：(真空中真空中)*互感互感电磁场重点：位移电流,麦克斯韦方程组(积分形式)位移电流电位移通量对时间的变化率:-位移电位移电流面密度流面密度变化的电场也是一种电流,称位移电流2.全电流的安培环路定理在一般（非恒定）情况下，安培定理推广为：在一般（非恒定）情况下，安培定理推广为：例例18.1 半径为半径为R

5、的平板电容器均匀充电，的平板电容器均匀充电，内部充满均匀介质内部充满均匀介质 。求：求：I d (忽略边缘效应忽略边缘效应)解解思考：已知思考：已知3.11-10、173.麦氏方程组的积分形式及其物理意义（1）电场的高斯定理）电场的高斯定理（2）磁场的高斯定理）磁场的高斯定理静电场是有源场、感生电场是涡旋场静电场是有源场、感生电场是涡旋场 磁场是无源场磁场是无源场（3）电场的环路定理）电场的环路定理（4）磁场的安培环路定理）磁场的安培环路定理静电场是保守场静电场是保守场,变化变化的磁场激发涡旋电场的磁场激发涡旋电场传导电流和变化的电场可以传导电流和变化的电场可以激发涡旋磁场激发涡旋磁场讨论麦克斯韦方程组：麦克斯韦方程组：判断下列结论包含于或等效于哪一个方程式判断下列结论包含于或等效于哪一个方程式（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）电荷总伴随有电场；电荷总伴随有电场；静电场是保守场；静电场是保守场；磁感线是无头无尾的；磁感线是无头无尾的；变化的磁场一定伴随有电场；变化的磁场一定伴随有电场；感生电场是有旋场；感生电场是有旋场；变化的电场总伴随有磁场；变化的电场总伴随有磁场；电场线的头尾在电荷上；电场线的头尾在电荷上；（）（）（）（）（）（）（）（）（）