如图所示的圆弧课件.ppt

1、如图所示的圆弧如图所示的圆弧 abab与弦与弦abab中通以同样的电流，试中通以同样的电流，试比较它们各自在圆心处的磁感应强度的大小比较它们各自在圆心处的磁感应强度的大小 abOrII12圆环中心圆环中心02IBr圆弧圆弧001224IIBrr直线直线012(coscos)4IBa002sinsin()sin42222IIBaacos2ar21tan212BB为什么当磁铁靠近电视机的屏幕时会使图像变为什么当磁铁靠近电视机的屏幕时会使图像变形？形？磁场对电荷作用磁场对电荷作用一个弯曲的载流导线在均匀磁场中如何放置一个弯曲的载流导线在均匀磁场中如何放置才不受磁力的作用才不受磁力的作用 电流方向与磁

2、感应强度平行时电流方向与磁感应强度平行时II1L2L3L图中两导线的电流相等，试分别求三个闭合图中两导线的电流相等，试分别求三个闭合回路回路L L1 1、L L2 2、L L3 3的环路的环路 积分值积分值 B dl L10；L2L30I一电量为的粒子在均匀磁场中运动，下列说法哪些一电量为的粒子在均匀磁场中运动，下列说法哪些是正确的：是正确的：（1 1）只要速度大小相同，所受的洛仑兹力就一定）只要速度大小相同，所受的洛仑兹力就一定相同相同;（2 2）速度相同，电量相同但电性相反的两个粒子，）速度相同，电量相同但电性相反的两个粒子，它们所受的磁场力的方向相反，大小相等；它们所受的磁场力的方向相反

3、，大小相等；（3 3）质量为，电量为的带电粒子，受洛仑兹力作）质量为，电量为的带电粒子，受洛仑兹力作用，其动能和动量都不变；用，其动能和动量都不变；（4 4）洛仑兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子）洛仑兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。运动的轨迹必定是圆。11AI 22AI PxA30601202101.如图所示，两根长载流直导线垂直纸面放置，电如图所示，两根长载流直导线垂直纸面放置，电流流，方向垂直纸面向外；电流，方向垂直纸面向外；电流，方向垂直纸面向内。则，方向垂直纸面向内。则点的磁感应强度的方向与点的磁感应强度的方向与轴的夹角为轴的夹角为 （）.;B.;C.;D.yx

4、Pd2 d02Ir1B 2B B AO1I2I3I4II2a02BIa022BIa0B 0BIa2.四条相互平行的载流长直导线电流均为四条相互平行的载流长直导线电流均为，如图放置。，如图放置。则正方形中心的磁感应强度为则正方形中心的磁感应强度为 A.;B.;C.;D.设正方形的边长为设正方形的边长为1B 2B 3B 4B C.1L2L1P2P1I2I3I1I2I()a()b3.在图（在图（a）和（）和（b）中各有一半径相同的圆形回路）中各有一半径相同的圆形回路L1、，圆周内有电流、，圆周内有电流I1、I2，其分布相同，且均在，其分布相同，且均在真空中，但在（真空中，但在（b）中回路）中回路L2

5、外还有电流外还有电流I3，P1、P2为两回路上的对应点，则为两回路上的对应点，则1212;ppLLB dlB dl BB 1212;ppLLB dlB dl BB 1212;ppLLB dlB dl BB 1212;ppLLB dlB dl BB A.B.C.D.CORABC4.长直导线通以电流长直导线通以电流I，弯折成图示形状，则圆心，弯折成图示形状，则圆心O处的磁感应强度的大小为处的磁感应强度的大小为 0024IIRR0048IIRR0028IIRR0044IIRRA.;B.C.;D.01:;2 2IABR方向01:;4 2IACR方向B5.电流为电流为I，磁矩为，磁矩为Pm的线圈，置于磁

6、感应强度为的线圈，置于磁感应强度为B的均匀磁场中。若的均匀磁场中。若Pm与与B方向相同，则通过线方向相同，则通过线圈的磁通量圈的磁通量与线圈所受的磁力矩与线圈所受的磁力矩M的大小为的大小为;0mIBP M;0mBPMI;mmIBP MBP;mmBPMBPIA.;B.C.;D.mPISn mBSsinmMBPB6.如图：无限长直载流导线与正三角形载流线圈如图：无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将角形线圈将 A.向着长直导线平移；B.离开长直导线平移；C.转动；D.不动。1I1I2I在均匀磁场当中，闭合回在

7、均匀磁场当中，闭合回路电流所受合力为零，现路电流所受合力为零，现在右边的磁场变弱，肯定在右边的磁场变弱，肯定左边的力大。左边的力大。另外，还可以把右边的两另外，还可以把右边的两电流等效成平行电流等效成平行I1直线直线A1I1I2Idl可以设一个电流元，然可以设一个电流元，然后积分算出两个斜边所后积分算出两个斜边所受的力，和平行边比较。受的力，和平行边比较。画出的曲线如图（红色画出的曲线如图（红色为斜边受力）为斜边受力）1A2 A3 A1237、在同一平面上有三根等距离放置的长直通电、在同一平面上有三根等距离放置的长直通电导线，如图所示，导线导线，如图所示，导线1、2、3分别载有分别载有1A、2

8、A、3A的电流，则导线的电流，则导线1和导线和导线2所受力所受力F1和和F2之比为之比为 0011213122 2AAAAFBI lLL074 L00021232222AAAAFLLL 单位长度上受力单位长度上受力A:7/8 B:4/5 C:3/2 D:1/2AORB8、如图所示，、如图所示，1/4圆弧电流置于磁感应强度圆弧电流置于磁感应强度B为的为的均匀磁场中，则圆弧所受的安培力的大小方向分均匀磁场中，则圆弧所受的安培力的大小方向分别为别为 14BIRBIR14BIRBIRA.；竖直向下；B.;竖直向上；垂直纸面向外;D.；垂直纸面向内 C.在均匀磁场中，载在均匀磁场中，载流线圈所形成的闭流

9、线圈所形成的闭合回路与磁场垂直合回路与磁场垂直时，此闭合回路所时，此闭合回路所受磁力作用为零。受磁力作用为零。Dq0.01cxB y9、电荷为、电荷为的离子以速度为的离子以速度为沿沿方向运动，磁感应强度为方向运动，磁感应强度为，方向沿，方向沿，应加多大什么方向的电场，离子将不偏转，应加多大什么方向的电场，离子将不偏转 EByEvByEvBzEvBzA.,沿方向；B.沿方向；,沿方向；D.,沿方向；C.;efqvBzff 洛方向COBxyv10、如图所示，电量为、如图所示，电量为q，质量为，质量为m的粒子通过坐标的粒子通过坐标原点，它的速度为原点，它的速度为v，运动在，运动在xoy平面内，与平面

10、内，与x轴的轴的夹角为夹角为，设沿着方向有一均匀磁场，设沿着方向有一均匀磁场B。那么粒子将。那么粒子将周期地通过周期地通过x轴，其周期为轴，其周期为 mqB2 mqB2 mqB2mqBA.;B.C.;D.fqvB sinfqvB方向2(sin)sinvqvBmr2sinrTvC二、填空题：二、填空题：1、电流由长直导线通过、电流由长直导线通过a点流入电阻分布均匀的点流入电阻分布均匀的正三角形线框，再由正三角形线框，再由b点流出，电流强度为点流出，电流强度为I，两长，两长直导线相交于正三角形中心直导线相交于正三角形中心O，三角形边长为，三角形边长为L，则则O点的磁感应强度大小为点的磁感应强度大小

11、为 0 。OLIab23I13I13IIaa2a2、如图，在无限长直载流导线的右侧有面积、如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为为S1和和S2的两个矩形回路，两个回路与长直载的两个矩形回路，两个回路与长直载流导线在同一平面内，且矩形回路的一边与长流导线在同一平面内，且矩形回路的一边与长直导线平行。则通过两个回路的磁通量之比直导线平行。则通过两个回路的磁通量之比 1:1 。02IBa02IB dSLdxx 2012aaILdxx40122aaILdxxdxxLB30IL3、如图，导线、如图，导线L=0.2m，电流，电流I=20A，置于磁感，置于磁感应强度应强度B=810-2T的均匀磁场中。则导线

12、所受的的均匀磁场中。则导线所受的安培力安培力 0.16 ，方向，方向 垂直纸面向垂直纸面向里里 。FBIl4、一半径为、一半径为R的单匝圆线圈，若将它弯成匝数为的单匝圆线圈，若将它弯成匝数为3的平面圆线圈，导线长度不变，并通以相同的电的平面圆线圈，导线长度不变，并通以相同的电流，则线圈中心磁感应强度是原来的流，则线圈中心磁感应强度是原来的 9 倍，倍，磁矩是原来的磁矩是原来的 1/3 倍。倍。02NIBR23 2Rr mISn3mIS nBIR5、如图所示：一半圆形闭合线圈通有电流、如图所示：一半圆形闭合线圈通有电流I=10A，半径半径R=0.1m，放在，放在B=0.5T的均匀磁场中，磁场方的

13、均匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，线圈所受的磁力矩为向与线圈平面平行，线圈所受的磁力矩为 7.9102Nm 。MmBISnB 6、无限长直载流导线与一无限长薄电流板均通、无限长直载流导线与一无限长薄电流板均通以电流以电流I且在同一平面内，电流板宽为且在同一平面内，电流板宽为a，两者，两者相距也为相距也为a。则导线与电流板间单位长度所受的。则导线与电流板间单位长度所受的作用力大小为作用力大小为 。IaaIdxx02IBxIdIdxa2aaFBldI20ln22Ia7、如图若电子以速度、如图若电子以速度v进入电磁场后，仍能保持进入电磁场后，仍能保持匀速直线运动，则匀速直线运动，则v=。BE一ve

14、FqEfBqvEB8、如图均匀磁场垂直一顶角、如图均匀磁场垂直一顶角2为的光滑正圆锥底面，为的光滑正圆锥底面，磁感应强度为磁感应强度为B，有一质量为，有一质量为m，带电量为，带电量为q的粒子在的粒子在锥面上做匀速圆周运动，角速度为锥面上做匀速圆周运动，角速度为，重利加速度为，重利加速度为g，试写出半径的表达式，试写出半径的表达式 B,m qR2cosvfNmrsin0NmgfBqvtan()mgBqm9、磁场中某处的磁感应强度为、磁场中某处的磁感应强度为 一电子以速度一电子以速度 通过通过该点，作用在该电子上的磁场力该点，作用在该电子上的磁场力 0.400.20(T)Bij 60.50 10v

15、i6-11.0 10(m s)j130.80 10FkfqvB 10、将空心螺线管通以正弦交流电，由其一端沿、将空心螺线管通以正弦交流电，由其一端沿中心轴线射入一束电子流。则电子在空心螺线管内中心轴线射入一束电子流。则电子在空心螺线管内的运动情况是的运动情况是 匀速直线运动匀速直线运动 。0or0F 三、计算题三、计算题:1、如图所示，一宽为、如图所示，一宽为a的薄长金属板，其中电的薄长金属板，其中电流为流为I，试求薄板的平面上距板的一边为，试求薄板的平面上距板的一边为a的点的点P的磁感应强度的磁感应强度 aaIPxO解：建立如图坐标系解：建立如图坐标系ox轴轴IdIdxa02dIdBx方向2

16、00ln222aaIIBdxxaa2.两平行长直导线相距两平行长直导线相距40cm，每条通有电流，每条通有电流I=200A(如图如图)。求：求：(1)两导线所在平面内与该两导线等距的一点两导线所在平面内与该两导线等距的一点A处的磁感处的磁感强度；强度；(2)通过图中斜线所示矩形面积内的磁通量。通过图中斜线所示矩形面积内的磁通量。r3=10cm r2=20cm r1=10cm l=25cm A I I drr0 解：（解：（1）两根直导线在）两根直导线在A点产生点产生的磁感强强度大小相等、方向相同的磁感强强度大小相等、方向相同,垂直纸面向外垂直纸面向外)T(104=T)(0004.0=)1.0+

17、1.0(22001042=)2+(22=4-7-210rrIB（2）以左边导线位置为坐标原点，向右为）以左边导线位置为坐标原点，向右为r轴，距左边直导轴，距左边直导线距离为线距离为r处磁感应强度处磁感应强度B大小相等，所以在斜线所示矩形内大小相等，所以在斜线所示矩形内长为长为l宽为宽为dr的小长方形面积元的小长方形面积元 内内 的大小相等，方向一致。的大小相等，方向一致。BSd)-4.0(2+2=)-+(2+2=0032100rIrIrrrrIrIBrlSd=dSd因因所以通过面元所以通过面元的磁通量为的磁通量为SBmd=d=dSB)-4.0(2+200rIrIrld=故通过斜线所示矩形面积的

18、磁通量为故通过斜线所示矩形面积的磁通量为3.01.0=d=d =SSmmSB)-4.0(2+200rIrIrld00-7-500.30.3lnln20.120.1ln34 10200 0.25 ln32.2 10(Wb)IlIlIl3、在半径为、在半径为R的无限长圆柱体中通有电流的无限长圆柱体中通有电流I，设，设电流均匀地分布在柱体截面上，柱体外面充满均电流均匀地分布在柱体截面上，柱体外面充满均匀磁介质，磁导率为匀磁介质，磁导率为。试求：（。试求：（1）离轴线）离轴线r(rR)处的磁感应强度；（处的磁感应强度；（2）离轴线）离轴线r(rR)时时2HrI2IHr2IBHr当当r(rR)时时222

19、rHrIR22IrHR22IrBHR4、如图长直导线与矩形线圈共面，且边、如图长直导线与矩形线圈共面，且边DF与直导与直导线平行。已知，线平行。已知，I1=20A，I2=10A，d=1.0cm，a=0.9cm，b=20.0cm，求线圈各边所受的磁力。，求线圈各边所受的磁力。dab1I2IDFCE解：解：FD边所处的磁场的边所处的磁场的012IBd方向0 1 2211-7-4241020 10 0.2 8 10(N)20.01FDII LFI LBr CE边所处的磁场的边所处的磁场的方向向左方向向左022IBd方向（a)-70 1 2222-441020 10 0.2220.1 4.21 10(

20、N)CEI I LFI LBrDC与与EF边所处的磁场为边所处的磁场为一个非均匀磁场中，建一个非均匀磁场中，建立坐标系，立坐标系，dx上受力为上受力为dfdab1I2IDFCEx方向向右方向向右0 1 222I IdfBI dxdxx50 1 20 1 2ln2.57 1022d aDCdI II IdaFdxNxd方向向上方向向上DCEFFF 方向向下方向向下线圈合力线圈合力-4-3.79 10(N)FDCEFFF例例 一个半径一个半径R为的塑料薄圆盘，电量为的塑料薄圆盘，电量+q均匀分布均匀分布其上，圆盘以角速度其上，圆盘以角速度 绕通过盘心并与盘面垂直绕通过盘心并与盘面垂直的轴匀速转动。

21、求圆盘中心处的磁感应强度的轴匀速转动。求圆盘中心处的磁感应强度。解：带电圆盘转动形成圆电流，取距盘心解：带电圆盘转动形成圆电流，取距盘心r处宽度处宽度 为为d dr的圆环作圆电流，电流强度：的圆环作圆电流，电流强度：+o o 22dd22dRrqrrrRqIrIB2dd0RrRqB020d2Rq2021.一电子在匀强磁场中作圆周运动，频率为一电子在匀强磁场中作圆周运动，频率为f=12兆兆赫，半径为赫，半径为R=0.535米。已知电子电荷米。已知电子电荷-e=-1.610-19库仑，质量库仑，质量m=9.1110-31千克。求：千克。求：(1)圆心处的磁感强度圆心处的磁感强度B；(2)电子动能。

22、电子动能。解：（解：（1）可视为圆形电流，圆心处的磁场）可视为圆形电流，圆心处的磁场-7-12-1804101.92 102.25 10(T)220.535IBr(A)1092.1=106.11012=12-19-6feI原磁场的大小原磁场的大小：31740199.11 104.03 104.29 10 T1.6 100.535mvBeR方向垂直纸面向里方向垂直纸面向里 圆心处的磁感强度圆心处的磁感强度 41844.29 102.25 104.29 10 TB方向垂直纸面向里方向垂直纸面向里（2）电子动能）电子动能eV1062.4=J1034.7=)1003.4(1011.921=21=316

23、-2731-2mVEk 12.有一线圈如图所示，有一线圈如图所示，AB、CD为两同心圆弧，为两同心圆弧，OB=0.5m，OC=0.25m，30,I=4.0A，求，求O点的磁感强度点的磁感强度 D A I B C O 1B2B解：解：AC，BD电流在电流在O点产生的磁点产生的磁感应强度为零。弧形电流感应强度为零。弧形电流AB与与CD在在O 点产生的磁场方向相反，点产生的磁场方向相反，将弧形电流将弧形电流AB产生的磁场记作产生的磁场记作，弧形电流弧形电流CD产生的磁场记作产生的磁场记作，(T)1018.4=22=7-01RIBT1038.8=2)-(2=7-02aRIB(T)1020.4=-=7-12BBB方向垂直低面向外方向垂直低面向外 11.一长直导线与一圆线圈分别载有电流一长直导线与一圆线圈分别载有电流I1=4A，I2=3A，放置如图，求圆线圈中心，放置如图，求圆线圈中心O点的磁感强度。点的磁感强度。R=5cmO 10cm I1 I2 )T(108=2=6-0101rIB5-7-202108.3=05.023104=2=RIB在在O点方向相同，垂直纸面点方向相同，垂直纸面向里，所以向里，所以O点的磁感应强点的磁感应强度度)T(106.4=+=5-21BBB解：解：