磁场
磁场感应的定义和基本原理

磁场感应的定义和基本原理磁场感应是指导致电流产生的磁场力线进入或穿过一个闭合线圈时,在线圈内感应出电动势和电流的现象。
这一现象是由迈克尔·法拉第于1831年首次发现并描述的。
磁场感应的基本原理可以通过法拉第电磁感应定律来解释。
法拉第电磁感应定律指出,在一个闭合线圈中,当磁通量发生改变时,会产生沿着线圈方向的感应电动势。
磁通量可以通过磁场强度和线圈的面积来计算,即Φ = B·A,其中Φ表示磁通量,B表示磁场强度,A表示线圈的面积。
当磁通量发生改变时,法拉第电磁感应定律可以表示为ε = -dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,dΦ/dt表示磁通量的变化率。
根据法拉第电磁感应定律,当一个闭合线圈与一个变化的磁场相互作用时,线圈内部会产生感应电动势和电流。
这种电流称为感应电流。
当外部磁场的改变速率增大时,感应电动势和感应电流的大小也会增加。
磁场感应在许多实际应用中起着重要作用。
例如,发电机就是利用磁场感应原理进行能量转换的设备。
在发电机中,通过使线圈与磁场相互作用,可以产生感应电动势并通过导电线产生电流。
这样,机械能被转化为电能。
同样地,变压器也是利用磁场感应原理的设备,它能够将电能从一个电路传递到另一个电路。
此外,磁场感应还应用于感应加热和磁悬浮等技术领域。
感应加热通过将高频交流电源连接到导电物体上,产生感应电流从而产生热量。
磁悬浮则是利用磁场感应原理,使物体在磁场中悬浮,从而实现无接触悬浮的效果。
磁场感应的定义和基本原理对我们理解电磁现象、应用电磁技术有着重要的意义。
它不仅是物理学的基础知识,也是许多科学研究和技术发展的基础。
磁场感应的研究和应用将继续推动人类的科学技术进步。
《磁场》教案-最新公开课

《磁场》●教学目标一、知识目标1.知道磁体周围存在磁场.2.知道磁感线可用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的.3.知道地球周围有磁场及地磁场的南、北极.二、能力目标通过感知磁场的存在,提高学生分析问题和抽象思维能力,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法.三、德育目标通过感知磁场的存在,知道磁感线和地磁场,使学生养成良好的科学态度和求是精神,帮助学生树立探索科学的志向.●教学重点知道什么是磁场、磁感线、地磁场●教学难点磁场和磁感线的认识.●教学方法实验法、讨论法.●教具准备条形、蹄形磁体,铁、钴、镍片,铁屑,钢针,投影仪,投影片,挂图,微机,大头针,铁架台,细线,有关磁性材料的实物,图片(有些实验器材可布置学生自己准备),小磁针.●课时安排1课时●教学过程一、创设情境,引入新课[师]上节课我们已经认识了磁体的许多磁现象,下面我们把磁针拿到一个磁体的附近,它会怎么样?为什么会这样?先猜猜,再做,最后讨论,说出结论.同学们通过猜和做后,热烈地讨论,可能提出“场”(预习结果,可学生说不清什么叫场).[生甲]小磁针偏转,不再指南北了.[生乙]拿开磁体,小磁针恢复了原来的指向.[生丙]小磁针受到了磁体的吸引力.[生丁]小磁针受到了磁场力的作用.[师]两位同学一位说小磁针受到磁体的吸引力,一位说小磁针受到磁场的力的作用,到底是哪个?小磁针和磁体并未接触.我们看屏幕(用微机展示关于磁场的课件,在磁场周围时隐时现一些小人,小人都说:“我们是场,是我对磁针发生了作用,但你们看不见,摸不着我.”)我们知道了“场”.那么,虽然看不见、摸不着,我们却可以根据它所表现出来的性质来认识它,能举出例子吗?学生们在讨论:[生甲](通过讨论)风是空气流动形成的.[生乙]电流使灯丝发光.[师]现在我们认识了场,谁来说什么是磁场?[生甲]磁体周围存在着一种物质,它对放入其中的磁体产生磁力的作用.(二)磁场[板书]1.磁场[板书][师]现在我们把条形磁体用布包上,判断它的磁极.[生甲]把条形磁体悬挂起来,指南的是南极,指北的是北极.[生乙]拿小磁针靠近条形磁铁的一端,与小磁针北极相吸的是南极,另一端是北极.[师]同学们的办法很好,那么我们把小磁针放到磁体周围将会是什么样?学生们把小磁针放在条形磁体和蹄形磁体周围,观察并讨论.[生甲]小磁针不指南北,指不同的方向.[师]从实验中我们感觉磁场好像很复杂,看投影[课本图—6],为了形象地描述磁场,在物理学中,把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向,那么,我们可以在磁场中放入许多小磁针,它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况,我们用铁屑代替小磁针来做做看.说出你是怎么做的?观察到什么?[生甲]在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑,然后把玻璃板放在条形磁体和蹄形磁体上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布.[生乙]观察到铁屑在磁场的作用下转动,最后有规则地排列成一条条曲线.[师]铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况,因此我们可以仿照铁屑的分布情况,在磁体的周围画一些曲线,用来方便、形象地描述磁场的情况,科学家把这样的曲线叫做磁感线.你们思考讨论一下,磁感线是什么?怎样理解它?2.磁感线(magnetic induction line)[板书][生甲](讨论得出)在磁体周围画一些带箭头的曲线,使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致,它们可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫磁感线.[生乙]磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的,实际并不存在.[生丙]磁感线在磁体周围的整个空间里.[生丁]磁感线实际不存在,而磁场存在.[师]同学们回答得非常好,说明同学们真正理解了磁感线.既然可以用磁感线描述磁场,磁场又有方向,那么我们看课本图—7条形磁体和蹄形磁体的磁场分布,说出磁感线应该从N极指向S极,还是应该相反?并标出图—8.[磁场方向是小磁针N极所指的方向,它总是从磁体N极出发到磁体S极]教师巡回检查学生们标的情况.[师]同学们都标出来了.我们认识了磁场并知道磁场的方向和用磁感线描述磁场分布情况.你们还有什么疑问吗?[生甲]为什么指南针能指南北?[生乙]地理的南极和北极是不是在我们指的南北方?[生丙]地理的两极和地磁的两极一致吗?[师]要想知道这些我们来看屏幕(展示课件,显示地磁场的存在和地磁感线的指向及分布,说明地磁场的情况,并介绍地磁场的有关史料),看完后回答上述问题.[生甲]地球周围存在着磁场——地磁场.[生乙]地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似.[生丙]地理的两极和地磁的两极并不重合.[生丁]地磁场使小磁针指南北.[生戊]地磁场北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以小磁针南极指南、北极指北.(三)地磁场(geomagnetic field)[板书][师]磁有磁性,地球有磁性我们都知道了,可生活中有些磁性材料,如磁卡、录音带、钢、铁,它们原本没有磁性,它们在磁体与电流的作用下会获得磁性,这种现象叫磁化.(四)磁化(magnetization)[板书]三、小结本节课我们知道了什么是磁体、磁极、磁场、磁感线和地磁场.四、布置作业动手动脑学物理:①②③④参考答案:1.磁体周围的磁感线总是从N极出发到S极,磁场方向是小磁针N极所指的方向.2.地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方;地球的地磁北极位于地理南极附近;因为磁体周围磁场方向总是从N极到S极,因此图—9的下端是地磁北极,上端是地磁南极.而指南针静止时,N极总是指向北方,指南针N极指的方向和磁感线方向相同.因此,图—9的下端是地磁北极,它应该位于地理南极附近.3.指北的那端是N极.这个实验难点是按扣在针尖上的平衡问题.也可以把经过磁化的铁钉(或缝衣针等物体)放在小块塑料泡沫(或小纸船)里,让它浮在水面上,铁钉一定是指向南北方向.4.磁体的应用有很多,如磁钉、磁性门吸、铅笔盒、擦外层玻璃用的刷子等等.五、板书设计磁场1.磁场2.磁感线3、地磁场。
关于磁场的说法

关于磁场的说法
1.磁场是存在于磁体和电流周围的一种特殊物质,传递实物间磁力作用的场。
磁场具有粒子的辐射特性,并且能够传递实物间的磁力作用。
磁场的性质可以对放入其中的磁极施加力,从而改变其运动状态。
2.磁场是看不见、摸不着的特殊物质,存在于磁体和电流的周围。
磁场对放
入其中的磁极有力的作用,其方向与电流方向有关。
磁场是相对观测点运动的电荷的运动的电场的强度与速度,带来的观测点处电荷所受力的变化的表现。
3.磁场是运动电荷产生磁场的真正场源,如电流所产生的磁场就是在导线中
运动的电子所产生的磁场。
磁场的基本性质

磁场基本性质一、磁场的描述1、磁场的物质性:与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物质。
存在于(磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的)周围。
2、基本特性:对放入其中的(磁极、电流、运动的电荷)有力的作用,它们的相互作用通过磁场发生。
3、方向规定:①磁感线在该点的切线方向 ;②磁场中任一点小磁针北极(N 极)的受力方向(小磁针静止时 N 的指向)为该处的磁场方向。
③对磁体:外部(N S),内部(S N)组成闭合曲线;这点与静电场电场线(不成闭合曲线)不同。
④用安培左手定则判断4、磁感线:电场中引入电场线描述电场,磁场中引入磁感线描述磁场。
定义:磁场中人为引入的一系列曲线来描述磁场,曲线的切线表示该位置的磁场方向,其蔬密表示磁场强弱。
物理意义:描述磁场大小和方向的工具(物理摸型),磁场是客观存在的,磁感线是一种工具 .不能认为有(无)磁感线的地方有(无)磁场。
5、磁场的产生方式(1)永磁体(条形、蹄形)(2)通电导线(有各种形状:直、曲、环形电流、通电螺线管)(3)地球磁场(和条形磁铁相似)有三个特征:(磁极位置赤道处磁场特点南北半球磁场方向)①地磁的 N 极的地理位置的南极,②地磁B (水平分量:(南北)坚直分量:南半球:垂直地面而上向;北半球:垂直地面而向下。
)③在赤道平面上:距地球表面相等的各点,磁感强度大小相等、方向水平向北(4)变化的电场(后面再讲法拉第电磁感应定律和电磁波)二、电流磁场的方向叛断:安培右手定则(重点)、直、环、通电螺线管)一定要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健)脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念,会从不同的角度看、画、识各种磁感线分布图能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图)三、磁现象的电本质(磁产生的实质)后面讲到光现象的电本质安培分子环型电流假说:分子、原子等物质的微粒内部存在一种环形电流,叫分子电流。
正负磁场对人体的影响文档 (5)

正负磁场对人体的影响王武烈提供陈宗礼整理我人发现带正电(positive electricity)的正磁场是顺时针转,对生物体会降低及消耗细胞组织间的氧,使代谢机能反应酸性化、产生压力、兴奋、具活化作用、加速微生物生长,增加细胞间的水肿,增加发炎作用及疼痛,并有刺激苏醒的作用,让心智过度敏锐及不合理,产生晦暗抑郁的感觉;带负电(negative electricity)的负磁场是逆时针转,对生物体是增加及供给细胞组织间的氧、能正常平衡的碱性化,产生拉力、镇静、具抑制作用,对抗微生物的感染,能降低液体的阻延性,减少发炎症状及疼痛,促进复原性沉睡,让心智敏锐及合理化,事后有明亮快乐的感觉。
所以,现代人要确定能避免在放射大量正电荷的环境里活动,这是有理论根据的,从下面的资料可以相信。
地球外核自西向东转,与铁液内核产生磁化效应,所以地球本身就成为一颗庞大的磁石,其直流磁场放射出负电荷﹙及红外线﹚,远达一千公里的外磁场,以便保护生物免于带正电荷﹙及紫外线﹚的太阳风的侵袭。
地球自转不停的能量与地表山川高低的排列,其放射出静电场的大小不等,在各地产生的“地气电场”也会不同。
而地球上的任一不同部位,又都另和太阳系的某些力量紧紧相扣,才能在宇宙中盘旋不坠。
Dr. Bernard Jensen博士曾测量过地球磁场(Magnetic field)可能最强的地方,发现居住在该地区的人平均寿命提高。
身体具生物磁能的人类,生活在地球磁能海中,不可不注意磁能带给生物的利害关系。
白天地球放射负磁场,与阳光交集在地表,温度蓄涵而增高,生物活化能力增强,细胞增生,也容易代谢老化;夜晚无阳光,地球增强放射负磁极的抑制作用,让生物得以休息,得到镇静的效果。
应确认人是地球上的生物磁动物(Biomagnetic Animal)之一,人体是一个能蓄积巨大能量及频率的生物体,能适应的电磁场强度约是零点六个毫高斯(mG)。
人的脑部具有电波发射与接收的能力,不但能接收也能传送思想讯息,当然也很容易受到大气层中电荷(electric charge)的影响。
磁场基本概念

磁场基本概念磁场是物理学中一个重要的概念,用来描述磁力对物质的作用及其分布规律。
磁场的概念最早由法国科学家奥斯特在19世纪初提出,随后得到了法拉第、麦克斯韦等科学家的深入研究和发展。
本文将介绍磁场的基本概念,包括磁力线、磁感应强度和磁通量等。
一、磁力线磁力线是用来描述磁场分布的一种图像化方法。
它是由磁感应强度方向构成的连续曲线,其切线方向表示在该点的磁感应强度方向。
在磁力线上的点之间的距离越近,说明磁感应强度的变化越小;而磁力线之间的距离越远,说明磁感应强度的变化越大。
磁力线始于磁北极,结束于磁南极,且始终构成一个闭合曲线。
二、磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,用B表示。
磁感应强度的大小决定了物质受到的磁力大小。
对于静止的电荷,其所受到的磁力为零;对于运动的电荷或者导线中的电流,其所受到的磁力则与磁感应强度、电荷或电流以及运动方向相互关联。
磁感应强度的单位是特斯拉(T),其定义为当电费为1库仑的点电荷在磁感应强度为1特斯拉的磁场中所受到的力为1牛顿。
三、磁通量磁通量是描述磁场穿过一个封闭曲面的总的磁场量,用Φ表示。
磁通量与磁场的分布有关,通常和磁感应强度有关。
对于一个平面曲面,其上垂直于曲面的磁感应强度与曲面面积的乘积即为磁通量,表示为Φ = B * S * cosθ,其中B为磁感应强度,S为曲面面积,θ为磁感应强度与法向量之间的夹角。
磁通量的单位是韦伯(Wb),它等于1特斯拉与1平方米的乘积。
四、磁场的特性除了磁力线、磁感应强度和磁通量,磁场还具有许多其他的特性。
例如,磁场具有叠加性,即当多个磁场同时存在时,它们叠加在一起形成一个总的磁场。
此外,磁场也可以通过变化的电流来产生,这就是电磁铁的基本原理。
同时,磁场还具有方向性,即磁场的方向由磁北极指向磁南极。
磁场还可以对物质进行磁化,使得物质自身也具有磁性。
总结起来,磁场是描述磁力对物质的作用及其分布规律的概念。
磁力线、磁感应强度和磁通量是描述磁场的基本物理量,它们共同揭示了磁场的特性和规律。
磁场产生的条件
磁场是由运动的带电粒子(主要是电子)产生的,具体地说,磁场产生的条件如下:
1. 电流:当电流通过导线时,会在导线周围产生磁场。
电流的方向、大小和导线的形状会影响磁场的分布。
例如,直导线产生的磁场沿圆周分布,环形线圈产生的磁场沿轴线方向分布。
2. 自旋磁矩:带电粒子(如电子)具有固有的自旋磁矩。
当粒子的自旋磁矩与周围的磁场相互作用时,会产生局部磁场。
在固体物质中,这类局部磁场会导致磁性材料的磁化现象。
3. 轨道磁矩:带电粒子(如电子)在原子核周围运动会产生轨道磁矩。
轨道磁矩与自旋磁矩相互作用,可以导致磁场的产生。
这种效应在磁性材料的原子尺度上尤为显著。
值得注意的是,磁场产生的条件通常与特定的材料和电磁状态关联。
例如,永久磁体(如铁磁材料)可以在没有外加电流的情况下产生稳定磁场,这是由于其内部带电粒子的自旋磁矩和轨道磁矩顺序排列导致的。
在实际应用中,了解磁场产生的条件对于设计和分析磁场设备(如电磁铁、磁悬浮系统和磁共振设备)具有重要意义。
磁场的基本物理量
0 , r 1
当磁场媒质是非磁性材料时,有:
B 0 H
即 B与 H成正比,呈线性关系。 由于 B
B()
Φ
S
,
可见: 磁通与产生此磁通的电流 I 成正比,呈线性 关系。
NI H l
O
H ( I)
2、磁性物质 磁性物质内部形成许多小区域,其分子间存在 的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列 整齐,显示磁性,称这些小区域为磁畴。 在没有外磁场作用的普通磁性物质中,各个磁畴 排列杂乱无章,磁场互相抵消,整体对外不显磁性。
磁通的单位: 国际单位制:韦[伯](Wb) 电磁制单位:麦克斯韦(Mx)
[Wb]=伏秒 1Wb=108 Mx
三、磁场强度
磁场强度H : 计算磁场时所引用的一个物理量。 单位:国际单位制:安每米(A/m) 电磁制单位:奥斯特(Oe) 1 A/m=410-8 Oe 磁场强度方向与产生磁场的电流方向之 I 间符合右手螺旋定则。 H 借助磁场强度建立了磁场与产生该 磁场的电流之间的关系。 即 安培环路定律(或称全电流定律)。
磁场的基本物理量
磁场的基本物理量主要包括:磁感应强度、磁通、 磁场强度、磁导率等。
一、磁感应强度
磁感应强度:表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量, 磁感应强度是矢量,用 B 表示。 I 磁感应强度的方向: B 电流产生的磁场,B 的方向用右手螺旋定则确定; 永久磁铁磁场,在磁铁外部,B 的方向由N极到S极。 磁感应强度的大小: 用该点磁场作用于1m长,通有 1A 电流且垂直于 该磁场的导体上的力 F 来衡量,即 B=F/(l I)。
安培环路定律(全电流定律) H dl I
I1 H I2
其中: H d l 是磁场强度矢量沿任意闭合
磁场基本概念(一)
磁场基本概念(一)
磁场基本概念
1. 什么是磁场?
•磁场是由磁物质或电流所产生的具有磁性的空间领域。
•磁场会对其他磁性物质或电流产生力的作用。
2. 磁场的特征
•磁场有方向,可由箭头表示,箭头指向磁力的方向。
•磁场强度表示磁场的强弱程度,单位为特斯拉(T)。
•磁场线与磁场的方向一致,是由磁力线构成的曲线。
3. 磁场的产生
•磁场可以由永久磁体或电流产生。
•永久磁体是由具有自身磁性的物质制成。
•电流通过导线时,会在周围产生磁场。
4. 磁场的两极
•磁场有北极和南极之分。
•磁场线从北极流向南极,形成闭合的环路。
5. 磁场的交互作用
•磁场线不会交叉,会遵循相互排斥或相互吸引的原则。
•相同极的磁体会互相排斥,不同极的磁体会互相吸引。
6. 磁场与电场的关系
•磁场和电场是两种基本相互作用,都是由电荷产生的。
•磁场和电场之间存在唯一的关联,即麦克斯韦方程组。
7. 磁场的应用
•磁场在生活中有广泛应用,如电磁铁、电动机、变压器等。
•磁场在科研领域也有重要应用,如核磁共振、磁共振成像等。
以上是关于磁场基本概念的简要介绍,希望能对你有所帮助!。
磁场的三种产生方式
磁场的三种产生方式
磁场是一种能够在空间中影响物体的力量,在物理学中被定义为“由电流和磁材料产生的一种实体场”。
它在很多领域都有重要作用,如电机、电磁感应、电磁波等等。
磁场的产生有多种方式,本文将着重讨论磁场的三种产生方式。
首先,磁场可以由电流产生。
当存在交流电流或直流电流时,它们会在空间中产生磁场。
这是因为电流会产生电磁场,而电磁场又可以产生磁场。
例如,当圆环里流过电流时,空间中就会形成一个磁场,这个磁场会对外界物体产生作用力。
在实际应用中,磁场由电流产生最常见,其应用如电磁感应、电机、发电机等。
其次,磁场也可以由磁材料产生。
当磁材料存在时,它会在空间中形成一个磁场。
例如,当一块磁铁放在一块金属里时,金属会产生一个磁场,它会对外界物体施加一个力。
在实际生活中,磁场由磁材料产生的应用非常广泛,如吸磁体、磁选机仪表等。
最后,磁场还可以通过磁悬浮和电磁波产生。
磁悬浮技术是一种利用线圈产生磁场,在线圈底部安装有磁体,当磁体悬浮在线圈上时,它会受到由线圈产生的磁场的反作用力,从而实现悬浮。
电磁波也可以产生磁场。
电磁波是一种由电场和磁场组成的波,以高速传播。
当电磁波传播时,空间中会产生一个磁场,它会影响外界物体。
在实际应用中,磁场由电磁波产生的应用范围也很广泛,如无线电广播、收音机等。
综上所述,磁场的三种产生方式是由电流产生、由磁材料产生和
由磁悬浮和电磁波产生。
在物理学和工程应用中,它们都有着不同的应用方式,为科学技术发展做出了巨大贡献,前景十分可观。
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磁场、电磁感应测试题
一、选择题(4x14=56分)
1、下列关于磁通量的说法中正确的有
A、磁通量不仅有大小还有方向,所以磁通量是矢量;
B、在匀强磁场中,a线圈的面积比线圈b的面积大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b
线圈的大;
C、磁通量大磁感应强度不一定大;
D、把某线圈放在磁场中的M、N两点,若放在M处的磁通量较在N处的大,则M处的磁感强
度一定比N大。
2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是:
A、阻碍引起感应电流的磁通量;
B、与引起感应电流的磁场反向;
C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化;
D、与引起感应电流的磁场方向相同。
3.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是( )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向
C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱
D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小
4、关于感应电流,下列说法中正确的有:
A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生;
B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生;
C、线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也就没有感应电流;
D、只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流。
5.如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直导线,电流方向垂直纸
面向外,A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这
四点中( )
A.A、B两点磁感应强度相同
B.C、D两点磁感应强度大小相等
C.A点磁感应强度最大
D.B点磁感应强度最小
6、如图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,
直导线通恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直
导线时,线框中感应电流方向是:
A、先abcd,后dcba,再abcd ;
B、先abcd,后dcba ;
C、始终沿dcba ; D、先dcba ,后abcd ,再dcba 。 7.下列四个实验现象中,不能表明电流能产生磁场的是( ) A.甲图中,导线通电后磁针发生偏转 B.乙图中,通电导线在磁场中受到力的作用 C.丙图中,当电流方向相同时,导线相互靠近 D.丁图中,当电流方向相反时,导线相互远离 8.如图所示,通电导体棒静止于水平I a b
c
d
导轨上,棒的质量为m,长为l,通过的电流大小为I且垂直纸面向里,匀强磁场的磁感应
强度B的方向与导轨平面成θ角,则导体棒受到的( )
A.安培力大小为BIl B.安培力大小为BIlsin θ
C.摩擦力大小为BIlcos θ D.支持力大小为mg-BIlcos θ
9.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两
粒子均带正电,让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁
场方向垂直纸面向里。以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是( )
10.如图所示,三根长直导线垂直于纸面放置,通以大小相同、方向如图所示的电流,ac
⊥bd,且ab=ad=ac,则a点处磁感应强度的方向为( )
A.垂直于纸面向外 B.垂直于纸面向里
C.沿纸面由a向d D.沿纸面由a向c
11. 如图所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab由水平位置1绕a
点在竖直平面内转到位置2,通电导线所受安培力是( )
A.数值变大,方向不变B.数值变小,方向不变
C.数值不变,方向改变D.数值、方向均改变
12.如图所示,竖直放置的平行板电容器,A板接电源正极,B板接电
源负极,在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。一批带
正电的微粒从A板中点小孔C射入,射入的速度大小方向各不相同,考虑
微粒所受重力,微粒在平行板A、B间运动过程中( )
A.所有微粒的动能都将增加 B.所有微粒的机械能都将不变
C.有的微粒可以做匀速圆周运动D.有的微粒可能做匀速直线运动
13.如图所示,匀强电场水平向右,匀强磁场垂直纸面向里,带正电的小球在场中静止释
放,最后落到地面上.关于该过程,下述说法正确的是( )
A.小球做匀变速曲线运动B.小球减少的电势能等于增加的动能
C.电场力和重力做的功等于小球增加的动能
D.若保持其他条件不变,只减小磁感应强度,小球着地时动能不变
14.如图所示,竖直放置的平行板电容器,A板接电源正极,B板接电
源负极,在电容器中加一与电场方向垂直的、垂直纸面向里的匀强磁场.一批带正电的微粒从
A板中点小孔C射入,射入的速度大小方向各不相同,考虑微粒所受重力,微粒在平行板A、B
间运动过程中( )
A.所有微粒的动能都将增加 B.所有微粒的机械能都将不变
C.有的微粒可以做匀速圆周运动 D.有的微粒可能做匀速直线运动
二计算题(共4个小题)
15 14、如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未
知的匀强电场中,有一质量为m、带电量为一q的小球,恰可在斜面上做匀速圆周运动、
其角速度为ω,那么,匀强磁场的磁感应强度的大小是多少,未知电场的最小场强的大
小是多少,方向如何?
16 15.在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、
方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴
的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向
飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为
'B
,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速
度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度'B多大?此
次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
17.已研制出的一种可以投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示.炮弹(可视为长方形导体)
置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时炮弹在导轨的一端,通电流后,炮弹会
被磁场力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离d=0.10 m,导轨
长L=5.0 m,炮弹质量m=0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示.可认为,炮弹在轨
道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0 T,方向垂直于纸面向里.若炮弹射出
速度为v=2.0×103 m/s,求通过导轨的电流I的大小.(忽略摩擦力与重力的影响)
18.如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以
ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为
m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x
轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力.求:
(1)电场强度大小E.
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r.
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.