2022-2023学年高二物理竞赛课件：真空中的稳定磁场

真空中的稳定磁场 磁悬浮，即利用两个同名磁极之间的磁斥力或两个异名磁极之间磁吸力使火车从铁轨上浮起来。车辆运行时，这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环，致使其中产生感应电流，同时产生一个同极性反磁场，并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是，静止时，由于没有切割电势与电流，车辆不能产生悬浮，只能像飞机一样用轮子支撑车体。 时速400公里的上海磁悬浮列车 § 11.1 磁感应强度 磁场的高斯定理 § 11.2 毕奥---萨伐定律 § 11.3 毕奥---萨伐定律的应用 § 11.4 安培环路定理 § 11.5 安培环路定理的应用 基本磁现象 S N S N I S N 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 § 11.1 磁感应强度 磁场的高斯定理 电子束 N S + 天然磁体能使电子束偏转 通电导线之间有力的作用； 磁现象： 1、天然磁体周围有磁场； 2、通电导线周围有磁场； 3、电子束周围有磁场。 表现为： 使小磁针偏转 天然磁体或运动的电荷周围有磁场 表现为： 相互吸引排斥 偏转等 4、通电线能使小磁针偏转； 5、磁体的磁场能给通电线以力的作用； 6、通电导线之间有力的作用； 7、磁体的磁场能给通电线圈以力矩作用； 8、通电线圈之间有力的作用； 9、天然磁体能使电子束偏转。 天然磁体和运动的电荷周围的磁场有互作用 不同的运动电荷周围的磁场之间也有互作用 N S 天然磁性的产生也是由于磁体内部有电流流动。 分子电流 电荷的运动是一切磁现象的根源。 运动电荷 磁场 对运动电荷有磁力作用 磁 场 安培关于物质磁场本质的假设 　　一切磁场现象起源于电荷的运动：任何物质中的分子，都存在有回路电流——分子电流，分子电流相当于一个基本磁场 　　运动电荷（电流）激发磁场，其周围存在着磁场，磁场对运动电荷、载流导体和永久磁铁等有磁场力的作用 安培的假设本质 磁场 磁感应强度：描述磁场性质的重要物理量 　　与电学类似，通过运动电荷在磁场中所受的作用力来定量描述磁场 在磁场中某点Ｐ处，放入一速度　运动的正电荷　，其受磁场力　 （１）大小与　和　有关，但 （２）　在某一特定方向（或反平行）时，电荷不受力（此方向为磁场方向） （３）当　与上述磁场方向垂直时，受力最大 应反映磁场性质 方向：矢量关系式 ， 或稳定时，该点处小磁针Ｎ极指向 定义：大小 单位: T(特斯拉) (高斯) 大小: 磁力 + 磁感应强度 4. Vector Product of Vectors AxB总是与A及B垂直，也与A及B所在的平面垂直。 and the direction of AxB is given by the right-hand rule. B 方向: 小磁针在该点的N 极指向 $