内容正文:
高中物理竞赛专题
之
磁场专题
一、磁感应强度的计算;
二、磁力和力矩的计算;
三、介质中磁场的有关计算。
本讲主要内容
大学物理竞赛培训第五讲
一、磁感应强度的计算
对于运动点电荷:
注意矢量叉积的运算
对于载流导体:
方法Ⅰ
用毕—萨定律
方法Ⅱ
典型带载流体的磁强
磁场叠加原理
熟记长直电流、圆电流、长直螺线管、螺绕环、无限大面电流、无限长柱面/体电流的磁场分布。
方法Ⅲ
利用环路定理求特殊对称分布带电体的场强
大学物理竞赛培训第五讲
例1 两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B 两点,并与很远的电源相连,如图所示。求:环中心的磁感应强度。
解:
大学物理竞赛培训第五讲
一、磁感应强度的计算
A
B
I
I
O
ò
B
I
1
0
d
l
m
π
4
0
r
2
=
1
l
1
=
=
I
1
I
2
R
2
R
1
l
2
l
1
0
=
B
=
B
1
B
2
ò
B
I
2
0
d
l
m
π
4
0
r
2
=
2
l
2
I
l
=
I
2
1
l
2
1
A
B
I
O
I
l
2
1
l
2
1
其他几种变化:
大学物理竞赛培训第五讲
一、磁感应强度的计算
大学物理竞赛培训第五讲
一、磁感应强度的计算
例2 半径为R的木球上绕有细导线,所绕线圈很紧密,相邻的线圈彼此平行地靠着,以单层盖住半个球面,共有N 匝。如图所示。设导线中通有电流I 。求:在
球心O处的磁感应强度。
解:
思考:若变为旋转带电球面(体)呢?
大学物理竞赛培训第五讲
一、磁感应强度的计算
2R
=
y
Rcos
q
Rsin
q
=
x
x
y
x
y
q
d
q
o
R
N
d
π
q
N
d
=
2
(
)
m
0
B
d
N
d
2
I
y
2
+
=
x
2
3
2
y
2
m
0
=
π
q
N
d
I
cos
q
R
2
2
π
m
0
=
B
π
q
N
d
I
cos
q
R
2
ò
0
m
0
=
N
I
R
4
变1 在一圆锥台的侧面均匀绕有N 匝导线,其中通有电流I, 尺寸如图所示。求锥顶处P点的磁感应强度。
解:
大学物理竞赛培训第五讲
一、磁感应强度的计算
P
b
b
b
I
x
b
a
d
q
P
x
b
(
)
m
0
B
d
I
d
2
a
2
+
=
x
2
3
2
a
2
q
=
a
x