磁场知识总结

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磁场场知识点总结

磁场场知识点总结

磁场场知识点总结1. 磁场的产生磁场的产生有两种方式,一是由运动电荷产生,二是由变化电场产生。

对于第一种情况,当电流通过导线时,周围就会产生磁场。

这也解释了为什么有电流的导线周围会出现磁场。

对于第二种情况,根据麦克斯韦方程组,当电场发生变化时,就会产生磁场。

例如,当电流变化时,就会产生磁场。

2. 磁场的性质磁场有以下一些基本性质:(1) 磁场是二维的:磁场是弧线的,不存在磁场的起点或终点,也就是说,磁场是一个连续的有向线。

(2) 磁场的大小:磁场的大小用磁感应强度B来表示,单位是特斯拉(T)。

(3) 磁场的方向:磁场的方向由磁感线给出,磁感线的方向就是磁场的方向。

磁感线从磁场的北极指向南极。

(4) 磁场的作用:磁场对运动的电荷有力的作用,它使电荷受到安培力的作用,即受力方向垂直于速度方向和磁感线的平面。

(5) 磁场的特性:磁场有吸引和排斥的特性,不同磁极之间会产生磁力作用。

3. 磁感应强度磁感应强度B是描述磁场强度大小的物理量。

在真空中,磁场的磁感应强度与电场的电感应强度一样,都是标量。

磁感应强度的方向指示着磁场的方向。

使用特斯拉(T)作为单位。

磁感应强度与电流的关系由安培定律给出,即B=μ0I/(2πr),其中B为磁感应强度,μ0是真空中的磁导率,I是电流,r是电流所在导线的距离。

4. 磁场的产生与磁矩磁场是由磁矩产生的。

磁矩是一个磁性材料在外加磁场中所受的力矩最大值。

根据磁矩的方向,可以分为顺磁性和抗磁性。

当物质内的磁矩和外加磁场相互平行时,称为顺磁性,否则称为抗磁性。

5. 磁场的测量磁场的测量可以采用磁感应强度计或霍尔感应计。

磁感应强度计是一种通过测量磁感应强度大小来测量磁场的仪器,而霍尔感应计是一种通过霍尔元件的霍尔效应来测量磁感应强度大小的仪器。

6. 磁场的应用磁场在生产和生活中具有很多应用,例如电磁铁、电磁感应、永磁材料、磁共振技术等等。

其中,电磁铁是一种人造磁场的产生装置,是将电线的电流转换成磁力的装置。

大物知识点总结磁场

大物知识点总结磁场

大物知识点总结磁场一、磁场的产生1. 电流产生的磁场安培环路定理用来计算电流在产生磁场方面的物理定律。

在一根直导线周围产生的磁场可以使用右手定则确定磁场的方向。

2. 磁性材料产生的磁场磁性物质内部原子和分子的磁矩导致了磁性物质产生的磁场。

这种磁场可以用磁化强度和磁化率描述。

3. 等效电流产生的磁场电流在弯曲闭合导线中产生的总的磁场可以用安培环路定理求和。

这种方法用于计算磁场的大小和方向。

二、磁场的性质1. 磁现象和磁性材料的分类永磁体和电磁体是两种主要的磁性材料类型。

永磁体可以自发地产生磁场,而电磁体需要外部电流或磁场来产生磁效应。

2. 磁场的作用力磁场对带电粒子或者电流产生的作用力可以用洛伦兹力定律计算。

3. 磁场的磁感应强度磁感应强度描述了磁场的强度以及方向,可以用来计算磁场对带电粒子或者磁性物质产生的作用力。

三、磁场的应用1. 磁场在电机中的应用电动机的工作原理基于磁场和电流相互作用产生运动力。

不同类型的电机使用不同的磁场产生方式。

2. 磁场在变压器中的应用变压器工作原理基于电流通过涡流产生的磁场。

变压器可以用来改变电压大小和方向。

3. 磁场在磁共振成像中的应用磁共振成像利用磁场对核磁共振现象进行成像。

磁场对磁共振信号的强度和方向产生影响,从而得到人体组织的影像。

四、磁场的测量和计算1. 磁场的测量方法磁通计量法、霍尔效应、磁力计量法等是常用的磁场测量方法。

2. 磁场的数学描述麦克斯韦方程组用来描述电磁场,磁场可以用磁感应强度、磁场强度和磁化强度等物理量来描述和计算。

总之,磁场是物质周围的一个物理场,它对带电粒子和磁性物质产生作用。

磁场的产生与磁现象、磁性材料的分类有关,其性质包括磁场的作用力和磁感应强度等,而磁场的应用包括在电机、变压器和磁共振成像等方面。

同时,磁场的测量和计算是磁场研究的重要内容,麦克斯韦方程组是描述和计算磁场的重要工具。

磁力学知识点总结

磁力学知识点总结

磁力学知识点总结一、磁场的产生1. 磁场的概念磁场是指磁力的作用范围,在磁场当中,磁体、载流体和磁场之间存在相互作用。

在磁场中,磁体会受到磁力的作用,而载流体也会在磁场中受到洛伦兹力的作用。

2. 磁场的产生磁场是由电荷运动产生的。

根据安培法则,电流元所产生的磁场方向垂直于电流元所在的平面,并且方向由右手定则决定。

同时,根据比奥-萨伐尔定律,通过通电螺线管所产生的磁场与电流方向有一定的关系。

二、磁场的性质1. 磁感应强度磁感应强度是指单位磁极的力矩和磁极之间距离的比值,一般用字母B表示。

磁感应强度的方向是从磁南极指向磁北极。

在同一磁场中,磁感应强度的大小是一定的,与磁体的形状、大小无关。

2. 磁场力磁场中的物体受到的力称为磁场力。

磁场力的大小和方向由磁场强度、电荷速度和电荷的正负决定。

三、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,当导体中的磁通量发生变化时,导体中产生感应电动势。

这种感应电动势的大小与磁场强度的变化率成正比,与导体长度无关。

2. 楞次定律楞次定律指出,在导体中产生的感应电动势会引起感应电流,其方向使产生感应电动势的磁通量产生的磁场强度所产生的磁场的方向相互抵消。

四、磁场的应用1. 磁场在生活中的应用磁场在生活中有很多应用,如磁铁、电磁铁等。

此外,磁场还可以被用于医学领域,磁共振成像技术就是利用磁场对人体进行成像的一种方法。

2. 磁场在工业中的应用磁场在工业中的应用也非常广泛,如在电机、发电机、变压器中均有磁场的应用。

总结:磁力学是物理学的一个重要分支,它研究磁场及其相互作用的规律。

磁场的产生主要是由电流产生的,磁场的性质包括磁感应强度和磁场力。

电磁感应是磁场中的一个重要现象,法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁感应的基本规律。

此外,磁场在生活和工业中有着广泛的应用,如磁铁、发电机、变压器、磁共振成像技术等。

通过本文的总结,我们可以对磁力学有一个更加全面的了解,为我们进一步学习和应用磁力学知识奠定了基础。

磁场知识点总结

磁场知识点总结

磁场知识点总结磁场是物理学中的重要概念,用于描述磁力的作用和性质。

下面是磁场的一些知识点总结。

1. 磁场的基本定义磁场是一种物理现象,由磁性物体或运动电荷产生,并对其周围的物体施加力。

2. 磁场的来源磁场可以是静态的,由永久磁体等物体产生;也可以是动态的,由电流或变化的磁场产生。

3. 磁场的单位和表示磁场的单位是特斯拉(T),通常用磁感应强度B表示。

磁感应强度的方向表示磁场线的方向,磁感应强度的大小表示磁场的强度。

4. 磁场的特性磁场具有方向性和垂直性,磁场线是一条闭合的曲线,沿着磁场线的方向有一定的规则。

5. 磁场的磁力磁场对运动的电荷或磁性物体施加力,这个力称为磁力。

磁力的大小和方向取决于电荷或物体的速度和磁场的性质。

6. 洛伦兹力定律洛伦兹力定律描述了电荷在磁场中受力的规律,它表达为F =q(v × B),其中F表示受力,q表示电荷的大小,v表示速度,B表示磁感应强度。

7. 磁场的磁通量磁通量是描述磁场通过某个曲面的情况的物理量。

磁通量的单位是韦伯(Wb),表示为Φ。

磁通量的大小取决于磁场的强度和曲面的方向垂直度。

8. 高斯定律高斯定律描述了磁场的闭合性,它表达为∮B·dA = 0。

这意味着磁场的所有通量都是来自闭合磁场线的源头,没有磁单极子存在。

9. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场改变时感应电动势的产生,从而导致电流的流动。

它表达为ε = -d(Φ)/dt,其中ε表示电动势,d(Φ)/dt表示磁通量的变化率。

10. 磁场的应用磁场在生活中有许多应用,如磁铁、电动机、电磁铁、磁共振成像等。

磁场还在科学研究领域有广泛的应用,如磁性材料的研究、磁导电等。

以上是对磁场的一些基本知识点的总结,其中包括磁场的基本定义、磁场的来源、磁场的单位和表示、磁场的特性、磁场的磁力、洛伦兹力定律、磁场的磁通量、高斯定律、法拉第电磁感应定律和磁场的应用等。

磁场是物理学中重要的研究对象,对于了解物质世界的本质和相关技术的应用都具有重要意义。

磁场知识点总结

磁场知识点总结

磁场知识点总结磁场是物理学中一个重要的概念,用来描述磁性物体所产生的力和影响。

本文将对磁场的基本概念、磁场的性质、磁场的作用以及磁场的应用进行总结。

1. 磁场的基本概念:磁场是物质周围的一种物理现象,是一种力的表现形式。

它是通过电流或磁石等磁性物体所产生的,并且可以在空间中传递力和能量。

磁场可以用磁感线来表示,磁感线是垂直于磁场方向的曲线,它们趋向于从磁南极到磁北极。

2. 磁场的性质:磁场具有以下几个重要的性质:(1) 磁场是无源场,即不存在磁单极子。

每个磁体都有一个南极和一个北极,它们总是以成对的形式出现。

(2) 磁场是矢量场,具有大小、方向和方向性。

磁场的大小可以通过磁感应强度来表示,方向则由南极指向北极。

(3) 磁场具有叠加性,在空间中的磁场可以由多个独立的磁场叠加而成。

这意味着可以通过相应的磁体或电流分布来产生所需的磁场。

3. 磁场的作用:磁场对电荷、电流和磁性物体都有作用,主要表现为以下几个方面:(1) 对电荷和电流的作用:磁场可以对运动中的电荷和电流产生力的作用,这种力称为洛伦兹力。

电子在磁场中会受到洛伦兹力的作用,产生磁场力线。

洛伦兹力是电流表面电流的基础。

(2) 对电流的作用:磁场可以通过电流产生力矩的作用,使得电流线产生扭转。

这种受力矩的现象称为磁力偶,并且是电动力学中的基本原理之一。

(3) 对磁性物体的作用:磁场可以对磁性物体产生力的作用,使磁性物体受到吸引或排斥。

当一个磁性物体进入一个磁场时,它会受到一个力的作用,这种力称为磁场力。

4. 磁场的应用:磁场的应用广泛,不仅在日常生活中有很多应用,还在科学研究和工程技术领域发挥着重要的作用。

(1) 电磁感应和发电:磁场和电磁感应的理论基础上建立了电动机、发电机和变压器等电气设备,这些设备在我们的生活中起着重要的作用。

(2) 磁共振成像:核磁共振成像是一种医学成像技术,利用磁场对人体内部的水分子核磁共振进行成像,用于检查和诊断人体的疾病。

磁场和磁路知识点总结

磁场和磁路知识点总结

磁场和磁路知识点总结一、磁场基础概念1. 磁场的概念磁场是物质周围或者物质内部存在的空间,该空间内每一点都存在着磁力的作用,通常用B表示。

磁场是物质所具有的最基本的物理性质之一。

在物质中,由于电子自身的自转产生了绕轨道上前进的电流,而电流则产生磁场。

这就是原子、分子和物质微观结构形成的原因,说明了磁场的实质。

2. 磁感线磁感线是用来表示磁场的一种图示法,即表现磁场的方向、强度和区域的一种方法。

3. 磁场强度磁场强度,通常由H表示,是磁场介质内任一点单位长度磁体磁化,产生的磁场强度。

二、磁路的概念1. 磁路的概念磁路是由磁路主体和磁路气隙两个组成部分构成的。

它是闭合的,但绕封闭轮廓的电动机是有励磁的,则没有完全闭合磁路。

在不同的电供电压下,发生不同的电磁能量转化,是电机工作的基础。

2. 磁路设计的基本要求磁路设计是指设计电磁设备的磁路结构,又称磁路设计。

磁路设计的基本要求有很多,包括各种要素的选择及组合。

磁路设计应该是可以促进和推动电机效果,使电机保持最高效率的设计。

3. 磁路的分析磁路分析是为了定量计算磁路中各种参数的影响,及时发现磁路中可能存在的问题,进行技术分析和处理。

三、磁场与磁路的关系1. 磁场与磁路之间的联系磁场与磁路是相互联系的,磁场的产生、存在和变化,必然需要磁路作为周围环境。

反之,磁路中磁通的变化也必然会引起周围磁场的变化。

这种联系是磁场和磁路的关系。

2. 磁路与效应磁场与磁路的关系,不仅是在实际电磁设备中产生电机效应,磁路中的参数对于电磁设备的性能起着至关重要的作用。

任意一点的磁场强度、磁感应强度、磁通、磁势等都至关重要,同时又与磁路中各种参数有关。

不同的磁路、磁场产生和变化的结果,最终会在转换和作用电机效果过程中得到充分的体现,所以这点和电磁学颇为类似。

四、磁路的基本参数1. 磁路的导磁系数磁路的导磁系数,是磁路中的物质对磁通的相对通过能力。

磁路中磁通的大小是取决于磁路导磁系数的。

磁场知识点总结范文

磁场知识点总结范文

磁场知识点总结范文1.磁场的基本概念:磁场是由磁体或者电流产生的一种物理现象。

它是指物体周围存在的一种空间力场,对具有磁性的物质产生力的作用。

2.磁场的起源:磁场的基本起源是物质内部微观电流所形成的微观电流线圈所产生的磁场。

在微观尺度上,电子绕原子核运动形成的电流会产生磁场,从而形成原子磁矩。

当这些原子磁矩在磁性物质中有序地排列时,就形成了宏观上可观察到的磁性现象。

3.磁场的特性:磁场有一些基本特性,包括:-磁场具有磁性:磁场可以产生磁力,并对具有磁性的物质产生作用。

-磁场是无源场:磁场没有单极子,即不存在磁场的源或汇。

-磁场具有方向性:磁场具有磁力线,磁力线上的箭头指向磁场中的北极。

-磁场的力线是闭合曲线:磁力线是环绕磁体或电流线圈的闭合曲线,不存在孤立的磁力线。

4.磁感应强度和磁通量:磁感应强度(B)是描述磁场强度的物理量,它指示了磁场对运动带电粒子的相互作用。

磁场中的磁通量(Φ)是指通过其中一面积的磁力线的数量,它与磁感应强度有关。

5.磁场的测量:磁场的测量可以通过磁力计来进行。

磁力计是一种能够测量磁力的仪器,它的原理是基于洛伦兹力的作用。

6.磁电效应:磁电效应是指电流通过导体时会产生磁场,而磁场的变化也会导致感应电流产生。

这一效应包括法拉第电磁感应定律和自感现象。

磁电效应是电磁学中非常重要的基本现象,也是电子技术的基础。

7.磁场的作用:磁场具有直接的力学作用和间接的热作用:-直接力学作用:磁场对带电粒子产生洛伦兹力,使其受到磁力的作用。

-间接热作用:磁场对电子的运动轨迹产生影响,从而改变了电子的能量和速度分布,引起热现象。

磁场和电场是密切相关的,它们可以相互转化。

根据法拉第电磁感应定律,磁场的变化可以引起感应电场的产生,而根据安培环路定理,电流的变化可以引起磁场的产生。

这种相互转化的关系形成了电磁波的基础。

磁场知识点总结

磁场知识点总结

磁场知识点总结1. 磁场的基本概念磁场是指物体周围存在的一种物理现象,即物体具有磁性时,周围会形成磁场。

磁场可以用于描述磁力的作用和磁力的性质。

磁场是三维空间中的一个向量场,可以用矢量表示,具有方向和大小。

2. 磁场的特性磁场具有以下几个重要特性: - 磁场是无源无旋场:磁场的散度为零,即磁通量在闭合曲面上的积分为零;磁场的旋度也为零,即磁场的环路积分为零。

- 磁场的力线是闭合曲线:磁场的力线是一种特殊的曲线,它们是闭合的,不存在起点和终点。

- 磁场的作用力是相对运动的电荷和磁场之间的相互作用力:根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中受到的力与其电荷、速度和磁场强度有关。

3. 磁场的量度和单位磁场的量度使用磁感应强度(磁场强度)来表示,符号为B,单位为特斯拉(T)。

磁感应强度的大小表示磁场的强弱,方向表示磁场的方向。

4. 磁场的产生磁场可以通过以下几种方式产生: - 电流:当电流通过导线时,会在导线周围产生磁场。

根据安培环路定理,电流所产生的磁场的强度与电流强度成正比。

- 磁体:磁体是指具有磁性的物体,如铁、钢等。

磁体可以通过磁化来产生磁场,磁场的强度与磁体的磁化强度成正比。

5. 磁场的性质磁场具有以下几个重要性质: - 磁场的极性:磁场有南极和北极之分,相同极性的磁体会相互排斥,不同极性的磁体会相互吸引。

- 磁场线:磁场线是用来描述磁场分布的曲线,它们是从磁体的北极到南极的闭合曲线。

- 磁场的磁力:磁场可以对带电粒子产生力的作用,这种力被称为磁力。

磁力的大小与电荷、速度和磁场强度有关。

6. 磁场的重要观点磁场的研究和应用涉及到很多重要观点,以下是其中几个重要观点: - 安培环路定理:安培环路定理是描述电流所产生的磁场的定理,它说明了电流所产生的磁场的强度与电流强度成正比。

- 洛伦兹力定律:洛伦兹力定律是描述带电粒子在磁场中受力的定律,它说明了带电粒子在磁场中受到的力与其电荷、速度和磁场强度有关。

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磁场知识网络:本章在介绍了磁现象的电本质的基础上,主要讨论了磁场的描述方法(定义了磁感应强度、磁通量等概念,引入了磁感线这个工具)和磁场产生的作用(对电流的安培力作用,对通电线圈的磁力矩作用和对运动电荷的洛仑兹力作用)及相关问题。

其中磁感应强度、磁通量是电磁学的基本概念,应认真理解;载流导体在磁场中的平衡、加速运动,带电粒子在洛仑兹力作用下的圆周运动等内容应熟练掌握;常见磁体周围磁感线的空间分布观念的建立,常是解决有关问题的关键,应注意这方面的训练。

单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:基本概念安培力;洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动;带电粒子在复合场中的运动。

其中重点是对安培力、洛伦兹力的理解、熟练解决通电直导线在复合场中的平衡和运动问题、带电粒子在复合场中的运动问题。

难点是带电粒子在复合场中的运动问题。

知识点、能力点提示1.通过有关磁场知识的归纳,使学生对磁场有较全面的认识,并在此基础上理解磁现象电本质;2.介绍磁性材料及其运用,扩大学生的知识面,培养联系实际的能力;3.磁感应强度B的引入,体会科学探究方法;通过安培力的知识,理解电流表的工作原理;通过安培力的公式F=IlB sinθ的分析推理,开阔学生思路,培养学生思维能力;通过安培力在电流表中的应用,培养学生运用所学知识解决实际问题的意识和能力;4.通过洛仑兹力的引入,培养学生的逻辑推理能力;5.通过带电粒子在磁场中运动及回旋加速器的介绍,调动学生思考的积极性及思维习惯的培养,并开阔思路。

基本概念安培力教学目标:1.掌握电流的磁场、安培定则;了解磁性材料,分子电流假说2.掌握磁感应强度,磁感线,知道地磁场的特点3.掌握磁场对通电直导线的作用,安培力,左手定则4.了解磁电式电表的工作原理5.能够分析计算通电直导线在复合场中的平衡和运动问题。

教学重点:磁场对通电直导线的作用,安培力教学难点:通电直导线在复合场中的平衡和运动问题教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、基本概念1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。

⑵电流周围有磁场(奥斯特)。

安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。

(但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的,因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。

)⑶变化的电场在周围空间产生磁场。

2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。

这一点应该跟电场的基本性质相比较。

3.磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力(包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流),都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。

因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时,不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引”的结论(该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确),而应该用更加普遍适用的:“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,或用左手定则判定。

4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。

5.磁感应强度ILF B (条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。

磁感应强度是矢量。

单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A ∙m )=1kg/(A ∙s 2)6.磁通量如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S ,则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。

Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。

单位为韦伯,符号为W b 。

1W b =1T ∙m 2=1V ∙s=1kg ∙m 2/(A ∙s 2)。

可以认为穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。

通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B =Φ/S ,所以磁感应强度又叫磁通密度。

在匀强磁场中,当B 与S 的夹角为α时,有Φ=BS sin α。

二、安培力 (磁场对电流的作用力)1.安培力方向的判定(1)用左手定则。

(2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。

(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。

可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。

【例1】磁场对电流的作用力大小为F =BIL (注意:L 为有效长度,电流与磁场方向应 ).F 的方向可用 定则来判定.试判断下列通电导线的受力方向.×× ×. . . .× ××. . . × × × . . . .× × × × . . . .试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向.【例2】如图所示,可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流,不计通电导线的重力,仅在磁场力作用下,BB导线将如何移动?解:先画出导线所在处的磁感线,上下两部分导线所受安培力的方向相反,使导线从左向右看顺时针转动;同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动(不要说成先转90°后平移)。

分析的关键是画出相关的磁感线。

【例3】 条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会___(增大、减小还是不变?)。

水平面对磁铁的摩擦力大小为___。

解:本题有多种分析方法。

⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。

磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。

⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。

⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。

【例4】 如图在条形磁铁N 极附近悬挂一个线圈,当线圈中通有逆时针方向的电流时,线圈将向哪个方向偏转?解:用“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”最简单:条形磁铁的等效螺线管的电流在正面是向下的,与线圈中的电流方向相反,互相排斥,而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。

(本题如果用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”将出现判断错误,因为那只适用于线圈位于磁铁外部的情况。

)【例5】 电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。

该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。

电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。

(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。

2.安培力大小的计算F =BLI sin α(α为B 、L 间的夹角)高中只要求会计算α=0(不受安培力)和α=90°两种情况。

【例6】 如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L 。

匀强磁场磁感应强度为B 。

金属杆长也为L ,质量为m ,水平放在导轨上。

当回路总电流为I 1时,金属杆正好能静止。

求:⑴B 至少多大?这时B 的方向如何?⑵若保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上,应把回路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止?解:画出金属杆的截面图。

由三角形定则得,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B 也最小。

根据左手定则,这时B 应垂直于导轨平面向上,大小满足:BI 1L =mg sin α, B =mg sin α/I 1L 。

当B 的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,沿导轨方向合力为零,得BI 2L cos α=mg sin α,I 2=I 1/cos α。

(在解这类题时必须画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而弄清各矢量方向间的关系)。

【例7】如图所示,质量为m 的铜棒搭在U 形导线框右端,棒长和框宽均为L ,磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下。

电键闭合后,在磁场力作用下铜棒被平抛出去,下落h 后的水平位移为s 。

求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q 。

解:闭合电键后的极短时间内,铜棒受安培力向右的冲量F Δt =mv 0而被平抛出去,其中F =BIL ,而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量Q =I Δt ,由平抛规律可算铜棒离开导线框时的初速度h g s t s v 20==,最终可得hg BL msQ 2=。

【例8】如图所示,半径为R 、单位长度电阻为λ的均匀导体环固定在水平面上,圆环中心为O ,匀强磁场垂直于水平面方向向下,磁感应强度为B 。

平行于直径MON 的导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动。

杆的电阻可以忽略不计,杆于圆环接触良好。

某时刻,杆的位置如图,∠aOb =2θ,速度为v ,求此时刻作用在杆上的安培力的大小。

解:ab 段切割磁感线产生的感应电动势为E =vB ∙2R sin θ,以a 、b 为端点的两个弧上的电阻分别为2λR (π-θ)和2λR θ,回路的总电阻为()πθπθλ-=R r 2,总电流为I =E /r ,安培力F=IB ∙2R sin θ,由以上各式解得:()θπλθθπ-=22sin 2R vB F 。

【例9】如图所示,两根平行金属导轨间的距离为0.4 m ,导轨平面与水平面的夹角为37°,磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上,两根电阻均为1Ω、重均为0.1 N 的金属杆ab 、cd 水平地放在导轨上,杆与导轨间的动摩擦因数为0.3,导轨的电阻可以忽略.为使ab 杆能静止在导轨上,必须使cd 杆以多大的速率沿斜面向上运动?解:设必须使cd 杆以v 沿斜面向上运动,则有cd 杆切割磁场线,将产生感应电动势E =Blv在两杆和轨道的闭合回路中产生电流I =RE 2 ab 杆受到沿斜面向上的安培力F 安=Bilab 杆静止时,受力分析如图根据平衡条件,应有 G sin θ一μG cos θ≤F 安≤G sin θ+μG cos θ联立以上各式,将数值代人,可解得 1.8 m/s ≤v ≤4.2 m/s【例10】如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置:一长方体绝缘容器内部高为L ,厚为d ,左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a 、b ,上、下两侧装有电极C (正极)和D (负极)并经开关S 与电源连接,容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ;将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当开关断开时,竖直管子a 、b 中的液面高度相同,开关S 闭合后,a 、b 管中液面将出现高度差。

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