(三)磁场对运动电荷的作用:
1、洛仑兹力大小的计算:当带电粒子的运动方向相互平行时,f = 0 ;当带电粒子沿垂直于磁场方向在磁场中运动时,f = qvB ,公式中的f 、q 、 v 、B在国际单位中的单位分别为N、C、m/s 、T ;静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力为零。
2、洛仑兹力的方向:运动电荷在磁场中的受力方向可用左手定则来判断;洛仑兹力的方向既垂直于磁场B的方向,即f总是垂直于B和v所在的平面;使用左手定则判断洛仑兹力方向时,若粒子带正电时,四个手指指向与正电荷的运动方向相同。若粒子带负电时,四个手指的指向与负电荷的运动方向相反。
3、带电粒子在匀强磁场中的运动:如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行,则粒子不受磁场的作用力,仍作匀速直线运动;如果带电粒子的运动方向与磁场方向垂直,则粒子将作匀速圆周运动,其圆周半径R = mv/Bq ,其运动周期为T = 2πm/Bq (与速度大小无关);
由于洛仑兹力始终和速度方向相互垂直,所以洛仑兹力对运动的带电粒子总不做功。
(二)磁场对电流的作用力:
1、安培力大小的计算:通电导线垂直于磁场方向时,F=ILB ;通电导线与磁场方向平行时,F=0;上述计算安培力的公式一般仅适用于匀强磁场。
2、安培力方向的判断:通电导线所受的安培力F的方向、磁场B的方向及电流I的方向之间的关系可以用左手定则来判断;安培力F的方向既与磁场B的方向垂直,又与电流I的方向垂直,即F总是垂直于B和I所在平面;判断较长的通电导线在非匀强磁场中所受的安培力方向时,要注意导线各部分所处的磁场B的方向的变化情况。
(一)、磁场及磁现象的电本质:
1、磁场和电场一样,也是一种物质;磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的;磁体周围存在磁场;奥斯特实验表明,通电导线周围和磁体周围一样存在着磁场。
2、安培假说认为在原子、分子等物质微粒内部存在着分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体;安培假说能解释软铁棒被磁化,磁体受高温或敲击而失去磁性等现象;分子电流实际上是由原子内部的电子绕核运动形成的;磁铁棒的磁场和电流一样,都是由电荷的运动形成的。
3、磁感线是为了形象的描述磁场而由人们假想的;磁感线上各点的切线方向相同;磁感线的疏密大致能表示各处磁场的强弱;磁感线都是闭合曲线;在磁体外部,磁感线都是由N出发到达S极,在磁体内部,磁感线由S极到N极;电流(包括直线电流、环型电流、通电螺线管)周围的磁场方向与电流方向的关系,可由安培定则来确定。
4、磁感强度B= F/IL ,式中的电流元IL与磁场方向垂直,B与IL的大小、有无均无关;
磁感强度B是矢量,国际单位中,B的单位是T;穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这个面积的磁通量。
9、电磁振荡电磁波。
8、变压器、远距离输电;
7、交流电;
6、法拉第电磁感应定律的应用、自感;
5、法拉第电磁感应定律;
4、电磁感应现象、楞次定律;
3、磁场对运动电荷的作用力;
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