2022-2023学年高二物理竞赛课件：安培定律及其应用

安培定律及其应用 一、安培定律 安培定律及其应用 实验证明放在磁场里的载流导线要受到力的作用，称之为安培力。安培力有如下关系 方向按右手法则。 对整段载流导线有 均匀磁场，直导线受到安培力大小是： 安培力 但并不意味着环路上处处 积分回路是N 圈时 利用安培环路定律可以方便求解对称电流分布的磁场，步骤是： 只要环路内电流代数和为零,则 典型例题 右手判断出各电流正负，用环路定律求出B 积分路径应与磁感应线垂直或者平行； 选取合适的积分回路，规定积分方向（顺，逆）； 二、磁场对载流线圈的作用 均匀磁场，刚性载流线圈，分析受力可知： 方向相反，沿同一直线，抵消。 方向相反，不沿同一直线，形成一力偶，对线圈产生力矩： 方向是z 轴；S=l1l2 是线圈面积。 平面载流线圈受到的磁力矩是 定义磁矩（矢量）： 如果线圈有N匝，则磁力矩为： 平衡性质分析 M=0,稳定平衡 M=0,不稳定平衡 M = Mmax 一、洛仑兹力 实验证明运动电荷在磁场中的洛仑兹力为： 二、带电粒子在磁场中运动 均匀磁场 , 带电粒子 q( >0 ), 8.7 洛伦兹力 大小： 方向：服从右手法则 洛伦兹力 粒子作匀速直线运动 半径: 周期: 形成匀速率圆周运动，则 与 成θ角 粒子运动形态 三、霍尔效应 B R h q υ q 霍尔效应 式中：UH称为霍尔系数。 实验表明： UH a b I U1 U2 理论分析： 电子受洛伦兹力和电场力而平衡 注意到： 于是得出 及有 I UH U2 U1 8.8 磁介质的磁化 一、物质的磁性 1.磁介质 在磁场中能够对磁场产生影响的物质被称为磁介质。 2.分子磁矩 在物质分子中，每个电子参与两种运动： 一是绕核的轨道运动 —— 轨道磁矩； 二是自身的旋转运动 —— 自旋磁矩； 所有电子的轨道磁矩与自旋磁矩的矢量和是这个 分子的磁矩，称为分子磁矩。 分子磁矩可以用一个等效圆 电流表示，称为分子电流。 分子电流 二、磁化强度 单位体积分子磁矩的矢量和称为磁化强度，即 是体积 内的分子磁矩矢量和 上式表明：磁场强度的环流等于包围在环路内传导电流的代数，称为磁介质中的安培环路定理。 .安培环路定理 比照真空中的环路定理，利用磁场强度定义有 例题 $