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矢积在物理学中有广泛的应用.力学中相对于某参考点位矢为r的质点若受力F,则F相对于此参考点的力矩定义为
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如果质点的动量为p,那么它相对于此参考点的角动量定义为
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矢积方向随右手系、左手系而异,可见M,L方向的设定具有人为因素.
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在电学中,电量为q、速度为v的粒子在磁场中所受洛伦兹力可表述为
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其中B是粒子所在处磁场的磁感应强度.通有电流I的导线中,取无穷小一段,为线元矢量∆l,大小为小段导线长度,方向为电流方向.这一小段电流所受磁场的安培力为
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图B-15中整段导线电流所受安培力便是
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图 B-15
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∆l是空间矢量;v是单位时间的空间位移量,因时间是标量,v的矢量性便归结为空间位移的矢量性.据牛顿第二定律F=ma,m是标量,a是单位时间的速度变化量,a的矢量性归结为v的矢量性,于是F的矢量性最终也递归为空间位移的矢量性.空间矢量方向是客观的,与右手系、左手系选取无关.为使v,B矢积或∆l,B矢积所得的F或∆F方向与右手系、左手系选取无关,B在右手系中方向和在左手系中的方向必定相反.与此相应,电学中关于定常电流周围磁场分布的毕奥—萨伐尔定律如下:
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式中μ0是一常量,I∆l取自定常电流,如图B-16所示,r是空间P点相对于I∆l的位矢,∆B是I∆l对P点的磁场贡献,∆B的总和构成P点的磁感应强度B.这一定律直接表明,B方向的设定具有人为因素.
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图 B-16
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B.4 矢量的三重积
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