作业12 磁力
石油工程技术 井下作业 其他打捞工具
其他打捞工具1磁力打捞器1.1用途磁力打捞器是用来打捞在钻井、修井作业中掉入井里的钻头巴掌、牙轮、轴、卡瓦牙、钳牙、手锤及油、套管碎片等小件铁磁性落物的工具。
对于能进行正反循环的磁力打捞器，尚可打捞小件非磁性落物。
1.2基本结构磁力打捞器的种类很多，根据基本结构可以分为正循环型强磁、高强磁打捞器和局部反循环型强磁、高强磁打捞器。
1.2.1正循环型强磁、高强磁打捞器：这种打捞器由上接头、压盖、壳体、磁钢、芯铁、隔磁套、引鞋等组成，如图1所示。
图1正循环磁力打捞器1—上接头；2—压盖；3—壳体；4—磁钢；5—芯铁；6—隔磁套；7—平鞋；8—磨铣鞋；9—引鞋1.2.2局部反循环型强磁、高强磁打捞器：这种打捞器由上接头、钢球、压盖、壳体、打捞杯、磁钢、隔磁套、芯铁和引鞋等组成，如图2所示。
图2反循环磁力打捞器1—上接头；2—钢球；3—打捞杯；4—压盖；5—壳体；6—磁钢；7—芯铁；8—隔磁套；9—引鞋1.3工作原理以一定形状和体积的磁钢（永磁、电磁）制成磁力打捞器,其引鞋下端经磁场作用会产生很大的磁场强度。
由于磁钢的磁通路是同心的,因此磁力线呈辐射状并集中在靠近打捞器下端面的中心处,可以把小块铁磁性落物磁化吸附在磁极中心,实现打捞。
电磁材料制成的打捞器在入井前须通电磁化,可在20h内有效。
1.4技术规范常用磁力打捞器技术规范见表1。
表1常用磁力打捞器技术规范序号规格型号外径mm接头螺纹使用规范及性能参数吸力N适应温度℃适应井眼mmA B1QCLT-86AQCLT-86B86NC26（2A10）36001000≤210φ95～1082QCLT-F100AQCLT-F100B100NC31（210）55001700φ108～1373QCLT-F114AQCLT-F114B114NC31（210）65002000φ120～1404QCLT-F175AQCLT-F175B175NC8（310）180005000φ184～216注：表中A为高强磁打捞器系列,B为强磁打捞器系列。
石油工程技术 井下作业 打捞工具：磁力打捞器
打捞工具：磁力打捞器1用途磁力打捞筒是用来打捞在钻井、修井作业中掉入井里的钻头、巴掌、牙轮、轴、卡瓦牙、钳牙、手锤及油、套管碎片等小件铁磁性落物的工具。
对于能进行正反循环的磁力打捞器，尚可打捞小件非铁磁性落物。
磁力打捞器的种类很多，按其工作性能分为强磁打捞器和高强磁打捞器，按其可循环的方向分为正、反循环磁力打捞器。
2结构磁力打捞器分为强磁和高强磁两种类型，但结构没有区别，只是磁钢的材料不同。
2.1正循环型强磁、高强磁打捞器这种打捞器由上接头、压盖、壳体、磁钢、芯铁、隔磁套、引鞋等组成，如图1-1所示。
图1-1正循环磁力打捞器1-上接头；2-压盖；3-壳体；4-磁钢；5-芯铁；6-隔磁套；7-平鞋；8-铣磨鞋；9-引鞋上接头上部是钻杆扣或其他型式的螺纹，用以连接钻杆或其它打捞管柱及钢丝绳等，下部与壳体连接在一起。
上接头从上至下有水眼。
壳体内装有压盖、磁钢、芯铁和隔磁套，最下端连接引鞋。
引鞋有三种结构形式：平鞋、引鞋和铣磨鞋。
如图1-1所示，引鞋的内孔中有一台肩，把隔磁套、芯铁、磁钢压住。
压盖和隔磁套上有若干个轴向小孔，壳体与磁钢间有较大的环形空间，作为循环通道。
2.2局部反循环型强磁、高强磁打捞器这种打捞器由上接头、钢球、压盖、壳体、打捞杯、磁钢、隔磁套、芯铁和引鞋等组成，如图1-2所示。
图1-2反循环磁力打捞器1-上接头；2-钢球；3-打捞杯；4-压盖；5-壳体；6-磁钢；7-芯铁；8-隔磁套；9-平鞋上接头上部是钻杆扣或者其他型式的螺纹，用以连接钻杆或其他管柱。
上接头与壳体焊接在一起。
壳体上部焊着一个打捞杯，其上端有锥形孔，钢球坐放在这里，成为一个单向阀，堵塞上部泥浆进入杯腔的通道。
杯腔（窝穴）与工具外部相通。
杯体外表面与壳体之间有环形空间，在其最下端有十余个小斜孔。
壳体内有压盖、磁钢、芯铁。
中间是水眼，直通杯内。
由此可见，当钢球坐放在锥孔上时，循环泥浆沿杯体外部的环形空间，经小斜孔流向井底，形成强大的旋流，又经压盖、磁钢、芯铁的水眼进入杯腔，从四个大孔泄出工具体外，返出地面，这样构成了局部反循环作用。
视频作业(暨期中考试)录制的基本要求
动生电动势
⑤
感生电动势
⑥
自感
⑦
互感
⑧
磁场的能量
⑨
位移电流
⑩
麦克斯韦方程组积分形式
⑪
电磁波的主要性质
（14）机械振动
① 简谐振动的定义
②
研究简谐振动的重要意义
③
为什么在简谐振动方程中，相位是决定弹簧振子（谐振子）的状态的物理
量？
④
旋转矢量与及其与简谐振动的联系
⑤
简谐振动的运动学方程与动力学方程之间的联系
② 功率的瞬时性
③ 大学动能定理与中学学习动能定理推理过程的区别
④ 如何理解功能原理
⑤ 对机械能守恒条件的理解
⑥ 能量守恒定律在不同物理过程中的表现形式
⑦ 功和能的联系与区别
（4）冲量和动量部分
① 冲量和动量的联系与区别
② 平均作用力的计算与实际意义
③ 如何理解质心的概念
④ 质心运动定理
⑤ 动量守恒定律
对准静态过程的理解
⑤
对体积功的理解
⑥
什么是循环过程
⑦
卡诺循环及其重要意义
⑧
绝热过程方程的推导
⑨
为什么在同一个 P—V 图中，绝热线比等温线更陡一些？
⑩
为什么质量恒定的热力学系统经任一热力学过程，其内能变化都可以用等容
过程吸收的热量来计算？
⑪
如何理解热力学封闭系统、孤立系统、开放系统？
（8）真空中的静电场
③
尖端放电现象是怎样发生的？
④
避雷针是怎样工作的？
（10）静电场中的电介质
① 有极分子极化和无极分子极化的区别
②
有介质存在时电场高斯定理的推理
③
三年级作文磁力探索-学生作文作业
三年级作文磁力探索-学生作文作业在我的生活中，有一次特别有趣的磁力探索经历，现在回想起来，都还觉得充满了惊喜和好奇。
那是一个周末的下午，阳光透过窗户洒在我的书桌上。
我正百无聊赖地翻看着一本科学杂志，突然，一篇关于磁力的文章吸引了我的目光。
看着那些五颜六色的磁力线图片和神奇的磁力现象介绍，我的心里像是有只小猫在不停地挠啊挠，痒痒的，充满了想要亲自去探索一番的冲动。
说干就干，我翻箱倒柜地找出了家里所有和磁力有关的东西：几块小磁铁、一些铁钉、回形针，还有一个指南针。
我把它们一股脑儿地堆在书桌上，就像一个小小的磁力“宝库”。
我先拿起一块磁铁，它的形状就像一个弯弯的月牙，深蓝色的外壳看起来特别酷。
我用它去靠近那些铁钉，哇塞！那些铁钉就像被施了魔法一样，“嗖”的一下就紧紧地贴在了磁铁上。
我一个一个地往上加铁钉，眼看着磁铁上吸附的铁钉越来越多，就像一只长满刺的小刺猬。
我心里别提有多得意了，感觉自己就像一个小小的魔法师。
接着，我又拿起回形针试了试。
这回形针可比铁钉轻多了，磁铁轻轻一靠近，它就立马欢快地蹦了上去，那速度快得让我都有点反应不过来。
我不停地把回形针放上拿下，玩得不亦乐乎。
玩了一会儿吸附的游戏，我突然想到了那个指南针。
我好奇地想：“磁铁会不会对指南针产生影响呢？”于是，我把磁铁慢慢地靠近指南针。
神奇的事情发生了！原本稳稳指向南方的指针开始不停地晃动，就像一个喝醉酒的人，晕头转向的。
我把磁铁换个方向，指针也跟着乱转，完全失去了方向感。
“哎呀呀，这磁铁的威力也太大了吧！”我忍不住叫了出来。
这时候，我脑子里冒出了一个更大胆的想法：如果把两块磁铁放在一起，会怎么样呢？我拿起两块磁铁，让它们的同极相对，嘿！它们就像两个互不相让的小孩，拼命地往外推，怎么也靠不到一起。
我又把它们的异极相对，这下可好，它们一下子就紧紧地拥抱在了一起，拉都拉不开。
在我玩得正起劲的时候，不小心把一块磁铁弄掉在了地上。
我弯腰去捡，却发现磁铁在地上竟然能吸起一些小小的铁屑。
大物AI作业_No.10 安培环路定理 磁力 磁介质
C a
D
功为
；如果CD边固定，A点绕CD边向纸外转过π/2，则磁力作功
为
；如果AD边固定，C点绕AD边向纸外转过π/2，则磁力作功为
。
6. 如图所示的P型半导体材料，放在均匀磁场中，通以电流I，则a、b两侧 出现的电势的关系是 Ua _____ Ub 。 （填大于、等于或小于）
7. 图示为三种不同的磁介质的B ~ H关系曲线，其中虚线表示的是B 0H的关系，则 a、b、c 各代
一、选择题
1. 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路 L1、L2，圆周内有电
流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L2 回路外有电
流I3，P1、P2 为两圆形回路上的对应点，则：[
]
（A） B dl B dl ,
L1
L2
BP1 BP2
（B） B dl B dl ,
(A) ab 边转出纸外，cd 边转入纸内 (B) ab 边转入纸内，cd 边转出纸外 (B) ad 边转入纸内，bc 边转出纸外 (D) ad 边转出纸外，bc 边转入纸内
1
二、填空题
1. 两根长直导线通有电流 I，在图示三种环路中：
B dl __________； B dl __________； B dl __________。
5、理解霍尔效应并能计算有关的物理量；
6、理解顺磁质、抗磁质磁化的微观解释，了解铁磁质的特性；
7、理解磁场强度 H 的定义及 H 的环路定理的物理意义，并能利用它求解有磁介质存在时具有一定对
称性的磁场分布。
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电磁感应作业题
带有越来越多的正电荷。
B’
a
C+
D-
v
b B
铜芯
10
9. 在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，如图所 示。B的大小以速率dB/dt变化。现将一根导线放在磁场中ab 和a’b’两个不同的位置上，则
（A）电动势只在ab位置上产生。 （B）电动势只在导线a’b’位置上产生。
[ D]
（C）电动势在ab和a’b’中都产生，且两者大小相等。
把圆板看作是由许多细杆绕轴转动，
d
R
Bvdl
R
Bwldl
1 BwR2
即各点大小相同
0
0
2
vO B
由 (v B) dl ·
L
·
·
·
·R
·
R
w
O′
· 知电动势的方向沿曲
线由外指向中心
·
·v ·
·
·
17
5 一线圈中通过的电流I随时间 t 变化的规律，如图所示。试 定性画出自感电动势L随时间变化的规律。（以I的正向作为 的正向）
8
8. 如图，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向左作匀加速运 动，磁场方向垂直导轨所在平面。若导轨电阻忽略不计，并设铁 芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的C极板上
（A）带有一定量的正电荷。 （B）带有一定量的负电荷。 （C）带有越来越多的正电荷。（D）带有越来越多的负电荷。
导体棒运动产生感应电动势方向如图。由此感应电流
长度为棒长的1/4，则
(A)A点比B点电势高． (B) A点与B点电势相等．
(C)A点比B点电势低． (D) 有稳恒电流从A点流向B点．
d
dt
大学物理作业答案(下)
65． 如图所示，几种载流导线在平面内分布，电流均为I ，求：它们在O 点的磁感应强度。
1 RIB 80μ=方向 垂直纸面向外2 R I R I B πμμ2200-= 方向 垂直纸面向里 3 RI R I B 4200μπμ+= 方向 垂直纸面向外 66． 一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒，电荷面密度为σ，该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转。
试求圆筒内部的磁感应强度。
解：如图所示，圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i ， σωσωR R i =ππ=)2/(2作矩形有向闭合环路如图中所示．从电流分布的对称性分析可知，在ab 上各点B的大小和方向均相同，而且B 的方向平行于ab ，在bc 和fa 上各点B的方向与线元垂直，在de , cd fe ,上各点0=B．应用安培环路定理∑⎰⋅=I l B 0d μ可得 ab i ab B 0μ=σωμμR i B 00==圆筒内部为均匀磁场，磁感强度的大小为σωμR B 0=，方向平行于轴线朝右．67．在半径为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a （如图）。
今在此导体内通以电流I ，电流在截面上均匀分布，求：空心部分轴线上O ' 点的磁感应强度的大小。
解：)(22r R IJ -=π10121r J B ⨯=μ 20221r J B ⨯-=μJa O O J r r J B B 021********21)(21μμμ=⨯=-⨯=+=r R Ia)(2220-=πμ68．一无限长圆柱形铜导体,半径为R ,通以均匀分布的I 今取一矩形平面S （长为L ，宽为2R ），位置如图，求：通过该矩形平面的磁通量。
解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：)(220R r rRIB ≤π=μ因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通1为⎰⎰⋅==S B S B d d 1 Φr rL RI Rd 2020⎰π=μπ=40LIμ在圆形导体外，与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为 )(20R r rIB >π=μ因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通2为⎰⋅=S B d 2Φr r IL R Rd 220⎰π=μ2ln 20π=ILμ穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40LIμ2ln 20π+ILμ69．如图所示，载有电流I 1和I 2的无限长直导线相互平行，相距3r ，今有载有电流I 3的导线MN = r 水平放置，其两端M 、N 分别与I 1、I 2距离均为r ，三导线共面，求：导线MN 所受的磁场力的大小与方向。
三年级作文磁力探索-学生作文作业
三年级作文磁力探索-学生作文作业在我读三年级的时候，有一次科学课上，老师给我们带来了一些磁铁，那堂课瞬间变成了一场神奇的磁力探索之旅。
老师把磁铁发到我们手中，那小小的磁铁，黑不溜秋的，看起来普普通通，可谁能想到它居然有着那么神奇的力量呢！我把磁铁拿在手里翻来覆去地看，心里充满了好奇。
我先是把一块磁铁放在课桌上，然后又拿了一块磁铁慢慢靠近它。
神奇的事情发生了！当两块磁铁靠近的时候，它们就像好久不见的好朋友，一下子就紧紧地拥抱在了一起。
我试着把它们拉开，嘿，还真得费点劲儿呢！这股吸引力可真强啊。
接着，我又开始尝试让它们的同极相对。
这时候，它们就像是闹了别扭的小伙伴，怎么都不愿意靠近，我越是用力把它们往一块推，它们就越是反抗，一股无形的力量把它们往两边推。
我都能感觉到那股力量传到了我的手指上，好像在对我说：“别费劲啦，我们就是不想在一起！”我还发现，磁铁不光能吸住一块儿铁，隔着一张纸也能吸住呢！我把一张纸放在磁铁和铁钉中间，铁钉就像被施了魔法一样，稳稳地贴在了磁铁上。
我又试着加厚纸张的数量，一开始，磁铁还是能够吸住铁钉，可当纸张加到一定的厚度时，磁铁的魔力好像就失效了，铁钉“啪嗒”一声掉了下来。
然后，我拿着磁铁在家里到处转悠，想看看它还能吸住什么东西。
我来到厨房，发现冰箱门一靠近磁铁就被吸住了。
我把磁铁贴在冰箱门上，松手后，它居然没有掉下来。
我又试着把家里的勺子、剪刀什么的拿来靠近磁铁，发现有的能被吸住，有的就不行。
我就在想，这到底是为啥呀？后来，我把磁铁带到了小区的沙坑旁。
我用磁铁在沙子里晃来晃去，嘿，居然吸上来了一些黑色的小颗粒。
我仔细一看，原来是一些细小的铁屑。
我就像发现了宝藏一样，兴奋极了！不停地在沙子里“寻宝”，不一会儿，磁铁上就沾满了铁屑，看起来就像一只长满刺的小刺猬。
回到家里，我把我的发现告诉了爸爸妈妈。
爸爸笑着说：“这就是磁力的神奇之处啊，它在我们的生活中有着很多的用处呢。
”妈妈也在一旁点头，说：“是啊，比如说咱们的音响、耳机，里面可都有磁铁的功劳呢。
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t
R
v
12-5 .有一质量为ｍ的倒Ｕ形导线，两端浸没在水银槽中，导
线的上段长l ，处在均匀磁场B中，如果使一个电流脉冲，即
电量 q 0 idt 通过导线,这导线就会跳起来，假定电脉冲 持续时间与导线跳起时间相比非常小，试由导线所达高度
t
ｈ计算电流脉冲 q
解:冲量=动量的增量
A
dF I 2 Bdr
O C
I1
a
I2
b
同向叠加
F dF I 2 Bdr
ra
rb
rb
ra
0 I1 I 2 rb ln 2 ra
0 I1 I2 dr 2r
题12-7图
F 向上.
12-8 如图所示，一长直导线和一宽为b的无限长导体片共 面，他们分别载有电流I2和I1 ，相距为a。求导线单位长 度上所受磁场力的大小。
它产生的磁矩为 dm dIr 2
圆盘转动时产生的总磁矩为
R
O
r
dr R
1 m dm dr R 4 0 2 8 方向向里（与电流成右手螺旋方向）
r
3
作业 12
12-1 如图示，一电子在A点的速度v竖直向上，欲使该电 子沿半径为R的半圆自A运动到C，（1）应加的磁场B的 大小、方向各如何？（2）从A到C所需时间是多少？
解：（1）电子受力指向O，根据洛仑兹力公式
f m ev B
v
R A O C
故B必垂直于板面向里
mv mv R B eB eR
B dB
b
0
ab ln 2πb(a b x) 2πb a
0 I1dx
0 I1
因为电流I2所在处各点B相等，并与I2垂直，得：
ab F BI 2l ln 2πb a
ab
0 I1I 2
解法二：I2对I1作用力大小为：
F12
a
0 I 2 I1 dr ... 2r b
idt 的大小 0
t
F ilB 方向向上，且为变力 t 于是有 Fdt ilBdt lB idt 0
t t 0
l v 2 gh q lB lB
12-6 如图示，一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中， 试证明它所受到的安培力等于载流直导线ab所受到的安培 力。 证：电流元Idl受力为
ˆn e
R
M m B
M I (π R 2) B
2
I
题12-10图
B
方向↑
12-11 有一片半径为，圆心角为θ的扇形薄板，均匀带电， 电荷面密度σ，它绕过O点垂直于扇面的轴以匀角速率 ω =100 rad/s顺时针旋转，旋转带电扇形薄板的磁矩大小 为 ，方向向 ． 解：在圆盘上取如图所示电荷元 dq dS rdr 它在转动中形成的圆电流强度为 dq rdr rdr dI 2 2 T
解法一：取如图所示的坐标系，坐标x处宽为dx的窄条可视 为无限长直载流导线，其电流为
I1 dI1 dx b
它在无限长载流导线处产生的磁 O 场大小为
I1
d I1
x
b
dx
I2
x
a
dB
0dI1
2 π(a b x)
0 I1dx
2πb(a b x)
其方向垂直纸面向里．
因为所有窄条产生的磁场方向相同，所以总的磁场有：
I1
d I1
F21 F12
O
r
dr
b
I2
x
a
12-10一半径R 的半圆形闭合线圈，载有电流为I ，放在均 匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，磁感应强度的大小 为B．此半圆形闭合线圈的磁矩为 ，所受力矩的大 小为 ，方向 ．
ˆn I m ISe 解：
R
2
2 方向向外（与电流成右 手螺旋方向）
dF Idl B
载流导线受力为
b F a Idl B b I a dl B
I ab B
12-7 一长直导线AC，通有电流I1,其旁放一段导线ab， 通过电流为I2,且AC与ab在同一平面上，ACab，如图所 示，a端距离AC为ra，b端距离AB为rb，求导线ab受到的 作用力。 解：在ab上任取一线元dr, 由AC产生 的磁感应强度方向: B dr 0 I1 大小： B 2r