2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁感强度的定义.pptx

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1、磁磁 感感 强强 度度 的的 定定 义义P*磁磁 感感 强强 度度 的的 定定 义义 带电粒子在磁场中运带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有动所受的力与运动方向有关关.实验发现带电粒子在磁场中某点实验发现带电粒子在磁场中某点P 沿某一沿某一特定特定方方向（或其反方向）运动时不受力，且此向（或其反方向）运动时不受力，且此特定特定方向与小方向与小磁针指向一致磁针指向一致.+带电粒子在磁场中沿带电粒子在磁场中沿其他方向运动时，其受力其他方向运动时，其受力 垂直垂直于于 与该特定方向与该特定方向所组成的平面所组成的平面.当带电粒子在磁场中当带电粒子在磁场中垂直于此特定方向运动时垂直于此特定方向运动

2、时受力最大受力最大.实验证明：实验证明：此常数与此常数与 无关无关 磁感强度磁感强度 的定义：的定义：若若带带电粒子在磁场中某点向某方向电粒子在磁场中某点向某方向运动不受力，且该方向与小磁运动不受力，且该方向与小磁针在该点指向一致，此针在该点指向一致，此特定特定方方向向定义为该点的定义为该点的 的方向的方向.磁感强度磁感强度大小大小单位单位：特斯拉特斯拉或：或：小磁针在该点的小磁针在该点的N 极指向极指向（F=0时正电荷的运动方向）时正电荷的运动方向）+运动电荷在磁场中受力运动电荷在磁场中受力若若 为正电荷，则磁场力为正电荷，则磁场力 的方向与的方向与 满足满足右螺旋关系；右螺旋关系；若若 为

3、负电荷，则磁场力为负电荷，则磁场力 的方向与的方向与 满足满足左螺旋关系。左螺旋关系。毕奥毕奥萨伐尔萨伐尔（Biot-Savart）定律定律1、线电流：导线半径比到观察、线电流：导线半径比到观察点点P的距离小得多，即为线电流。的距离小得多，即为线电流。2 2、电电流流元元：载载流流导导线线中中的的电电流流为为I I，在在线线电电流流上上取取长长为为 的的定定向向线线元元，规规定定 的的方方向向与与电电流的方向相同，流的方向相同，为电流元。为电流元。方向方向:该点电流该点电流I I 的方向的方向大小大小:(矢量矢量)P右手螺旋法则右手螺旋法则大小大小:真空磁导率真空磁导率 P*方向方向:(经小于

4、经小于180o角角)12345678例例 判断下列各点磁感强度的方向和大小判断下列各点磁感强度的方向和大小.+1、5 点点：3、7点点：2、4、6、8 点点：任意载流导线在点任意载流导线在点 P 处的磁感强度处的磁感强度磁感强度叠加原理磁感强度叠加原理PCD*毕奥毕奥-萨伐尔定律应用举例萨伐尔定律应用举例解解:任取电流元任取电流元大小大小方向方向均沿均沿x 轴的负方向轴的负方向 例例1 载流长直导线的磁场（载流长直导线的磁场（已知已知 ）.无限长载流直导线的磁场无限长载流直导线的磁场:半无限长载流直导线的磁场半无限长载流直导线的磁场:直导线延长线上点的磁场直导线延长线上点的磁场:IBIBX X

5、 电流与磁感强度成电流与磁感强度成右螺旋关系右螺旋关系*P讨论讨论I 真空中真空中,半径为半径为R 的载流导线的载流导线,通有电流通有电流I,称称圆圆电流电流.求求其其轴线上一点轴线上一点 p 的磁感强度的方向和大小的磁感强度的方向和大小.例例2 圆形载流导线的磁场圆形载流导线的磁场.p*解解 根据对称性分析根据对称性分析p*方向：右手螺旋法则方向：右手螺旋法则2）的方向不变的方向不变(和和 成成右螺旋右螺旋关系）关系）1）若线圈有）若线圈有 匝匝讨论讨论 载流圆环载流圆环:载流圆弧载流圆弧:I圆心角圆心角 圆心角圆心角I 3）（圆心处）（圆心处）*定义该磁偶极子的定义该磁偶极子的磁矩磁矩为为:定义此时圆电流为定义此时圆电流为磁偶极子磁偶极子.4）这时有这时有:ISIS 说明说明：只有当圆形电流的面积：只有当圆形电流的面积 S 很小，或场点距圆电流很远时，很小，或场点距圆电流很远时，才能把圆电流叫做才能把圆电流叫做磁偶极子磁偶极子.磁矩磁矩该式对任意形状的该式对任意形状的线圈都适用线圈都适用.