大學(xué)物理學(xué) 李國(guó)強(qiáng)物理與電子學(xué)院Email：gqli1980@Tel公室：B座，309室------電磁學(xué)部分考試時(shí)間順序

第四章磁力與磁場(chǎng)§4.1磁場(chǎng)§4.2點(diǎn)電荷受到的磁力§4.3帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：垂直§4.4

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：夾角任意值§4.5在相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的帶電粒子§4.6載流導(dǎo)線受到的磁力§4.7載流線圈受到的力矩§4.8電流激發(fā)的磁場(chǎng)§4.9安培定律§4.10磁介質(zhì)一、磁現(xiàn)象§1磁場(chǎng)司南1、磁場(chǎng)2500年前，古希臘漢朝（公元前202-公元220）磁鐵的磁現(xiàn)象磁極：N，S相互作用：同性相斥，異性相吸沒(méi)有磁單極磁鐵奧斯特實(shí)驗(yàn)表明（1）長(zhǎng)直流導(dǎo)線與之平行放置的指針受到力偏轉(zhuǎn)－電流的磁效應(yīng)（2）磁針是在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)的－橫向力突破了非接觸的物體之間只存在有心力的觀念－拓寬了作用力類型2、電流的磁場(chǎng)1820年7月相關(guān)實(shí)驗(yàn)通電導(dǎo)線受馬蹄形磁鐵作用而運(yùn)動(dòng)平行通電直導(dǎo)線,電流同向相吸引;反向排斥螺線管與磁鐵相互作用時(shí)顯示出N極和S極3.磁場(chǎng)與電流的關(guān)系一系列實(shí)驗(yàn)表明都存在相互作用磁鐵磁鐵電流電流4、磁場(chǎng)的起源物質(zhì)磁性本質(zhì)的假說(shuō)，分子電流一切磁現(xiàn)象起源于運(yùn)動(dòng)電荷（電流）。結(jié)論不存在+-NS電荷磁單極存在5、地球的磁場(chǎng)的起源移動(dòng)的地球磁極二、磁場(chǎng)1、磁場(chǎng)的概念：

磁場(chǎng)就是運(yùn)動(dòng)電荷激發(fā)或產(chǎn)生的一種物質(zhì)。2、基本任務(wù)：用什么物理量描寫(xiě)磁場(chǎng)；磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用的力。運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)的規(guī)律；3、磁感應(yīng)強(qiáng)度B(MagneticField)

一般，1.*的方向——利用小磁針探測(cè)磁場(chǎng)的方向。*的大小——研究運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受力。引入運(yùn)動(dòng)電荷，實(shí)驗(yàn)結(jié)論：xyzqPO即。

q

以同一速率沿不同方向通過(guò)P點(diǎn)時(shí)，所受磁力大小不同，但2.xyzqPO規(guī)定：3.與無(wú)關(guān)，只與位置有關(guān)。規(guī)定的大?。?jiǎn)挝?SI)：T(特斯拉)，Gs(高斯)洛倫茲力公式可得

人體心電激發(fā)的磁場(chǎng)約310-10T，地球磁場(chǎng)約510-5T，電磁鐵約幾（十）T，超導(dǎo)磁鐵約幾十T，原子核附近約104T，脈沖星約108T。4、磁感應(yīng)線和磁通量

磁感線上各點(diǎn)的切線方向表示此處磁場(chǎng)的方向

磁感線的疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱1.磁場(chǎng)的定性描述——磁感應(yīng)線（磁感線）

磁感應(yīng)線的性質(zhì)與電流套連閉合曲線(磁單極子不存在)互不相交方向與電流成右手螺旋關(guān)系2、磁通量(2)、計(jì)算(1)、磁通量定義：通過(guò)磁場(chǎng)中某一曲面的磁感應(yīng)線的數(shù)目，定義為磁通量，用Ф表示。dSc.通過(guò)任一曲面的磁通量dSdS(3)、說(shuō)明規(guī)定n的方向垂直于閉合曲面向外從曲面內(nèi)穿出時(shí)，磁通量為正(θ＜π/2,cosθ＞0)從曲面出穿入時(shí)，磁通量為負(fù)(θ>π/2,cosθ<0)穿過(guò)曲面通量可直觀地理解為穿過(guò)該面的磁感應(yīng)線條數(shù)單位：韋伯(wb)1Wb=1T·m2

§2.2點(diǎn)電荷受到的磁力1、帶電粒子在磁場(chǎng)中所受的力磁場(chǎng)力洛侖茲力的方向垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度所組成的平面，且符合右手螺旋定則。2、矢量符號(hào)：××向外向里洛侖茲(HendrikAntoonLorentz,1853-1928)1895年，洛侖茲根據(jù)物質(zhì)電結(jié)構(gòu)的假說(shuō)，創(chuàng)立了經(jīng)典電子論。洛侖茲的電磁場(chǎng)理論研究成果，在現(xiàn)代物理中占有重要地位。洛侖茲力是洛侖茲在研究電子在磁場(chǎng)中所受的力的實(shí)驗(yàn)中確立起來(lái)的。洛侖茲還預(yù)言了正常的塞曼效益，即磁場(chǎng)中的光源所發(fā)出的各譜線，受磁場(chǎng)的影響而分裂成多條的現(xiàn)象中的某種特殊現(xiàn)象。洛侖茲的理論是從經(jīng)典物理到相對(duì)論物理的重要橋梁，他的理論構(gòu)成了相對(duì)論的重要基礎(chǔ)。洛侖茲對(duì)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)也有貢獻(xiàn)。荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，因研究磁場(chǎng)對(duì)輻射現(xiàn)象的影響取得重要成果，與塞曼共獲1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。例題：一個(gè)電子以速度