大学物理稳恒磁场总结
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大学物理 稳恒磁场
稳恒磁场基本要求
（1）理解磁的基本现象和规律；
（2）理解磁场的概念，理解磁感应强度，理解磁感应线； （3）理解安培定律（微分形式和积分形式）；
（4）掌握毕奥-萨法尔定律，能用毕奥-萨法尔定律求简单电流的磁感应强度；
（5）掌握安培环路定理，能用安培环路定理求对称磁场的磁感应强度；
（6）掌握磁场的高斯定理，能用高斯定理分析有关问题，理解磁矢势；
（7）掌握安培力公式，能求简单载流导线在磁场中所受的安培力；
（8）理解磁力矩，能求载流线圈在均匀磁场中受到的磁
力矩；
（9）理解洛仑兹力，理解带电粒子在磁场中的运动； （10）理解霍尔效应，了解等离子体的磁约束。
（4）理解欧姆定律及微分形式，理解焦耳定律及微分形式；
（5）理解电动势和非静电力，
理解电源的内阻和路端电压； （6）了解化学电源、温差电效应和各种导体的导电机制。
稳恒电流场
本题中要学习研究描述电流的电流强度、电流密度及相互
关系，电流的基本规律，稳恒电流的实现条件及基本规律，稳恒电场的基本规律，电源与电动势，欧姆定律及微分形式，用场的观点说明稳恒电路的基本规律。
电流强度 电流密度
电流：电荷的定向运动。 形成条件：自由电荷、电场
电流方向：规定为正电荷的运
大学物理-习题-稳恒磁场
208269331.doc
稳恒磁场
一、选择题
?1. 一圆电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B 【 】 (A) 方向相同， 大小相等； (B) 方向不同，大小不等； (C) 方向相同， 大小不等； (D) 方向不同，大小相等。
2. 电流由长直导线流入一电阻均匀分布的金属矩形框架，再从长直导线流出，设图中
???O1,O2,O3处的磁感应强度为B1,B2,B3,则 【 】
?????? (A) B1?B2?B3； (B) B1?B2?0B3?0；
?????? (C) B1?0,B2?0,B3?0； (D) B1?0,B2?0,B3?0
选择题(2)
3. 所讨论的空间处在稳恒磁场中，对于安培环路定律的理解，正确的是 【 】
???B?dl?0(A) 若?，则必定L上B处处为零 L??(B) 若?B?dl?0， 则必定L不包围电流
L??(C) 若?B?dl?0， 则L所包围电流的代数和为零
L?(D) 回路L上各点的B仅与所包围的电流有关。
4. 在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面
大学物理 第10章 稳恒磁场
10-4 B0?2B1?B2?2??0I?0Il?0I?0L?0I?3???(8?3?) 方向垂直纸面向外。 ?(2??)?2????4?R4?R216?R4?R4?R?4?2??0NIR?10-5 （1）P点的磁感应强度为（利用课本P74（10-18）结论） B?B1?B2 ?
（2）据题设a?R，则P点的B为B?2?22??R?(a/2?x)?1?3/2???? 223/2?R?(a/2?x)??1??0NIR2??22?22??R?(R/2?x)?1?3/2???? 223/2?R?(R/2?x)??1?令 u?R?(R/2?x),v?R?(R/2?x) 则 B?222222?0NIR?121??3?3?
v??u3?0NIR2dB?0NIR2?1du1dv??(?3)?4?4? ??dx22?udxvdx?当x=0时，u=v, ∴
?1(R/2?x)1(R/2?x)? d?4?41/21/2?uvv?u?dBdx?0 这表明a=R, x=0处的o点磁场最为均匀。将上述条件代入B中，可得o点磁感
x?0B0??0NIR22?2?8?0NI
大学物理第11章 稳恒电流磁场
第11章 稳恒电流磁场
人类发现磁现象已有十分悠久的历史，在公元前七世纪，人类就发现了磁石能够吸引铁器。然而在物理学发展的早期，磁现象和电现象一直被当作两种不同的物理现象分别进行研究。直到1820年，丹麦科学家奥斯特发现了电流具有磁效应，第一次揭示了电与磁之间存在着联系，从而使对电学与磁学的研究统一起来，电磁学的研究进入一个崭新的阶段。1821年安培（Ampere）发现通有电流的螺线管具有和磁铁相同的作用，因此提出了分子电流的假说，解释了物质具有磁性的原因。现代物理学研究表明，原子核外的电子除绕核运转外，电子自身还有自旋。分子或原子内部带电微观粒子的运动，等效于分子电流。这些分子电流在它的周围激发磁场，这就是物质磁性的来源。1820年，毕奥（Biot）和萨伐尔（Savart ）独立地发表了电流产生磁场的实验结果，长直通电导线对磁极作用力的大小反比于从磁极到导线的垂直距离。拉普拉斯（Laplace）在此发现的基础上引入“电流元”的概念，并进一步引入电流强度和磁感应强度概念，建立了“毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律”。
磁场是一种特殊的物质，它是物质存在的一种形式。磁场的物质性表现在：它对置于磁场中的电流、运动电荷和磁体有力的作用。电流与电流、电流与
4大学物理习题_稳恒磁场
稳恒磁场
一、选择题
1．一个半径为r的半球面如右图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为 （A）2?r2B； （B）?r2B；
（C）2?r2Bcos?； （D）?r2Bcos?。 2．下列说法正确的是：
（A）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过； （B）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必为零； （C）磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必为零；
（D）磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零。 3．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知
??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。
L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。
LI L · O ??B（C）??dl?0，且环路上任意一点B?0。
L??（D）?B?dl?0，且环路上任意一点B?常量。
L图
4．图中有两根“无限长” 载流均为I的直导线，有一回路L，则正确的是
??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；
L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；
L??（C）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；
4大学物理习题 - 稳恒磁场
稳恒磁场
一、选择题
1．一个半径为r的半球面如右图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为 （A）2?r2B； （B）?r2B；
（C）2?r2Bcos?； （D）?r2Bcos?。 2．下列说法正确的是：
（A）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过； （B）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必为零； （C）磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必为零；
（D）磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零。 3．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知
??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。
L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。
LI L · O ??B（C）??dl?0，且环路上任意一点B?0。
L??（D）?B?dl?0，且环路上任意一点B?常量。
L图
4．图中有两根“无限长” 载流均为I的直导线，有一回路L，则正确的是
??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；
L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；
L??（C）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；
大学物理第九章《稳恒磁场》
大学物理第九章《稳恒磁场》
大学物理第九章《稳恒磁场》
教学基本要求一 掌握描述磁场的物理量——磁感强度的 概念，理解它是矢量点函数. 二 理解毕奥-萨伐尔定律，能利用它计算 一些简单问题中的磁感强度. 三 理解稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理. 理解用安培环路定理计算磁感强度的条件和方法. 四 理解洛伦兹力和安培力的公式 ，能分析 电荷在均匀电场和磁场中的受力和运动. 了解磁矩 的概念. 能计算简单几何形状载流导体和载流平面 线圈在均匀磁场中或在无限长载流直导体产生的非 均匀磁场中所受的力和力矩.
大学物理第九章《稳恒磁场》
研究方法：与静电场相似，可比较学习。 区别：多处用到矢量叉乘(牢记的运算)。 主要内容(与静电场相比较):1. 作为出发点的基本定律：静电场 ~ 库仑定律； 稳恒磁场 ~ 毕奥—萨伐尔定律。
2. 求场强：静电场 ~ 已知电荷分布求 E 。
稳恒磁场 ~ 已知电流分布求磁感应强度 B 。
(b)稳恒磁场：将稳恒电流看成无数电流元 Id 构成，每 个电流元单独在场点P处产生磁感应强 dB (毕奥-萨
(a)静电场：将有限大带电体看成无数点电荷dq构成， 每个点电荷单独在场点P处产生场强，根据场强的迭加 原理得P点的总场
大学物理电子教案之第7章稳恒磁场 - 图文
第7章 稳恒磁场
本章要点：1. 磁场 磁感强度2. 毕奥—萨伐尔定律及其应用3. 磁通量 磁场的高斯定理4. 安培环路定理极其应用
前面我们研究了相对于观察者静止的电荷所激发的电场的性质与作用规律。从本章起我们看到，在运动电荷周围，不仅存在着电场而且还存在着磁场。磁场和电场一样也是物质的一种形态。1820年，丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应，当电流通过导线时，引起导线近旁的小磁针偏转，开拓了电磁学研究的新纪元，打开了电应用的新领域。1837年惠斯通、莫尔斯发明了电动机，1876年美国的贝尔发明了电话。??迄今，无论科学技术、工程应用、人类生活都与电磁学有着密切关系。电磁学给人们开辟了一条广阔的认识自然、征服自然的道路。
7.1 磁场 磁感强度
磁现象的发现要比电现象早得多。早在公元前人们知道磁石（Fe3O4)能吸引铁。十一世纪我国发明了指南针。但是，直到十九世纪，发现了电流的磁场和磁场对电流的作用以后，人们才逐渐认识到磁现象和电现象的本质以及它们之间的联系，并扩大了磁现象的应用范围。到二十世纪初，由于科学技术的进步和原子结构理论的建立和发展，人们进一步认识到磁现象起源于运动电荷，磁场也是物质的一种形式，磁力是运动电荷之间除静电力以外的
大学物理第8章 稳恒磁场 课后习题及答案
第8章 稳恒磁场 习题及答案
?6. 如图所示，AB、CD为长直导线，BC为圆心在O点的一段圆弧形导线，其半径为R。若通以电流I，求O点的磁感应强度。
?解：O点磁场由AB、BC、CD三部分电流产生，应用磁场叠加原理。 AB在O点产生的磁感应强度为
B1?0
?BC在O点产生的磁感应强度大小为
?I?I??I B2?0??0??0，方向垂直纸面向里
4?R4?R312RCD在O点产生的磁感应强度大小为
?IB3?0(cos?1?cos?2)
4?r04?Rcos600?I3?0(1?)，方向垂直纸面向里 2?R2?I3??)，方向垂直纸面向里 故 B0?B1?B2?B3?0(1?2?R267. 如图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的A，B两点，并在很远处与电源相连。已知圆环的粗细均匀，求环中心O的磁感应强度。
解：圆心O点磁场由直电流A?和B?及两段圆弧上电流I1与I2所产生，但A?和B?在O点
产生的磁场为零。且
??0I(cos150??cos180?)
I1电阻R2??? I2电阻R12???I1产生的磁感应强度大小为
B1??0I1（2???），方向垂直纸面向外 4?RI2产生的磁感应强度大小为
?IB2?02?，方向垂直纸面向里
大学物理电子教案之第7章稳恒磁场 - 图文
第7章 稳恒磁场
本章要点：1. 磁场 磁感强度2. 毕奥—萨伐尔定律及其应用3. 磁通量 磁场的高斯定理4. 安培环路定理极其应用
前面我们研究了相对于观察者静止的电荷所激发的电场的性质与作用规律。从本章起我们看到，在运动电荷周围，不仅存在着电场而且还存在着磁场。磁场和电场一样也是物质的一种形态。1820年，丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应，当电流通过导线时，引起导线近旁的小磁针偏转，开拓了电磁学研究的新纪元，打开了电应用的新领域。1837年惠斯通、莫尔斯发明了电动机，1876年美国的贝尔发明了电话。??迄今，无论科学技术、工程应用、人类生活都与电磁学有着密切关系。电磁学给人们开辟了一条广阔的认识自然、征服自然的道路。
7.1 磁场 磁感强度
磁现象的发现要比电现象早得多。早在公元前人们知道磁石（Fe3O4)能吸引铁。十一世纪我国发明了指南针。但是，直到十九世纪，发现了电流的磁场和磁场对电流的作用以后，人们才逐渐认识到磁现象和电现象的本质以及它们之间的联系，并扩大了磁现象的应用范围。到二十世纪初，由于科学技术的进步和原子结构理论的建立和发展，人们进一步认识到磁现象起源于运动电荷，磁场也是物质的一种形式，磁力是运动电荷之间除静电力以外的