西南交通大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿，上册）第三篇 相互作用和场 第十章 运动电荷间的相互作用和稳恒磁场 § 10.1 运动电荷间相互作用 § 10.2 磁感应强度 毕 — 沙定律及其应用

第三篇相互作用和场 第十章运动电荷间的相互作用和稳恒磁场 本章共5.5讲

? 本章共5.5讲 第三篇 相互作用和场 第十章 运动电荷间的相互作用和稳恒磁场

第十章运动电荷间的相互作用稳恒磁场 我曾确信,在磁场中作用在· 个运动物体上的电动力不过是 一种电场力罢了,正是这种确 信或多或少地促使我去研究狭 义相对论。 爱因斯坦 学时:10

第十章 运动电荷间的相互作用 稳恒磁场 学时：10 我曾确信，在磁场中作用在一 个运动物体上的电动力不过是 一种电场力罢了，正是这种确 信或多或少地促使我去研究狭 义相对论。 — —爱因斯坦

结构框图 磁感应毕萨 汤的高斯定理}磁场的 运动电荷 定律 安培环路定理 基本性质 强度 场 洛仑兹力带电粒子在磁场中的运动霍耳效应 间的相互作用 稳 但 安培定律 磁力和磁力矩 磁力的功 场』顺磁质、抗磁质和 滋场 介质中的安 铁磁质的磁化 强度 培环路定理

结构框图 运 动 电 荷 间 的 相 互 作 用 磁 场 稳 恒 磁 场 磁感应 强度 毕-萨 定律 磁场的高斯定理 安培环路定理 磁场的 基本性质 洛仑兹力 安培定律 带电粒子在磁场中的运动 霍耳效应 磁力和磁力矩 磁力的功 顺磁质、抗磁质和 铁磁质的磁化 磁场 强度 介质中的安 培环路定理

重点 基本概念:磁感应强度,磁通量,电流磁矩, 基本规律:磁场叠加原理, 毕-萨定律及其应用, 稳恒磁场高斯定理和环路定理, 磁场的基本性质(无源场、涡旋场) 基本计算:稳恒磁场B分布 洛仑兹力,安培力,磁力矩, 难点 运动电荷之间的相互作用,磁场是电场的相对论效应, 磁介质

难点 运动电荷之间的相互作用，磁场是电场的相对论效应， 磁介质， 重点 基本概念：磁感应强度，磁通量，电流磁矩， 基本规律：磁场叠加原理， 毕－萨定律及其应用， 稳恒磁场高斯定理和环路定理， 磁场的基本性质（无源场、涡旋场） 基本计算：稳恒磁场 分布， 洛仑兹力，安培力，磁力矩， B 

§10.1运动电荷间相互作用 磁场是从哪里来的??? 要求:了解处理问题的思路,理解结论的物理意义 出发点:讨论运动电荷间相互作用 具体含义

§ 10.1 运动电荷间相互作用 要求：了解处理问题的思路，理解结论的物理意义 磁场是从哪里来的？？？ 出发点：讨论运动电荷间相互作用 具体含义 ？

上一章讨论的电相互作用: 场源电荷相对于观察者静止(静电场) 求解布场中检验电荷受力 无论检验电荷相对于观察者(场源电荷)运动或静止: F=gE 本节讨论的“运动”电荷相互作用 不是指场源电荷与检验电荷间相对运动 而是指对观察者而言,场源电荷、检验电荷是运动的

本节讨论的“运动”电荷相互作用 不是指场源电荷与检验电荷间相对运动. 而是指对观察者而言，场源电荷、检验电荷是运动的. 上一章讨论的电相互作用： 场源电荷相对于观察者静止（静电场） 无论检验电荷相对于观察者（场源电荷）运动或静止： F qE   = 求解 E 分布 场中检验电荷受力 

场源电荷相对于 其电场如何 观察者运动 分布? 场中检验电荷 受力如何? (非静电场) 运动电荷周围的电场 前提:(1)在不同参考系中,电荷的电量坏变 (为相对论不变量) (2)高斯定理对运动电荷电场仍成立 (高斯定理比库仑定律普遍) (3)洛仑兹变换适用

场源电荷相对于 观察者运动 （非静电场） 场中检验电荷 受力如何？ 其电场如何 分布？ 一. 运动电荷周围的电场 前提： （2）高斯定理对运动电荷电场仍成立. （高斯定理比库仑定律普遍） （3）洛仑兹变换适用. （1）在不同参考系中，电荷的电量 不变. （ 为相对论不变量） q q

以一个特例来研究运动电荷的电场,所选研究对象: 极板为正方形的平行板电容器电场(En=1) S系:固接于观察者S系:固接于电容器 (a)讨论⊥电场(b)讨论∥u电场 S系 S系 S系 系 少L y=>4 E

S系 ：固接于观察者 S ' 系 ：固接于电容器 以一个特例来研究运动电荷的电场，所选研究对象： 极板为正方形的平行板电容器电场 ( )  r = 1 （a）讨论 u 电场  ⊥ o z S系 y y S系 o z  x x u  → + - E  （b）讨论 // u 电场  o z S系 y ' y S系 o z  x x u  → E  + -

S系中电容器静止(a,帱况相同)E= (a) 带电量:Q u 边长(原长) 电荷密度:a′ L (b) E 电场分布: +σ 0板外 E 板间 0

边长（原长）： ' L 带电量： ' Q 电荷密度： 2 L Q     = 电场分布：  0   0 = ' E 板外 板间 S ' 系 中:电容器静止（ a, 情况相同） b E = ?  u  (a) + ' L ' E  − E  − (b) + ' L

S系中:电容器以速率饴轴运动 带电量: a=Q u 国+G 边长: -0 L=rL DL 0 电荷密度: yo L

S 系 中:电容器以速率 u 沿 轴运动 x . 电荷密度: ' ' ' ) L c u ( Q  =   − = 2 2 1 带电量: ' Q = Q 边长: ' ' x ) L c u L L ( 1 2 = = 1− −  ' Lz = L (a) + − u  o x y L