靜磁場（或穩(wěn)恒磁場）分布不隨時(shí)間變化的磁場

靜磁場〔或穩(wěn)恒磁場〕——分布不隨時(shí)間變化的磁場一真空中的穩(wěn)恒磁場及其規(guī)律磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量。 二磁場對運(yùn)動電荷及載流導(dǎo)體的作用洛侖茲力公式；安培定律。三介質(zhì)中的磁場及其規(guī)律磁場強(qiáng)度矢量。 畢—薩—拉定律；磁場的高斯定理；真空中的安培環(huán)路定理。 穩(wěn)恒電流分布求穩(wěn)恒磁場的分布的兩種方法。 有介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理。第十五章穩(wěn)恒電流的磁場重點(diǎn)要求：用畢—薩—拉定律求磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B

難點(diǎn)理解：磁場性質(zhì)數(shù)學(xué)方法：矢量積分與求和典型例如：直線電流、載流圓線圈、運(yùn)動點(diǎn)電荷的磁場課外練習(xí)：思考題15.5，習(xí)題15.9，15.11；主要內(nèi)容：畢—薩—拉定律及其應(yīng)用磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量。第六講磁感應(yīng)強(qiáng)度、畢奧－薩伐爾定律一、畢奧－薩伐爾定律1電流元：L2畢-薩-拉定律：1820年（法國）畢奧－薩伐爾在電流磁作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析得出電流元在空間任一點(diǎn)P產(chǎn)生磁場的規(guī)律：據(jù)磁場的疊加原理：給出任一電流系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場的規(guī)律：——畢奧－薩伐爾定律在國際單位制中：稱為真空磁導(dǎo)率磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與電流成右手螺旋關(guān)系。重點(diǎn)要求：用安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B

難點(diǎn)理解：安培環(huán)路定理的物理意義數(shù)學(xué)方法：矢量線積分典型例如：無限長圓柱體、無限長直螺線管無限大平板電流 的磁場課外練習(xí)：思考題15.6，15.10習(xí)題15.13，15.17。主要內(nèi)容：真空中的安培環(huán)路定理及其應(yīng)用第七講安培環(huán)路定理及其應(yīng)用

例1求電流I均勻分布半徑為R

的無限長圓柱體的磁場。解：分析電流與場的分布：皆有軸對稱性以軸上一點(diǎn)為圓心，取垂直于軸的平面內(nèi)半徑為r的圓為安培環(huán)路二、安培環(huán)路定理的應(yīng)用Pr動畫例2求載流無限長直螺線管內(nèi)任一點(diǎn)的磁場。由對稱性分析磁場分布：a.只有//軸線的分量；b.因?yàn)槭菬o限長，在與軸等距離的平行線上磁感應(yīng)強(qiáng)度相等。解：一個(gè)單位長度上有n

匝的無限長直螺線管。由于是密繞，

每匝視為圓線圈。同理可證，無限長直螺線管外任一點(diǎn)的磁場為零動畫重點(diǎn)要求：用安培定律求磁場對載流導(dǎo)線的作用力難點(diǎn)理解：通電線圈在磁場中受到了磁力矩的作用數(shù)學(xué)方法：矢量積分求和典型例如：無限長直載流導(dǎo)線與圓弧形載流線圈相互作用力， 通電線圈在磁場中受到了磁力。矩課外練習(xí)：思考題15.9；習(xí)題15.21，15.22。主要內(nèi)容：安培定律及其應(yīng)用第八講安培力三、平面載流線圈在均勻磁場中所受的力矩通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的實(shí)驗(yàn)，說明通電線圈在磁場中受到了磁力矩的作用。線圈平面與磁場的夾角為

，da：bc：F1、F2大小相等，方向相反，在同一直線上。ab：F3cd：F4┐ab：F3cd：F4ab：cd：F3、F4大小相等，方向相反，不在同一直線上。故產(chǎn)生力矩。線圈面積載流線圈的磁矩磁矩的方向與電流的方向成右手螺旋關(guān)系F4F3綜上所述：平面載流線圈在均勻磁場中受的力矩：*在非均勻磁場中，載流線圈除受到磁力矩外，還受到磁力的作用。結(jié)論：平面載流線圈在均勻磁場中所受合力為零，僅受力矩的作用；線圈只發(fā)生轉(zhuǎn)動，不產(chǎn)生整個(gè)線圈的平動。I易證上述結(jié)論對任意形狀的平面載流線圈皆成立。重點(diǎn)要求：帶電粒子在均勻磁場中的運(yùn)動霍耳效應(yīng)難點(diǎn)理解：洛倫茲力霍耳電動勢數(shù)學(xué)方法：矢量的矢量積典型例如：帶電粒子在均勻磁場中的運(yùn)動測量載流子類型課外練習(xí)：思考題15.11；習(xí)題15.26，15.27。主要內(nèi)容：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動霍耳效應(yīng)第九講洛倫茲力

質(zhì)譜儀MassSpetrometer*濾速器:假設(shè)每個(gè)離子所帶電量相等，由譜線的位置〔x的大小〕可以確定同位素的質(zhì)量。由感光片上譜線的黑度，可以確定同位素的相對含量。*質(zhì)譜分析儀：質(zhì)量為，電量為的帶電粒子經(jīng)過濾速器后，飛入磁場中做圓周運(yùn)動，落在感光片

A處，其半徑R為：+

盤旋加速器Cyclotron、R為盒的最大半徑。交變電場的周期恰好為盤旋一周的周期時(shí)即粒子繞過半圈恰好電場反向，粒子又被加速。因?yàn)楸P旋周期與半徑無關(guān)，所以可被反復(fù)加速，至用致偏電極將其引出。NSD1D2密封在真空中的兩個(gè)金屬盒〔D1和D2〕放在電磁鐵兩極間的強(qiáng)大磁場中，如以下圖兩盒之間有一窄縫，中心附近放有離子源。兩盒間接有交流電源，它在縫隙里的交變電場用以加速帶電粒子。*同步盤旋加速器Synchrocyclotron加速的粒子能量，每十年提高一個(gè)數(shù)量級。能量范圍在0.08Mev—5×105Mev.能量的每次提高都帶來對粒子的新發(fā)現(xiàn)。如1983年發(fā)現(xiàn)W—、W＋、Z0粒子。因?yàn)橄鄬φ撔?yīng)，當(dāng)粒子速率很大時(shí)，質(zhì)量變大，所以，交變電場的周期應(yīng)該同步的增大，才能恰好與盤旋一周的周期同步相等，到達(dá)加速的目的?？捎脤?shí)驗(yàn)方法補(bǔ)償