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1、7-1 磁感应强度磁感应强度 磁场的高斯定理磁场的高斯定理预习要点预习要点1.磁感应强度是怎样定义的磁感应强度是怎样定义的?2.对磁感应线有哪些规定对磁感应线有哪些规定?领会磁通量的计算公式领会磁通量的计算公式.3.什么是磁场的高斯定理什么是磁场的高斯定理?注意它的数学表达式及所注意它的数学表达式及所反映的磁场的性质反映的磁场的性质.4.认识洛伦兹关系式认识洛伦兹关系式,了解其应用了解其应用.1一一 磁磁 场场1 磁铁的磁场磁铁的磁场 磁磁 铁铁磁场磁场磁磁 铁铁 N、S极同时存在；极同时存在；同名磁极相斥，异名磁极相吸同名磁极相斥，异名磁极相吸.NSSN22 电流的磁场电流的磁场奥斯特实验奥
2、斯特实验电电 流流磁场磁场电电 流流3 磁现象的起源磁现象的起源 运动电荷运动电荷磁场磁场运动电荷运动电荷3二二 磁磁 感感 强强 度度 的的 定定 义义 带电粒子在磁场中运动所受的力与运带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关动方向有关.实验发现带电粒实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，直线方向运动时不受力，此直线方向与电荷无关此直线方向与电荷无关.+4 带电粒子在磁场中带电粒子在磁场中沿其他方向运动时沿其他方向运动时 垂直垂直于于 与特定直线与特定直线所组成的平面所组成的平面.当带电粒子在磁场当带电粒子在磁场中垂直于此特定直线运中垂直于此特定直线运
3、动时受力最大动时受力最大.5大小与大小与 无关无关6磁感强度磁感强度 的定义：的定义：当正电荷垂直于当正电荷垂直于 特定直线运动时特定直线运动时,受力受力 将将 在磁场中的方向定义为该点的在磁场中的方向定义为该点的 的方向的方向.磁感强度大小磁感强度大小:7单位单位 特斯拉特斯拉+运动电荷在磁场中受力运动电荷在磁场中受力高高 斯斯8三三 带电粒子在电场和磁场中所受的力带电粒子在电场和磁场中所受的力电场力电场力磁场力磁场力（洛伦兹力）（洛伦兹力）运动电荷在电场运动电荷在电场和磁场中受的力和磁场中受的力+9四四 带电粒子在磁场中运动举例带电粒子在磁场中运动举例1 回旋半径和回旋频率回旋半径和回旋频
4、率102 磁聚焦磁聚焦（洛伦兹力不做功洛伦兹力不做功）洛伦兹力洛伦兹力 与与 不垂直不垂直螺距螺距11 磁聚焦磁聚焦 在均匀磁场中点在均匀磁场中点 A 发射一发射一束初速度相差不大的带电粒子束初速度相差不大的带电粒子,它们的它们的 与与 之间的夹角之间的夹角 不同不同,但都较小但都较小,这些粒子沿半径不同的螺旋线运动这些粒子沿半径不同的螺旋线运动,因因螺距近似相等螺距近似相等,相交于屏上同一点相交于屏上同一点,此现此现象称为磁聚焦象称为磁聚焦.应用应用 电子光学电子光学,电子显微镜等电子显微镜等.123 电子的反粒子电子的反粒子 电子偶电子偶显示正电子存显示正电子存在的云室照片在的云室照片及其
5、摹描图及其摹描图铝板铝板正电子正电子电子电子1930年狄拉克年狄拉克预言自然界存预言自然界存在正电子在正电子131 质谱仪质谱仪7072 73 74 76锗的质谱锗的质谱.+-速度选择器速度选择器照相底片照相底片质谱仪的示意图质谱仪的示意图五五 带电粒子在电场和磁场中运动举例带电粒子在电场和磁场中运动举例142 回旋加速器回旋加速器 1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室型室.此加速器可将质子和氘核加速到此加速器可将质子和氘核加速到1 MeV的能量，的能量，为此为此1939年劳伦斯获诺贝尔物理学奖年劳伦斯获诺贝尔物理学奖.15频率与半径无关频率与半径无关到半
6、圆盒边缘时到半圆盒边缘时回旋加速器原理图回旋加速器原理图NSBON16 我国于我国于1994年建成的第年建成的第一台强流质一台强流质子加速器子加速器，可产生数十可产生数十种中短寿命种中短寿命放射性同位放射性同位素素.173 霍耳效应霍耳效应18霍耳霍耳系数系数I霍耳电压霍耳电压+-19I+-P 型半导体型半导体+-霍耳效应的应用霍耳效应的应用（2）测量磁场测量磁场霍耳电压霍耳电压（1）判断半导体的类型判断半导体的类型+-N 型半导体型半导体-I+-20 量子霍尔效应量子霍尔效应（1980年）年）霍耳电阻霍耳电阻21六六 磁感线磁感线III 切线方向切线方向 的方向；的方向；疏密程度疏密程度 的
7、大小的大小.22SNISNI23七七 磁通量磁通量 磁场的高斯定理磁场的高斯定理磁场中某点处垂直磁场中某点处垂直 矢量的单位面积上矢量的单位面积上通过的磁感线数目等于该点通过的磁感线数目等于该点 的数值的数值.24 磁通量：磁通量：通过通过某曲面的磁感线数某曲面的磁感线数 匀强磁场下，匀强磁场下，面面S的磁通量为：的磁通量为：一般情况一般情况25 物理意义：物理意义：通过任意闭合曲面的磁通通过任意闭合曲面的磁通量必等于零（量必等于零（故磁场是故磁场是无源的无源的）.磁场高斯定理磁场高斯定理26 例例 如图载流长直导线的电流为如图载流长直导线的电流为 ,试求试求通过矩形面积的磁通量通过矩形面积的磁通量.解解27
7.1磁感应强度磁场的高斯定理
