《磁场》结构图
1第一章 地球的磁场

31o 51' 31o 08' 62o18' 60o36' 58o 25' 53o12' 46o 48' 45o31' 46o 48' 41o 33' 43o55' 36o57' 70o14' 35o17' − 15o10' 30o37'
− 1o 25' − 1o03' − 9o55' − 8o58' − 7o49' − 5o10' − 4o02' − 4o40' − 4o12' − 3o02' − 4o09' − 2o50' − 10o57' − 2o41' 0o 25' − 2o33'
四、地磁场的结构与磁异常
(一)地磁场的构成 在地面上观测所得到的地磁场 T 是各种不同成分的磁场之总和。它们的场源分布有的 在地球内部,有的在地面之上的大气层中。按其来源和变化规律不同,可将地磁场分为两部 分:一是主要来源于固体地球内部的稳定磁场 Ts;二是主要起因于固体地球外部的变化磁
二、地磁图与地磁场分布的基本特征
(一)地磁测量和地磁图 地磁场是空间和时间的复杂函数,为了满足地面上定向、航空、航海、资源勘查以及地 磁学本身研究的需要,根据地磁测量的结果定期地编绘出相应的各种图件。完成地磁观测任 务的测点通常为两类:一类是连续地测定地磁要素绝对值及随时间变化场值,此类有固定的 测点,称为地磁台;另一类是野外测点,在这些测点上间断地测定地磁要素绝对值。由这两 类测点组成了某地区、某国家甚至全球范围的地磁测网。当进行全球性的研究时,不可忽略 超过陆地面积四分之三的海域地磁测量。为此,必须充分利用海洋磁测、航空磁测和卫星磁 测,它们可以在短时间内获得大面积或全球范围的磁场三分量(X、Y、Z)及其它地磁要素 的地磁资料。 地磁要素是随时空变化的,要了解其分布特征,必须把不同时刻所观测的数值都归算到 某一特定的日期,国际上将此日期一般选在 1 月 1 日零点零分,这个步骤称之为通化。将经 通化后的某一地磁要素值按各个测点的经纬度坐标标在地图上,再把数值相等的各点用光滑 的曲线连结起来,编绘成某个地磁要素的等值线图,便称为地磁图。 地磁图按要素 T、H、Z、X、Y、 D 及 I 可分别绘制出相应等值线图,按编图范围分 类,有世界地磁图和局部地磁图两种;世界地磁图表示地磁场在全球范围内的分布,通常每 五年编绘一次,图 1-1-2 至图 1-1-6 为 2010 年代的 D、I、H、Z 及 T 等要素的世界地磁图。 我国地磁图每十年编绘一次,自 1950 年至 2000 年已正式出版六期,2010 年地磁图也将正 式编制出版。 根据各地的地磁要素随时间变化的观测资料,还可求出相应要素在各地的年变化平均 值,称为地磁要素的年变率。同样可以编制出相应年代的要素年变率等值线图。这类图件一 般可以适用五年,与地磁图合用可以求得五年中某一年的地磁要素值。由于地磁场存在长期 变化,因此,在使用地磁图时必须注意出版的年代,及相应年代要素的年变率地磁图。 (二)地磁场随地理分布的基本特征 世界地磁图基本上反映了来自地球核部场源的各地磁要素随地理分布的基本特征。 图 1-1-2 是等偏线图。由图可见,等偏线是从一点出发汇聚于另一点的曲线族,明显地 分别汇聚在南、北两磁极区,在这两点上磁北方向可以从 0°变到 360°,即没有固定的磁 偏角。按磁偏角定义,同样在地理两极也是如此。因此,在南北两半球上磁偏角共有四个汇 聚点。全图有两条零偏线(D=0°)分布,将全球分为负偏角区(D<0°)和正偏角区(D>0°)两个 部分。 图 1-1-3 是等倾线图。由图可见,等倾线大致和纬度线平行分布。零倾线在地理赤道附 近,称为磁赤道,但不是一条直线。由磁赤道向北,磁倾角为正,在北极附近有一点(实际 上是一个小区域)I=90°,称为北磁极。磁赤道以南,磁倾角为负,有类似的变化特征,有一个 南磁极。磁南北两极的位置也随时间变化。2010 年两磁极位置是:北磁极为 76°1’N,100°W, 南磁极是 65°8’S,139°E。它们在地球表面上的位置也不是对称的。
材料物理性能 课件 第六部分 材料的磁性能
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有交换相互作用
1、磁性的起源
磁畴:每个区域内部包含大量原子,这些原子的 磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列,但相邻的 不同区域之间原子磁矩排列的方向不同
单晶磁畴结构示意图
多晶磁畴结构示意图
1、磁性的起源
磁光效应:线偏振光透过放置磁场中的物 质,沿着磁场方向传播时,光的偏振面发 生旋转的现象。 对磁畴进行可视化
4、磁性材料的应用
由于软磁材料磁滞损耗小,适合用在交变磁场中,如 变压器铁芯、继电器、电动机转子、定子都是用软磁 材料制成。 常见的软磁材料有:铁、坡莫合金、硅钢片、铁铝合 金、铁镍合金等。
变压器
磁性传感器
4、磁性材料的应用
硬磁材料 I、具有较大的矫顽力, 典型值Hc=104~106A/m; II、剩磁很大; III、充磁后不易退磁。 IV、高的稳定性 对外加干扰磁场和温度、 震动等环境因素变化的高 稳定性。
• 1991年,英国航空公司一架波音767,从曼谷起飞后不久 失事,造成233人遇难:经查实是笔记本电脑导致了机上 一台计算机失控;
• 1996年巴西空难、1998年台湾空难:乘客违规使用了手 机;
• 2000年1月,某航班从湛江起飞后航线偏离了10海里:发 现有乘客在起飞过程中使用手机;
• 2000年2月,某航班在郑州机场降落时,导航信号不正常: 发现有乘客在降落过程中使用手机,干扰了导航系统,使 飞机无法降落。
晶粒度与矫顽力
进一步减小, 各单畴晶粒发 生转动的可能 性将越来越大 (更容易转 动)。所以矫 顽力反而减小。
晶粒度与矫顽力
4、磁性材料的应用
磁滞回线围成的面积,可以简单理解为外磁场对磁性材料做的功 对于交流环境,温度累计会使得材料的温度急剧上升。
《电学基础》第三章 磁路及电磁器件
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下面,在理想情况下(暂不计其他能量损耗),讨论 变压器的电压变换、电流变换及阻抗变换。
(1) 电压变换
(2) 电流变换 (3) 阻抗变换
(4) 变压器的频率特性
(5) 变压器的损耗与效率
二、特殊变压器
1.自耦变压器 图3-2-3所示的是一种自耦 变压器,其结构特点是二次绕 组是一次绕组的一部分,一次、 二次绕组电压之比和电流之比 是 U1/U2=N1/N2=K I1/I2=N1/N2=1/K
●操作规范:在使用电流互感器时,二次绕组电路是不允许断开的, 这点和普通变压器不一样。
●进一步:变压器绕组是有极性的,在连接时应充分注意。 如图3-2-7(a)所示电流从1端和3端流入(或流出)时,产生的磁 通的方向相同,两个绕组中的感应电动势的极性也相同,l和3两端称为 同极性端,标以记号“●”。当然,2和4两端也是同极性端。
此外,使用电流互感器也是为了使测量仪表与高压电路隔开,以保证 人身与设备的安全。 电流互感器的接线图及其符号如图3-2-5所示。一次绕组的匝数很少 (只有一匝或几匝),它串联在被测电路中。二次绕组的匝数较多,它与 电流表或其他仪表及继电器的电流线圈相连接。利用电流互感器可将大电 流变换成小电流。通常电流互感器二次绕组的额定电流都规定为5A或1A。 ●提示:测流钳是电流互感器的一种变形。它的铁心如同一个钳子, 用弹簧压紧。测量时将钳压开而引入被测导线。这时该导线就是一次绕组, 二次绕组绕在铁心上并与电流表接通。利用测流钳可以随时随地测量线路 中的电流,不必像普通电流互感器那样必须固定在一处或者在测量时要断 开电路而将一次绕组串接进去。测流钳的原理图见图3-2-6。
3.电磁力在汽车上的应用 如图3-1-6所示,为汽车上装用的动磁式电流表的结构图,黄铜 导电板固定在绝缘底板上。
磁共振(MRI)成像原理
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横向弛豫
七、横向弛豫
横向弛豫
七、横向弛豫 由于受磁场不均匀的影响,实际上90°射频脉冲关闭后,宏观横向磁化矢量将呈指数式
的快速衰减,我们把宏观横向磁化矢量的这种衰减称为自由感应衰减也称T2※弛豫。 利用180°聚焦脉冲可以剔除主磁场不均匀造成的宏观横向磁化矢量衰减,组织由于质
子群周围磁场微环境随机波动造成的宏观横向磁化矢量的衰减才是真正的横向弛豫,即T2弛 豫。T2弛豫的能量传递发生于质子群内部,即质子与质子之间,因此T2弛豫也称自旋一自 旋弛豫(spin-spin弛豫)。
横向弛豫
七、横向弛豫 90°脉冲关闭后,组织中的宏观横向磁化矢量将逐渐减小,最后将衰减到零。90°脉冲
使组织中原来相位不一致的质子群处于同相位进动,质子小磁场的横向磁化分矢量相互叠加, 从而产生旋转的宏观横向磁化矢量。
90°脉冲关闭后,宏观横向磁化矢量衰减的原因与之相反,同相位进动的质子群逐渐失 去了相位的一致,其横向磁化分矢量的叠加作用逐渐减弱,因此宏观横向磁化矢量逐渐减小 直至完全衰减。
子核中的质子数是相同的,所不同的是中子数,这种同一元素的不同原子 核被称为同位素,如元素氢的同位素就有H(氢核)、H(氘核)和H(氚 核),一般标为1H(氢核)、H(氘核)和3H(氚核)即可。
物质基础
一、物质基础:自旋和核磁共振 原子核具有一定大小和质量,可以视作一个球体,所有磁性原子核都有一个特性,就
弛豫
六、核磁弛豫
A.在激发前平衡状态下,组织中只有宏观纵向磁化矢量(向上空白 粗箭); B.90°脉冲激发后即刻,组织中宏观纵向磁化矢量消失,产生一 个旋转(带箭头圆圈)的宏观横向磁化矢量(水平空白粗箭); C.等待一段时间后,组织中的宏观横向磁化矢量有所缩小,宏观纵 向磁化矢量有所恢复; D.再等待一段时间后,组织中的宏观横向磁化矢量进一步缩小,宏 观纵向磁化矢量恢复更多; E.再过一段时间,组织中的宏观横向磁化矢量已经完全衰减,而宏 观纵向磁化矢量进一步恢复; F.到最后,组织中的宏观纵向磁化矢量已经完全恢复到平衡状态。
九年级物理第二十章《电与磁》教案
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第二十章《电与磁》第1节磁现象磁场《总第四课时》教学目标:1、知识和技能知道磁体周围存在磁场。
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.知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。
2、过程和方法观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在。
3、情感、态度、价值观通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学习物理的兴趣。
重、难点:磁场、磁感线的含义。
知道磁场间的作用。
教学器材:多媒体、磁体、小磁针教学课时:1时导学达标:一、引入课题:利用航海史引入磁场我国在磁方面上取得的成就二、进行新课:1、磁现象:磁体吸引钢铁一类物质的现象。
试验:(1)磁极:磁体的两端,吸引能力最强的地方南极(S极)北极(N极)2、磁场:试验:把小磁针放在磁体周围结果:小磁针都发生了偏转(1)、结论:磁体周围存在一种物质,看不见、摸不着,对放入其中的某些物质有力的作用,我们把它叫做磁场。
把小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场的方向。
试验:小磁针的排列很有规律,一系列的曲线.(2)、结论:把小磁针在磁场中的排列情况,用带箭头的曲线表示出来,就可以形象描述出磁场,这样的曲线叫磁感线。
(其方向有N极→S极)磁感线是一种物理模型。
几种常见的磁感线:练习:画磁感线指南针为什么总指一个方向?(3)、地磁场:地球是一个大磁体,地球周围存在磁场。
地磁场的N(北)极在地球南极,S(南)极在地球北极(有些偏差).3、磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性.试验证明:生活中的磁化现象:探究:磁化钢针3、达标练习:课本后“动手动脑学物理”完成物理套餐中的本节内容。
小结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
课后活动:完成物理练习册中课堂未完成的内容。
作业布置:P1231、2题第2节电生磁《总第五课时》教学目标:1、知识和技能认识电流的磁效应.知道通电导体的周围存在磁场,通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似.理解电磁铁的特性和工作原理.2、过程和方法观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。
第3章电磁现象及应用
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因α=0°,cosα=1,故转矩最大T=NBIS 线圈平面垂直磁力线时,
0 4π 107 H/m
因为 0是一个常数,故将其他物质的磁导率和比较
是很方便的。
任一种物质的磁导率 和真空的磁导率0的比值,
称为该物质的相对磁导率 r ,即
“非铁磁物质”,如空气等,μr≈1;
r
“铁磁物质”,如铁、钴等,μr>>1
0
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4.磁场强度H 磁场强度是计算铁磁材料的磁场时引入的一个物
上述实验说明:磁感应强度B不仅与通入线圈的电 流大小和匝数有关,还与磁场中介质的磁化性能有关, 为了表示磁介质的磁化性能,引出了磁导率这个物理 量。
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磁导率 :表示磁介质的磁性能的物理量,衡量物
质的导磁能力。
磁导率 的单位:亨/米(H/m) 由实验测定,真空的磁导率为常数,用 0表示,有:
磁场的方向与电流的方向满足右手螺旋关系 例:用右手螺旋定则判断图中的电流或磁场方向。
解: 图a) 电流向左 图b) 垂直向外
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图c) 磁场顺时针 图d) 磁场逆时针 2.通电螺线管的磁场 通电螺线管的磁场类似条形 磁铁。 实验证明,通电螺线管磁场 的强弱与电流、匝数成正比。
铁磁材料在外磁场作用下具有被强烈磁化(呈现磁 性)的特性,称为高导磁性。
原因:因为铁磁材料的内部具有一种特殊结构— 磁畴。这些磁畴可用小磁铁符号表示。
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1. 高导磁性(续)
在无外磁场作用时,各磁畴排列混乱,磁场相互 抵消,对外不显示磁性,如图a所示。
磁共振成像系统原理和功能结构
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磁共振基本原理第一章主要讲述电荷、电流、电磁、磁感应方面的基本概念。
这里将介绍余下章节中将提到的大量的词汇。
你可以快速复习这些概念,但是要注意关键定义和一些重要的概念,因为这些概念有可能在考试中出现。
同时也包括一些对向量和复数关系的解释。
如果你有工程师的背景就请略过这些章节,否则请多花些时间研究2D、3D向量,振幅和相位、矢量和复数方面的知识。
矢量在MRI中有极其重要的作用,因此现在多花些时间学习是值得的。
静电学研究的是静止的电荷,在MRI中几乎没有太大意义。
我们以此作为开场白主要是因为电学和磁学之间有密切的关系。
静电学与静磁场非常相似。
最小的电荷存在于质子(正)和电子(负)中,集中在很小的一团或以量子形式存在。
虽然质子比电子重1840倍,但是他们有同样幅度的电荷。
电荷的单位是库仑,是6.24*1018个电子的总和,这是一个非常大的数量。
一道闪电包含10到50个库仑。
一个电子或质子的电荷为±1.6*10-19库仑。
与一个粒子所拥有的分离的电荷不同,电场是连续的。
关键的概念是相同的电荷相互排斥,不同的电荷相互吸引。
同时,你应该知道电场强度与电荷呈线形变化,和电荷的距离的平方成反比。
换句话说,如果总的电荷数增加,电场的强度也会增加,与电荷的距离越远,电场强度越弱。
将相同的电荷拉近,或将不同的电荷分开都需要能量。
当出现这种情况时,粒子就有做功的势能。
就象拉开或压缩一个弹簧一样。
这种做功的势能叫电动力(emf)。
当一个电荷被移动,并做功时,势能可以转化成动能。
每单位电荷的势能称电势能,它是电荷相对于电场的位置的函数(1/d2)。
电荷位于周边,它尽量要处于一个舒服的位置,但这也不是一件容易做到的事。
它不断地运动、做功。
运动的电荷越多,每个电荷做功越多,总功越大。
运动的电荷叫做电流。
电流的测量单位为安培(A)。
第一个电流图描绘的是电池产生直流电(DC)。
电厂里的发电机产生的是变化的电压,也称为交流电(AC)。
第1章磁学与磁性材料基础知识PPT课件
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=
Nb
=
1, 2
Nc 0
a,b c Na = Nb 0 Nc =1
13
▼静磁能
磁场中的磁体受到力的作用,力矩为:
具有的能量密度为:
高能量态 F=mH
l
F=mH H
低能量态
F=mH -m
+m F=mH
H
14
显然,磁性体在磁化过程中,也将受到自身退磁场的作
用,产生退磁场能,它是在磁化强度逐步增加的过程中外 界做功逐步积累起来的,单位体积内
c= C
• 在居里温度附近出现比热等性质的反常。
T Tp
2. 磁化强度M和磁场H之间不是单值函数,存在磁滞效应。
构成这类物质的原子也有一定的磁矩,但宏观表现却完 全不同于顺磁性,解释铁磁性的成因已成为对人类智力的最 大挑战,虽然经过近100年的努力已经有了比较成功的理论, 但仍有很多问题有待后人去解决。
适用条件:磁体内部均匀一致,磁化均匀。
16
1.2. 材料的磁化
▼磁化曲线
表示磁场强度H与所感生的B或M之间的关系 O点:H=0、B=0、M=0,磁中性或原始退磁状态 OA段:近似线性,起始磁化阶段 AB段:较陡峭,表明急剧磁化 H<Hm时,二曲线基本重合。 H>Hm后,M逐渐趋于一定值 MS(饱和磁化强度),而B 则仍不断增大(原因?) 由B-H(M-H)曲线可求 出μ或 χ
顺磁性物质的磁化率是温度的函数,服从居里定律或居里外斯(Curie-Waiss)定律。
C 称作居里常数, Tp 称作居里顺磁温度
服从居里-外斯定律的物质都是在某一个温度之上才显示顺磁 性,这个温度之下,表现为其它性质。
典型顺磁性物质的基本特点是含有具有未满壳层的原子 (或离子),具有一定的磁矩,是无规分布的原子磁矩在外磁 场中的取向产生了顺磁性。此外,传导电子也具有一定的顺磁 性。
物场模型及76个标准场
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物质-场模型
• 物质-场模型分析是TRIZ理论中的一个重要的问题 构造、描述和分析的工具。 • 在使用物质-场模型分析和解决问题过程中,根据 模型所描述的功能问题的类型来确定问题的性质, 据此,为设计人员提供解决问题的方向。同时,结 合应用物质-场对系统功能分析的结果,进而参考 76个标准解,为设计者产生创新思维创造条件。 • Altshuller通过对功能的研究,发现并总结以下3 条定律: 1.所有的功能都可以分解为3个基本元素; 2.一个存在的功能必定由3个基本元素组成; 3.将相互作用的3个元素进行有机组合将形成一个 功能。
76个标准解及应用7676个标准解个标准解制造物制造物no2020场的结构化场的结构化no3939增加系统元素的差异增加系统元素的差异no5858可测量的双或多系统可测量的双或多系统内部型复杂物内部型复杂物no2121物质结构化物质结构化no4040方法回溯方法回溯no5959进化路线进化路线外部型复杂物外部型复杂物no2222物质频率调整物质频率调整no4141相反性质相反性质no6060间接方法间接方法外部环境做添加物的物外部环境做添加物的物no2323场频率调整场频率调整no4242转换到微观水品转换到微观水品no6161物质分离物质分离外部环境物外部环境物no2424匹配独立的节律匹配独立的节律no4343替代测量替代测量no6262物质消散物质消散微小量规则微小量规则no2525制造初始物质制造初始物质磁场磁场no4444复制复制no6363大量附加物大量附加物极大值规则极大值规则no2626制造物质制造物质磁场磁场no4545连续检测连续检测no6464使用已存在的场使用已存在的场选择性极大值规则选择性极大值规则no2727磁流体磁流体no4646生产可测量物生产可测量物no6565环境中的场环境中的场加入新物质去除有害作用加入新物质去除有害作用no2828多孔多孔毛细物质毛细物质磁场磁场no4747可测量物可测量物场复杂化场复杂化no6666场资源的物质场资源的物质no1010改变已有物质去除有害作改变已有物质去除有害作no2929复杂物质复杂物质磁场磁场no4848环境中的可测量物环境中的可测量物no6767改变物态改变物态no1111切断有害作用切断有害作用no3030环境物质环境物质磁场磁场no4949环境添加物环境添加物no6868第二态转换第二态转换no1212加入新场去除有害作用加入新场去除有害作用no3131应用物理作用应用物理作用no5050应用物理作用应用物理作用no6969物相转换时共存的现象物相转换时共存的现象no1313关闭磁作用关闭磁作用no3232物质物质磁场动态化磁场动态化no5151共振共振no7070两种物态两种物态no1414串联物串联物no3333物质物质磁场结构化磁场结构化no5252附加物的共振附加物的共振no7171物相间的相互作用物相间的相互作用no1515并联物并联物no3434物质物质磁场中匹配节律磁场中匹配节律no5353可测的初始物可测的初始物n
20生活用电知识结构图

地磁场
磁体周围 看不见、摸不着 一种物质 对放入磁场中的磁体产生力的作用 小磁针北极受力方向(北极所指方向) 磁感线的特点六条 地理与地磁两极相反,有磁偏角
磁感线的特点: ①磁感线上任意一点(切线)方向,等于放在 这点的小磁针N极方向,也就是该点的磁场方向。 ②磁感线是描述磁场假想的线,并不真实存在。 ③磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回 到S极。(内部从S极回到N极) ④磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑤磁感线是立体的,不是平面的。 ⑥两根磁感线不会相交。
+
-
名称 条件 能量 转化
通电导体在磁场中受力 通电导体放在磁场中
电磁感应现象
闭合电路的一部分导 体切割磁感线 机械能→
电能→机械能
导体受力方向与电流方 向和磁场方向有关
方向 应用
(直流)电动机
(交流)发电机
名称 原理 能量 转化 构造 作用
直流电动机 通电线圈在磁场中受力 电能→机械能 换向器(两个半铜环) 用电器
第二十章 电与磁
第5节 磁生电
磁 实验:磁生 闭合电路的一部分导线切割磁感线 生 电的条件 电 概念 电磁感应现象;感应电流 的 条 感应电流的 与导体切割方向和磁场方向有关 件 方向 交变电流 电流的大小和方向变化;频率(每 秒变化次数);电网50Hz
交 转子(线圈);定子(磁极);铜 流 发电机构造 环;电刷 发 电 工作原理 电磁感应(线圈在磁场中切割磁感 线产生电流) 机 能量转化 机械能(其他形式能)→电能
交流发电机 电磁感应(线圈切割 磁感线) 机械能→电能 两个铜环 电源
第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
内部插有铁芯的通电螺线管 电磁 定义 铁 原理 电流磁效应(有电有磁性,无电无磁性) 电磁 磁性 铁磁 强弱 性 应用 电流,线圈(形状、匝数),铁芯 电磁起重机,磁悬浮列车,电磁继电器
电磁感应现象(带动画演示)_图文
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三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 大型发电机安装转子
交流电:周期性改变大小和方向的电流 直流电:方向不变的电流 交流电的周期:交流电完成一次周
期性变化需要的时间
交流电的频率:在一秒内交流电完
成周期性变化的次数
四指指向 电流方向
拇指 导体运 指向 动方向
磁场方向 穿过手心
如图是闭合电路中的一部分导体的 横截面,在磁场中运动,推断感应 电流的方向
N
N
vv
S
S
SNຫໍສະໝຸດ vNSS
v
N
结论
1.电磁感应:__闭__合___电路的一 部分导体在磁场里做_切___割__磁___感线
运动时,导体中就会产生电流 ,这种现象叫电_磁___感___应____。产 生的电流就叫做感_应___电__流______。
_______电__磁___感__应运动时,导体中就会产生感电应流电,这流种
现象叫___________。产生的电流就叫做____________
。 运动方向
磁场的方向
3.电流中感应电流的方向与定导子体切割转磁子感线的 _电__磁__感___应__现__象_和________________有关。机械
1.磁场和导线相对静止;2.磁场和导线相对运动
探究:感应电流的方向与哪些因素有关?
装置
结论: 感应电流的方向与导体运动方向及磁场方
向有关。
怎样从磁场中获得电流呢?
G
G1
操作方法
现象
闭合电路的一部分导体放 (电流表 说明
在磁场中
)
磁共振成像设备(MRI) MRI设备之基本构造 梯度场与射频场

计算机系统
(三)图像显示 图像重建结束后,得到的是表示图像各点不同亮度的一组数据,这些图像数据立即被
送入主计算机系统的海量存储器或硬盘中,并以图像的形式输出才能让人眼看到。最成 熟、最受欢迎的显示方法是电子视频显示系统,目前比较流行的是液晶显示器。图像的 显示不仅限于当前的病人,在会诊或进行回顾性研究时还需要调出以往病人的图像。
• 计算机
• 定期除尘,检查风扇运转情况,保证一定的温度、湿度和空气净化度 • 定期清理文件目录,删除计算机自动生成的错误文件,整理硬盘的碎片文件,
必要时格式化硬盘
• 梯度放大器/射频放大器
• 环境要求与计算机同 • 定期清洗或更换梯度放大器和射频放大器的通风过滤网,检查风扇运作情况
设备的保养维护
体,它因不使用电流源而得名。 房屋屏蔽 定向屏蔽 铁轭屏蔽
辅助设备部分
• 射频屏蔽意义
• 防止射频干扰,需对工作频率附近的干扰信号进行屏蔽
• 屏蔽方式
• 安装滤波器,连接在电流导线的屏蔽罩之间 • 用黄铜钉和紫铜钉将铝板钉在木框上来完成
• 射频屏蔽注意事项
• 使用薄铜板焊接成为整体,门缝隙也需要加屏蔽,观察窗的屏蔽采用铜网, 为了取得好的屏蔽效果可采用双层屏蔽铜网增加密度(即增加铜网的目)
计算机系统
(一)主计算机系统 1、功能 是控制操作者与磁共振设备各系统之间的通信,
并通过扫描软件来满足所期望的应用要求。 2、组成 由主机、磁盘存储器、光盘存储器、控制台、
主图像显示器(主诊断台)、辅助图像显示器(辅诊断台) 、图像硬拷贝输出设备、网络适配器以及测量系统的接口部 件等组成。
3、主计算机系统中运行的软件系统 系统软件 应用软件
设备的质量保证
c型电磁铁磁场横向分布曲线
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c型电磁铁磁场横向分布曲线c型电磁铁磁场横向分布曲线摘要:本文将探讨C型电磁铁的磁场横向分布曲线。
我们将描述C型电磁铁的结构和工作原理。
我们将介绍磁场横向分布曲线的概念和意义,并分析其与C型电磁铁之间的关系。
接下来,我们将讨论如何测量和绘制磁场横向分布曲线,并解释曲线的特点和解读方法。
我们将分享对C型电磁铁磁场横向分布曲线的个人观点和理解。
1. C型电磁铁的结构和工作原理C型电磁铁是一种常见的电磁器件,由两个C型铁芯和线圈组成。
通过通电使线圈产生磁场,C型铁芯将磁场集中在其间隙处。
这种结构使C型电磁铁在吸合和释放上具有较强的磁力。
2. 磁场横向分布曲线的概念和意义磁场横向分布曲线是描述电磁铁磁场在空间中分布情况的图形。
它能够直观地展示出磁场的强度和分布特点,对于研究和应用电磁铁具有重要意义。
3. 磁场横向分布曲线与C型电磁铁之间的关系磁场横向分布曲线是由C型电磁铁产生的磁场决定的。
它反映了C型电磁铁的磁场强度和分布规律。
通过研究和分析磁场横向分布曲线,可以了解C型电磁铁的工作状态和优化设计,达到更好的应用效果。
4. 测量和绘制磁场横向分布曲线为了测量和绘制磁场横向分布曲线,可以使用磁场探测器进行实验。
首先将磁场探测器置于C型电磁铁的间隙位置,然后通过改变电磁铁的电流大小或位置,记录并绘制磁场横向分布曲线。
在实际应用中,可以借助计算机和相关软件进行数值模拟和分析,以获得更精确的结果。
5. 磁场横向分布曲线的特点和解读方法磁场横向分布曲线通常呈现出近似对称的特点,即磁场强度随距离增加而逐渐减小。
根据实验结果,可以通过曲线上的峰值位置和形状来判断C型电磁铁的磁场分布情况。
曲线的宽度和均匀性也对C型电磁铁的性能和应用具有重要影响。
6. 个人观点和理解对于C型电磁铁磁场横向分布曲线的理解,我认为它是评估电磁铁性能的关键指标之一。
准确测量和绘制磁场横向分布曲线可以帮助我们更好地了解C型电磁铁的工作状态和性能。
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磁场第1课时磁场的描述磁场对电流的作用考纲解读1.知道磁感应强度的概念及定义式,并能理解与应用.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题.1.[对磁感应强度概念的理解]关于磁感应强度的说法正确的是() A.一小段通电导体放在磁场A处,受到的磁场力比B处的大,说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B.由B=FIL可知,某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的IL成反比C.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零D.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向答案 D解析磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,是磁场本身性质的反映,其大小由磁场以及在磁场中的位置决定,与F、I、L都没有关系,B=FIL只是磁感应强度的定义式,同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处B和放置的方式共同来决定,所以A、B、C都是错误的.磁感应强度的方向就是该处小磁针N极所受磁场力的方向,不是通电导线的受力方向,所以D正确.图1 2.[对磁感线性质的理解]关于磁感线的性质和概念,下列说法中正确的是( )A .磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向B .铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C .磁感线总是从磁体的N 极指向S 极D .磁场中任意两条磁感线均不相交 答案 AD解析 磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同,A 对;利用碎铁屑在磁场中被磁化的性质,可显示磁感线的形状,但它排成的曲线本身不是磁感线,磁感线是假想曲线,B 错;磁感线在磁体外部由N 极指向S 极,但在内部却是由S 极指向N 极,即磁感线是闭合曲线,C 错;假设两条磁感线可以相交,过交点作曲线的切线,将有两个不同的方向,而同一点的磁场方向只能有一个,故任意两条磁感线均不相交,D 对. 3.[磁场对电流作用力的计算]如图1所示,一段导线abcd 位于磁感应 强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂 直.线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ,且∠abc =∠bcd =135°.流经导 线的电流为I ,方向如图中箭头所示.导线段abcd 所受到的磁场的 作用力的合力( )A .方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILB B .方向沿纸面向上,大小为(2-1)ILBC .方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD .方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB 答案 A解析 由左手定则及力的合成可知合力方向沿纸面向上,故知C 、D 错误.再由安培力公式F =BIL 可得合力大小为(2+1)ILB ,A 正确.图24.[对磁通量的理解和计算](2012·浙江杭州市高三检测)如图2所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将() A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定答案 B解析离导线越远,电流产生的磁场越弱,穿过线圈的磁感线条数越少,磁通量逐渐减小,故只有B正确.考点梳理一、磁场、磁感应强度1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用.(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时北极的指向.2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向.(2)大小:B=FIL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N极的指向.(4)单位:特斯拉(T).3.匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场.(2)特点匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线.4.磁通量(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积.(2)公式:Φ=BS.深化拓展(1)公式Φ=BS的适用条件:①匀强磁场;②磁感线的方向与平面垂直.即B⊥S.(2)S为有效面积.(3)磁通量虽然是标量,却有正、负之分.(4)磁通量与线圈的匝数无关.二、磁感线、通电导体周围磁场的分布1.磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向一致.2.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图3所示)图334.磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切.(5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在.三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时,F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.5.如图4所示,甲、乙是直线电流的磁场,丙、丁是环形电流的磁场,戊、己是通电螺线管的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.图4答案6.请画出在如图5所示的甲、乙、丙三种情况下,导线ab受到的安培力的方向.图5答案画出甲、乙、丙三种情况的侧面图,利用左手定则判定出在甲、乙、丙三种情况下,导线所受安培力的方向如图所示.方法提炼1.用安培定则判断电流的磁场方向时,用的是右手,又叫右手螺旋定则.2.用左手定则判断安培力的方向(1)安培力总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面,但磁场方向和电流方向不一定垂直.(2)若已知B、I方向,F方向惟一确定.(3)若只有B或I方向变为相反,则力F反向;若B与I同时反向,则力F方向不变.(4)由于F⊥v,常根据v方向对物体进行受力分析.考点一对磁感应强度的理解1.磁感应强度是反映磁场性质的物理量,由磁场本身决定,是用比值法定义的.2.磁感应强度B与电场强度E的比较例1下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析电场和磁场有一个明显的区别是:电场对放入其中的电荷有力的作用,磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此A对,B错.同理根据电场强度的定义式E=F/q可知C正确.而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有中I和B的方向必须垂直,故D错.明确的说明,即B=FIL答案AC规律总结(1)电场强度的方向与电荷的受力方向相同或相反;而磁感应强度方向与电流元受安培力方向垂直,满足左手定则.(2)电荷在电场中一定会受到电场力的作用;如果电流方向与磁场方向平行,则电流在磁场中不受安培力的作用.突破训练1关于磁感应强度B,下列说法中正确的是()A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C.在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大答案 D解析磁感应强度是磁场本身的属性,在磁场中某处的磁感应强度为一恒量,其大小可计算,与试探电流元的F、I、L的情况无关,A错.磁感应强度的方向规定为由B=FIL小磁针N极受磁场力的方向,与放在该处的电流元受力方向垂直,B错.当试探电流元的方向与磁场方向平行时,电流元受磁场力虽为零,但磁感应强度却不为零,C错.磁感线的疏密是根据磁场的强弱画出的,磁感线越密集的地方,磁感应强度越大,磁感线越稀疏的地方,磁感应强度越小,故D正确.考点二安培定则的应用和磁场的叠加1.安培定则的应用原因(电流方向)结果(磁场绕向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指2.磁场的叠加磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解.特别提醒两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的.图6例2(2012·全国·18)如图6所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同解析根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求解.根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点的磁感应强度不为零,故A 选项错误;a、b两点的磁感应强度大小相等,方向相同,故B选项错误;根据对称性,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,故C选项正确;a、c两点的磁感应强度方向相同,故D选项错误.答案 C方法点拨1.牢记判断电流的磁场的方法——安培定则,并能熟练应用,建立磁场的立体分布模型.2.在进行磁感应强度的叠加时,应注意是哪个电流产生的磁场,磁场方向如何.突破训练图7图82如图7所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中,在以导线截面的中心为圆心、r 为半径的圆周上有 A 、B 、C 、D 四个点.已知A 点的磁感应强度为0,则下列叙述正 确的是( )A .直导线中的电流方向垂直纸面向里B .B 点的实际磁感应强度为 2 T ,方向斜向右上方,与竖直方向的夹角为45°C .C 点的实际磁感应强度也为0D .D 点的实际磁感应强度与B 点相同 答案 AB解析 A 点的实际磁感应强度为0,即直线电流在A 处的磁感应强度与匀强磁场在该处的磁感应强度的矢量和为0,所以直线电流在A 处的磁感应强度B =1 T ,方向向左,由安培定则可得直导线中的电流方向垂直纸面向里,由于圆周上各点到直导线的距离相同,所以直线电流在圆周上各处的磁感应强度大小均为1 T ,但方向不同,在B 处向上,在C 处向右,在D 处向下,则B 、C 、D 三处的实际磁感应强度分别为: 2 T ,方向斜向右上方与竖直方向成45°夹角;2 T ,方向向右; 2 T ,方向斜向右下方与竖直方向成45°夹角,选项A 、B 正确.考点三 安培力作用下导体运动情况的判定1.通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用下导体的运动. 2.明确磁场的分布和正确运用左手定则进行判断是解题的关键. 例3 如图8所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近,磁 铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当线圈内通以图中方向 的电流后,线圈的运动情况是( )A .线圈向左运动B .线圈向右运动C .从上往下看顺时针转动D .从上往下看逆时针转动解析 解法一:电流元法.甲乙首先将圆形线圈分成很多小段,每一段可看作一直线电流元,取其 中上、下两小段分析,其截面图和受安培力情况如图甲所示.根据 对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向左运 动.只有选项A 正确.解法二:等效法.将环形电流等效成小磁针,如图乙所示,根据异名磁极相吸引知, 线圈将向左运动,选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流,根据 结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”,也可判断出线圈向左运动,选A.答案 A 方法总结电流元法 分割为电流元左手定则 安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动方向特殊位 置法 在特殊位置―→安培力方向―→运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引,异向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究 对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向图9突破训练3如图9所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A 为水平放置的直导线的截面,导线 中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1;当导线中有垂直纸面向 外的电流时,磁铁对斜面的压力为F N2,则下列关于磁铁对斜 面压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )A .F N1<F N2,弹簧的伸长量减小B .F N1=F N2,弹簧的伸长量减小C .F N1>F N2,弹簧的伸长量增大D .F N1>F N2,弹簧的伸长量减小 答案 C解析 在题图中,由于条形磁铁的磁感线是从N 极出发到S 极,所以可画出磁铁在导线A 处的一条磁感线,其方向是斜向左下方的,导线A 中的电流垂直纸面向外时,由左手定则可判断导线A 必受斜向右下方的安培力,由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方,所以磁铁对斜面的压力减小,即F N1>F N2,同时,由于导线A比较靠近N极,安培力的方向与斜面的夹角小于90°,所以对磁铁的作用力有沿斜面向下的分力,使得弹簧弹力增大,可知弹簧的伸长量增大,所以正确选项为C.图10突破训练4如图10所示,把一根通电直导线AB放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线通过电流I时,如果只考虑安培力的作用,则从上往下看,导线的运动情况是()A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升答案 C解析第一步:电流元受力分析法把直线电流等效为OA、OB两段电流元,由左手定则判定蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向相反,如图a所示.可见从上往下看时,导线将逆时针方向转动.第二步:特殊位置分析法取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析,如图b所示.根据左手定则判断其所受安培力方向向下,故导线在逆时针转动的同时向下运动.40.与安培力有关的力学综合问题1.安培力的综合应用,一般有两种情形:一是安培力作用下导体的平衡和加速;二是与安培力有关的功能关系问题.安培力的综合应用是高考的热点,题型有选择题,也有综合性的计算题.2.处理这类问题,需弄清楚电流所在处的磁场分布情况,要做好受力分析,搞清物体的受力情况,然后利用牛顿运动定律或者功能关系求解.3.在受力分析时,有时要把立体图转换成平面图,即三维变二维.转换时要标明B的方向,以便于确定安培力的方向.解析(1)根据闭合电路欧姆定律得I=ER0+r=1.5 A(3分)(2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.30 N(3分)(3)对导体棒受力分析如图,将重力正交分解沿导轨方向F1=mg sin 37°=0.24 N(1分)F1<F安,根据平衡条件mg sin 37°+F f=F安(2分)解得F f=0.06 N,方向沿导轨向下答案(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N,方向沿导轨向下(1分)规律总结求解通电导体在磁场中的力学问题的方法:(1)选定研究对象;(2)变三维为二维,画出平面受力分析图,判断安培力的方向时切忌跟着感觉走,一定要用左手定则来判断,注意F安⊥B、F安⊥I;(3)根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解.突破训练5倾角为α的导电轨道间接有电源,轨道上放有一根静止的金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,如图13所示,磁感应强度B逐渐增加的过程中,ab杆受到的静摩擦力()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大答案 D解析不加磁场时,杆ab是静止的,一定受到沿导轨向上的静摩擦力.当加上磁场时,根据左手定则判断出安培力的方向沿导轨向上,开始时此力较小,杆ab受的静摩擦力仍然沿导轨向上,当安培力逐渐增大时,静摩擦力开始减小直到零.再增大B,杆ab有沿导轨向上的运动趋势,杆ab受沿导轨向下的静摩擦力且逐渐增大,所以D正确.高考题组1.(2012·天津理综·2)如图14所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,金属棒中通以由M向图14图15 图15 N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列 某一个条件,θ角的相应变化情况是( )A .金属棒中的电流变大,θ角变大B .两悬线等长变短,θ角变小C .金属棒质量变大,θ角变大D .磁感应强度变大,θ角变小 答案 A解析 选金属棒MN 为研究对象,其受力情况如图所示.根据平衡条件及三角形知识可得tan θ=BIlmg ,所以当金属棒中的电流I 、磁感应强度B 变大时,θ角变大,选项A 正确,选项D 错误;当金属棒质量m 变大时,θ角变小,选项C 错误;θ角的大小与悬线长短无关,选项 B 错误.2.(2012·海南单科·10)中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁 铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L 是 置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a 、b , 导轨两端e 、f ,分别接到两个不同的直流电源上时,L 便在导轨 上滑动.下列说法正确的是( )A .若a 接正极,b 接负极,e 接正极,f 接负极,则L 向右滑动B .若a 接正极,b 接负极,e 接负极,f 接正极,则L 向右滑动C .若a 接负极,b 接正极,e 接正极,f 接负极,则L 向左滑动D .若a 接负极,b 接正极,e 接负极,f 接正极,则L 向左滑动 答案 BD解析 若a 接正极,b 接负极,电磁铁磁极间磁场方向向上,e 接正极,f 接负极,由左手定则判定金属杆受安培力向左,则L 向左滑动,A 项错误,同理判定B 、D 选项正确,C 项错误.3.(2011·课标全国理综·14)为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )图16答案 B解析 地磁场的N 极在地球南极附近,地磁场的S 极在地球北极附近,根据安培定则,可判定电流方向为顺时针方向(站在地球的北极向下看),选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.4.(2011·大纲全国·15)如图16,两根相互平行的长直导线分别通有方向 相反的电流I 1和I 2,且I 1>I 2;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平 面内的四点且a 、b 、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d 的 连线与导线所在平面垂直,磁感应强度可能为零的点是 ( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点答案 C解析 由于I 1>I 2,且离导线越远产生的磁场越弱,在a 点I 1产生的磁场比I 2产生的磁场要强,A 错,同理,C 对.I 1与I 2在b 点产生的磁场方向相同,合成后不可能为零,B 错.d 点两电流产生的磁场B 1、B 2不共线,合磁场不可能为0,D 错.图17模拟题组5.(2012·广东省高考压轴卷)如图17所示,AC 是一个用长为L 的导线弯 成的、以O 为圆心的四分之一圆弧,将其放置在与平面AOC 垂直的 磁感应强度为B 的匀强磁场中.当在该导线中通以由C 到A ,大小为 I 的恒定电流时,该导线受到的安培力的大小和方向是 ( )A .BIL ,平行于OC 向左B.22BIL π,平行于OC 向右C.22BIL π,垂直AC 的连线指向左下方D .22BIL ,垂直AC 的连线指向左下方 答案 C解析 由L 为14圆弧,所以2πR 4=L ,即R =2L π,AC 的有效长度为l =2R =22Lπ,安培力为F A =BIl =22BILπ,方向由左手定则判断,垂直AC 的连线指向左下方,因此选项C正确.图186.如图18所示,倾斜导轨宽为L ,与水平面成α角,处在方 向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中,金属杆ab 水 平放在导轨上.当回路电流强度为I 时,金属杆ab 所受安 培力F ,斜面的支持力为F N ,则( )A .安培力方向垂直ab 杆沿斜面向上B .安培力方向垂直ab 杆水平向右C .F N =BIL cos αD .F N =BILsin α答案 BD解析 画出倾斜导轨和ab 杆的二维视图,由左手定则判断出安培力方向水平向右,大小为F =BIL ,由共点力平衡求得F N =BILsin α,选项B 、D 正确.(限时:30分钟)►题组1 对磁感应强度、磁感线的考查1.关于磁感应强度B ,下列说法中正确的是 ( )A .根据磁感应强度定义式B =FIL,磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比,与I 成反比B .磁感应强度B 是标量,没有方向C .磁感应强度B 是矢量,方向与F 的方向相反D .在确定的磁场中,同一点的磁感应强度B 是确定的,不同点的磁感应强度B 可能不同,磁感线密集的地方磁感应强度B 大些,磁感线稀疏的地方磁感应强度B 小些 答案 D解析 磁感应强度是磁场本身的性质,与放入磁场中的电流I 或受力大小F 无关,A 错误;磁感应强度B 是矢量,其方向与F 总是垂直的,B 、C 错误;在确定的磁场中,同一点的磁感应强度B 是确定的,由磁场本身决定,与其他外在的一切因素无关,用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,D 正确.2.下列各图中,用带箭头的细实线标出了通电直导线周围磁感线的分布情况,其中正确的是( )图1答案 D解析 通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,并且这些同心圆都在跟导线垂直的平面内,电流方向与磁感线方向间的关系可由安培定则判定:让伸直的大拇指指向导线中电流方向,弯曲四指的方向即为磁感线的环绕方向,所以只有D 正确. 3.如图1所示,正方形线圈abcd 位于纸面内,边长为L ,匝数为N ,过 ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B ,则穿过线圈的磁通量为 ( )A.BL 22B.NBL 22 C .BL 2D .NBL 2答案 A4.电流计的主要结构如图2所示,固定有指针的铝框处在由磁极与软铁 芯构成的磁场中,并可绕轴转动.铝框上绕有线圈,线圈的两端与接 线柱相连.有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想,可 能正确的是( )图2图3答案 C解析 软铁芯被磁化后,左端为S 极,右端为N 极,而磁体内部的磁感线方向从S 极指向N 极,可见B 、D 错误.再根据磁感线不能相交,知A 错误,C 正确. ►题组2 安培定则及磁场的叠加5.有两根长直导线a 、b 互相平行放置,如图3所示为垂直于导线的 截面图.在图中所示的平面内,O 点为两根导线连线的中点,M 、 N 为两根导线附近的两点,它们在两导线连线的中垂线上,且与O 点的距离相等.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I , 则关于线段MN 上各点的磁感应强度的说法中正确的是 ( ) A .M 点和N 点的磁感应强度大小相等,方向相同 B .M 点和N 点的磁感应强度大小相等,方向相反 C .在线段MN 上各点的磁感应强度都不可能为零。