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由于螺线管中通有恒定电流,所以螺线管内部轴线中点附近的磁场为匀强磁场,方向竖直,为什么?

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/28 16:23:17
由于螺线管中通有恒定电流,所以螺线管内部轴线中点附近的磁场为匀强磁场,方向竖直,为什么?
由于螺线管中通有恒定电流,所以螺线管内部轴线中点附近的磁场为匀强磁场,方向竖直,为什么?
方向竖直(也就是沿着轴线方向)是因为轴对称性.
过轴线中点作一个垂直于轴线的平面,则螺线管关于这个平面也是对称的.由此可以判定,这个平面上各点的磁力线方向都垂直于该平面.然后再由安培环路定理(大学物理的内容)就可以推论出,在螺线管内部,轴线中点附近各处的磁场强度是一样大的.刚刚又证明了这些点上的磁场方向也相同,所以,在上述的对称平面内,磁场是“匀强”的.
如果螺线管是无限长的,用对称性和安培环路定理可以知道,其内部磁场是匀强的.如果是有限长的,轴线中点附近的磁场“匀强”这一说法有点问题:它只在上述平面内严格地大小和方向都不变,可是一旦离开该平面(无论距离有多小),大小和方向都会发生改变,只是改变很小而已,所以,严格地说,在轴线的中点附近是近似匀强的.