磁场的综合应用.郑岩
2021届高考物理三轮强化 —电磁场综合应用(A)(解析版)
2021届高考物理三轮强化 —电磁场综合应用（A ） 1.下列图中,能正确表示直线电流的方向与其产生的磁场方向间关系的是( ) A. B. C. D.2.关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（ ）A ． 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B ． 放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C ． 洛伦兹力对运动电荷一定不做功D ． 安培力对通电导线一定不做功3.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a b c 、、电荷量相等，质量分别为a b c m m m 、、.已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )A.a b c m m m >>B.b a c m m m >>C.b a b m m m >>D.c b a m m m >>4.如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为(0)q q >的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为( )A ．5π6m qB B ．7π6m qBC ．11π6m qBD ．13π6m qB5.真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a 和3a 的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示.一速率为v 的电子从圆心沿半径方向进入磁场.已知电子质量m ,电荷量为e ,忽略重力.为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内,磁场的磁感应强度最小为( )A.32mv aeB.mv aeC.34mv aeD.35mvae 6.如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外.ab 边中点有一电子发射源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子.已知电子的比荷为k .则从a d 、两点射出的电子的速度大小分别为( )A.14kBlB.1,544kBl kBlC.12kBlD.1,524kBl kBl 7.如图所示,三根通电长直导线P Q R 、、互相平行,垂直纸面放置,其间距均为a ,电流大小均为I ,方向垂直纸面向里(已知电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导线r 处的磁感应强度kIB r ,其中k 为常数).某时刻有一电子(质量为m 、电荷量为e )正好经过坐标原点O ,速度大小为v ,方向沿y 轴正方向,则电子此时所受磁场力( )A.方向垂直纸面向里,B.方向指向x 轴正方向,C.方向垂直纸面向里,D.方向指向x 轴正方向,8.如图,三个完全相同的带正电的小球,从同一高度开始自由下落,其中a 直接落地,b 下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区,c 下落时经过一个水平方向的匀强磁场区,不计空气阻力,设它们落地的速度大小分别为a b c v v v 、、,则( )A.a b c v v v ==B.b a c v v v >>C.a b c v v v <=D.a c b v v v =<9.如图所示，在倾角为 α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 L ，质量为 m 的直导体棒。
磁场知识的书籍
磁场知识的书籍磁场是物理学中一个重要的概念，涉及到电磁学和磁学的知识。
磁场的研究对于我们理解自然界的现象以及应用于技术领域都具有重要意义。
下面将介绍几本关于磁场知识的书籍，帮助读者深入了解磁场的原理和应用。
《磁场与电磁场》是一本经典的物理学教材，由陈乃瑾主编，深入浅出地介绍了磁场和电磁场的基本概念、性质和相互作用。
书中较为详细地讲解了磁场的产生原理，以及磁场对带电粒子的力的作用。
此外，书中还介绍了电磁感应和电磁波等相关内容。
通过学习这本书，读者可以全面了解磁场和电磁场的基本原理，为后续学习打下坚实的基础。
《磁场与电磁场》一书主要介绍了磁场和电磁场的基本概念和性质，但对于磁场的应用则较为简略。
而《磁场与电磁场的应用》一书则以磁场的应用为主线，介绍了磁场在各个领域中的具体应用。
书中涵盖了电磁感应、电机、发电机、电磁波传播等内容。
通过学习这本书，读者可以了解磁场在电力、通信、交通等领域中的重要应用，对于理解现代科技的发展和应用具有一定的帮助。
除了基础理论和应用，磁场在材料科学中也有重要的应用。
《磁场与材料科学》这本书主要介绍了磁场在材料科学中的应用和研究进展。
书中详细介绍了磁场对材料的影响，以及磁场对材料性能的调控和改善的方法。
同时，书中还介绍了一些常见的磁性材料和磁场测量技术。
通过学习这本书，读者可以了解磁场在材料科学中的重要作用，为磁性材料的设计和应用提供参考。
除了以上几本专门介绍磁场的书籍外，还有一些综合性的物理学教材也涵盖了磁场的相关内容。
例如《大学物理》这本教材在电磁学部分详细介绍了磁场的基本原理、磁场与电场的关系以及磁场的应用。
这本教材以通俗易懂的语言和丰富的例题，帮助读者理解和掌握磁场的基本概念和性质。
磁场是物理学中一个重要的概念，对于我们理解自然界的现象和应用于技术领域都具有重要意义。
通过学习相关的书籍，我们可以深入了解磁场的原理和应用，为后续的学习和科研工作打下坚实的基础。
希望读者能够通过阅读这些书籍，加深对磁场的理解，进一步探索磁场的奥秘。
核磁共振技术在泥岩裂缝储层岩心分析中的应用
肖敏
（ 中海油能源发展有 限公 司采油技术服务公司 北京 １ ０ ０ ０ ０ ） 短） ， 右峰表征大孔隙的状况（ 弛豫 时问长） 。对于砂岩岩心 ， 通常采 用离心的办法来获得可动流体饱 和度 。而对泥岩裂缝岩心 ， 其岩 性的特殊性及其饱和流体的限制 ， 无法用离心 的方法来获得可动 流体 。而对泥岩储层来说 ， 可动流体含量 的多少直接影响着对储 层 的 认识 和评 价 。
０．７ ４
１ ．５ ４
１ ．９ ９
Ｉ ＿２ ５
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２． ０４ ２． ９＇ ９
３ ５．６ ０
３２．２ ７ ２２．１ ４ ２ ９ ８１ ３７ ．７ Ｏ ６ ６．７ ８ ４５．３３
０ ９ ７ Ｏ．８ ３ １ ．１ ９ ２．－ ｛ ０
２ 实 验 材 料 及 方 法
ｉ ／ ．ຫໍສະໝຸດ －ｎ （ ￡ ） ＝ ∑Ａ ｅ ｘ ｐ （ 一 幔 ）
式 中， Ｔ ２ ｉ 为第 ｉ 类孔 隙的 ＿ ｒ ２弛 豫 时 间 ， Ａ ｉ 表 示 弛 豫 时 间为 Ｔ ２ ｉ 的孑 Ｌ 隙所 占的 比例 ，对应 于岩石孑 Ｌ 隙内的比表面 ｓ ／ Ｖ或孑 Ｌ 径 的分布 比例。
实验选取 Ａ井的泥岩裂缝样 品 ， 因为泥岩的特殊性 ， 饱 和 流 体选 用经过滤 的航空煤油 。 首先 ， 为 了防止样 品开裂导 致实验失败 ， 用 聚四氟 乙烯胶带 将 样品侧面缠好 ， 同时要保证 裂缝 的宽度 不受影 响。然后抽 真空 ８ ｈ以 Ｊ ， 凶为样品 的孔渗低 ， 饱和煤油后再浸泡 ２ ４ ｈ以上 ， 以保证 岩 ｔ ＞ｆ Ｌ 隙 内 完 全饱 和流 体 。 所有核 磁共振实验 测试１ 二 作都 在岩心核磁 共振波谱仪上进 行， 其共振频率为 ２ ＭＨ ｚ ， Ｔ ２ 测量采用 Ｃ Ｐ Ｍ Ｇ脉 冲序列 ， 等待时问 ３ ｓ ， 回波问隔为 ０ ． ２ ｍｓ ， 扫描次数 为 ２ ５ ６ ， 回波个数根据样 品情 况具 体设定 。
巨磁阻效应及其应用实验报告
巨磁阻效应及其应用实验报告篇一：巨磁阻效应实验报告数据数据处理实验一线圈电流由零开始变化测得输出电压V和磁场B的关系如下图示由上图可以看出2mT以下部分传感器的输出电压和磁场变化情况接近线性变化，其灵敏度K= 相关系数为由RB/R0=/ 计算出不同磁感应强度下的RB/R0值，绘制RB/R0-B关系图如下可以看出RB/R0的值随磁场B增大而逐渐减小，在2mT以后趋于饱和，RB/R0的饱和值约为。
则该传感器的电阻相对变化率/R0的最大值约为=-=-10% 实验二测量时，巨磁阻传感器工作电压V+为,线圈电流为。
利用实验所得数据作V输出—COSθ关系图如下示：从图中可以看出在COSθ=附近有一个瑕点外，具有较良好的线性关系V=θ，相关系数为，即传感器的输出电压与传感器敏感轴—磁场间夹角θ成余弦关系。
问题思考1.如何避免地磁场影响，并解释原因。
本次实验中亥姆霍兹线圈产生磁场来验证材料在有无磁场的情况下电阻的变化，必然会受到地磁场的影响，故我们在实验过程中每次旋转角度后，应重新调零，减小每次旋转角度地磁场对实验误差的积累。
篇二：巨磁电阻效应及其应用研究性实验报告北京航空航天大学基础物理实验巨磁电阻效应及其应用研究性实验报告摘要本报告研究了巨磁电阻效应及其应用。
报告详细的阐述了该实验的实验背景、实验原理、实验仪器及实验内容。
数据处理部分，报告将原始数据绘制成表格，并将用Matlab绘制成图像，能够较清晰的表示出物理量之间的关系。
另外，本报告对巨磁电阻的应用进行了大量的探究，列举了一些巨磁电阻于当今时代的应用，阐述了巨磁电阻的应用前景。
关键字巨磁电阻、传感器、磁感应强度、电压、电流目录摘要................................................................. . (1)关键字................................................................. (1)一、实验背景................................................................. (5)二、实验原理................................................................. (5)三、实验仪器................................................................. (7)1、实验仪主机................................................................. .. (7)2、基本特性组件模块................................................................. .. (8)3、电流测量组件................................................................. . (9)4、角位移测量组件................................................................. (9)5、磁读写组件................................................................. .. (9)四、实验内容................................................................. (10)1、GMR模拟传感器的磁电转换特性测量 (10)2、GMR磁阻特性测量............................................................... .. (11)3、GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量 (12)4、用GMR模拟传感器测量电流............................................................135、GMR梯度传感器的特性及应用 (14)6、磁记录与读出................................................................. .. (15)五、数据处理................................................................. . (15)1、GMR模拟传感器的磁电转换特性测量 (15)2、GMR磁阻特性测 (17)3、GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量 (18)4、用GMR模拟传感器测量电流............................................................195、GMR梯度传感器的特性及应用 (20)6、磁记录与读出................................................................. .. (21)六、实验思考................................................................. . (22)1、推导公式????????=????????????????? ................. . (22)2、实验感想................................................................. . (23)七、GMR传感器在有关领域的应用231、基于GMR传感器阵列的生物检测 (23)2、将GMR用于导航及高速公路的车辆监控系统 (24)3、GMR磁敏传感器在磁性介质的探测和磁性油墨鉴伪点钞机中的应用............................................................. .................................................................25八、实验总结................................................................. . (25)图 1 多层膜GMR结构图............................................................... . (6)图 2 某种GMR材料的磁阻特性............................................................... . (6)图 3 自旋阀SV-GMR结构图............................................................... (7)图4巨磁阻实验仪操作面板................................................................. .. (8)图 5 基本特性组件................................................................. .. (8)图 6 电流测量组件................................................................. .. (9)图7 角位移测量组件................................................................. . (9)图8 磁读写组件................................................................. (9)图9 GMR模拟传感器结构图............................................................... .. (10)图10 GMR模拟传感器的磁电转换特性........................................................10图11模拟传感器磁电转换特性实验原理图...................................................11图12磁阻特性测量原理图................................................................. .. (11)图13 GMR开关传感器............................................................... (12)图14 GMR开关传感器磁电转换特性............................................................12图15模拟传感器测量电流实验原理图...........................................................13图16 GMR梯度传感器结构图............................................................... (14)图17 用GMR梯度传感器检测齿轮位移......................................................14图18 磁电转换特性曲线................................................................. .. (16)图19 磁阻特性曲线................................................................. . (18)图20 GMR开关传感器磁电转换特性曲线....................................................19图21 输出电压与待测电流的关系曲线..........................................................20图22 用GMR梯度传感器检测齿轮位移的电压和转角关系图..................21图23 电路连接图................................................................. .. (22)图24 直接标记法................................................................. .. (23)图25 两部标记法................................................................. (24)表格 1 电流随磁感应强度变化表................................................................. (15)表格 2 磁阻随磁感应强度变化表................................................................. (17)表格 3 电平随励磁电流变化表................................................................. . (18)表格 4 输出电压随待测电流变化关系表........................................................19表格 5 电压和齿轮转角间的关系................................................................. (21)表格 6 二进制数的写入与读出................................................................. . (22)篇三：巨磁电阻效应及其应用数据处理五、实验数据及处理模拟传感器的磁电转换特性测量实验数据及由公式B = μ0nI算得的（n=24000匝/m）磁感应强度如下表所示：以B为横坐标，输出电压U为纵坐标，作图得：误差分析：（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负以内，反应在图像上就是最低处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使用Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；2. GMR的磁阻特性曲线的测量根据实验数据由公式B = μ0nI算得的磁感应强度，由R=U/I算得的电阻如下表所示：（磁阻两端电压U=4V）作图如下：误差分析：（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负以内，反应在图像上就是最高处的输出都在y 轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使用Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；。
西安电子科技大学2016年春季拟录取博士研究生名单
电磁场与微波技术 计算机系统结构 软件工程 计算机系统结构 控制理论与控制工程 机械制造及其自动化 机械电子工程 机械电子工程 应用数学
非定向 定向 非定向 定向 非定向 非定向 定向 定向 定向
春季 春季 春季 春季 秋季 春季 春季 春季 春季 春季 春季 春季 春季 春季 春季 春季
微电子学与固体电子学 非定向 微电子学与固体电子学 非定向 微电子学与固体电子学 非定向 微电子学与固体电子学 非定向 微电子学与固体电子学 非定向 微电子学与固体电子学 定向
朱怡潇 高飞 何东 芮喜 郑涛 白靖 杜娟 葛城显 刘晓宙 宋尚真 张弛 李少军 李伟 刘彧千 陆芹 曲晨冰 赵璐 康亚飞 宋芳 王湛 靖旭阳 杨昌松 张博文 张书彬 张肖瑜 韩会梅 李双洋 李宇鹏 刘涛 张金丹 陈展野 郭岩河 黄家翔 唐朝阳 王正珏 徐磊磊 杨宇航
0022 4415 0035 3524 3619 1826 1227 0810 1835 731X 7183 6291 631X 7358 4927 1048 0427 2120 7624 0617 2714 3512 0510 5014 3727 4741 2219 0011 3115 614X 001X 3714 6517 4951 0941 4013 007X
107016200000034 107016200000035 107016200000036 107016200000037 107016200000038 107016200000039 107016200000040 107016200000041 107016200000042 107016200000043 107016200000044 107016200000045 107016200000046 107016200000047 107016200000048 107016200000049 107016200000050 107016200000051 107016200000052 107016200000053 107016200000054 107016200000055 107016200000056 107016200000057 107016200000058 107016200000059 107016200000060 107016200000061 107016200000062 107016200000063 107016200000064 107016200000065 107016200000066 107016200000067 107016200000068 107016200000069 107016200000070
张祥前写的揭秘电磁场的本质书
张祥前写的揭秘电磁场的本质书摘要：一、电磁场的本质1.电磁场的概念2.电磁场的来源3.电磁场的特性二、电磁场的应用1.电场应用2.磁场应用3.电磁波应用三、电磁场与物质的相互作用1.电磁场对物质的影响2.物质对电磁场的影响四、电磁场的测量与计算1.电磁场的测量方法2.电磁场的计算方法五、电磁场的未来研究方向1.电磁场的新应用2.电磁场的新理论正文：电磁场是物理学中的一个基本概念，它是由电荷产生的，并存在于电荷周围的空间中。
张祥前在他的著作《揭秘电磁场的本质》中，对电磁场的本质进行了详细的研究和探讨。
首先，张祥前介绍了电磁场的本质。
他指出，电磁场是由电荷产生的，它包括电场和磁场两种形式。
电场是由电荷产生的，它的作用是使其他电荷受到力的作用；磁场是由电流产生的，它的作用是使磁性物质受到磁力的作用。
电磁场的特性包括：它是一种矢量场，具有大小和方向；它是一种连续场，存在于整个空间中；它是一种波动场，具有波动性质。
其次，张祥前介绍了电磁场的应用。
他指出，电磁场在现代科技中有广泛的应用，如电场可以用于静电场应用、电容器、电池等；磁场可以用于磁场应用、电动机、发电机等；电磁波可以用于通信、雷达、遥感等。
再次，张祥前介绍了电磁场与物质的相互作用。
他指出，电磁场对物质有影响，如电场可以使物质发生电离、极化等；物质对电磁场也有影响，如电荷可以使电磁场发生畸变、散射等。
最后，张祥前介绍了电磁场的测量与计算。
他指出，电磁场的测量方法包括电场仪、磁场仪等；电磁场的计算方法包括矢量分析法、积分法等。
磁场常见用途
磁场常见用途磁场作为一种物理现象，广泛应用于各个领域。
以下是磁场常见用途的一些例子：1. 电机和发电机：磁场用于驱动电动机和发电机。
通过利用电流在磁场中受力的特性，电机可以将电能转化为机械能，而发电机可以将机械能转化为电能。
比如在交流电机中，通过不断变换磁场方向来实现电动机的正常运转。
2. 变压器：变压器是利用磁场感应的原理来调节电压的设备。
当一个交变电流通过一个线圈时，产生的磁场会感应出另一个线圈中的电流，从而实现电压的变化。
变压器广泛应用于电力输送和电子设备中，能够将高电压变成适合使用的低电压。
3. 磁共振成像：磁共振成像（MRI）是一种医学影像技术，通过利用磁场对人体内部组织的影响来产生图像。
人体内的水分子在磁场的作用下发生共振，从而可以得到人体内部的详细结构信息。
MRI在诊断疾病、观察人体解剖结构和研究脑功能等方面有重要应用。
4. 磁卡和磁带：磁卡和磁带是利用磁场记录和读取信息的媒体。
通过在介质上磁化来记录二进制信息，再通过磁头读取磁场的变化来还原信息。
磁卡广泛应用于银行卡、信用卡、门禁卡等领域，而磁带则主要用于音频录音和数据存储。
5. 磁选：磁选是一种将矿石、废品等物质中的稀土磁性矿物分离的方法。
通过在磁场中对物质进行处理，磁性物质会受力被吸附并分离出来。
磁选广泛应用于矿山、冶金和环境清洁等领域，对资源的回收和再利用有着重要作用。
6. 磁存储：磁存储是指利用磁性材料记录和存储信息。
如硬盘和磁带等。
通过在磁性材料上磁化来存储信息，并通过磁头在磁场中读取信息。
磁存储技术在计算机和大容量存储设备中得到广泛应用，具有存储容量大、读写速度快等优点。
7. 电子罗盘：电子罗盘利用了磁场的特性来指示方向。
通过检测地球磁场的变化来确定罗盘的方向，可以在航海、飞行、探险等领域中用于导航和定位。
8. 扬声器：扬声器是利用磁场的力效应将电能转化为声能的设备。
在扬声器中，磁场与电流的相互作用使扬声器振动，产生声波。
磁场的性质与作用
磁场的性质与作用在我们生活的这个世界里，有一种看不见、摸不着却又实实在在存在着的“力量”，那就是磁场。
磁场这一概念对于许多人来说，可能既熟悉又陌生。
熟悉是因为我们经常能听到这个词，陌生则是因为我们很难直接感知它。
那么，磁场到底具有怎样的性质？又发挥着哪些重要的作用呢？让我们一起来探索。
磁场最基本的性质之一就是它具有方向性。
我们可以通过小磁针来形象地感受磁场的方向。
当把小磁针放入磁场中时，小磁针的北极所指的方向就是磁场的方向。
这就好像在茫茫大海中，指南针为我们指示方向一样，磁场的方向为我们揭示了磁力的作用方向。
磁场还有强弱之分。
磁场的强弱可以通过磁感应强度来描述。
想象一下，在一个磁场中，有的地方磁力作用明显，能让磁性物体产生强烈的运动；而有的地方磁力作用较弱，对磁性物体的影响相对较小。
就如同风一样，有的地方是微风拂面，有的地方则是狂风呼啸，磁场的强弱差异也决定了其对物体产生作用的大小。
磁场的另一个重要性质是它的磁力线是闭合的曲线。
磁力线从北极出发，经过外部空间回到南极，然后在磁体内部从南极回到北极，形成一个闭合的回路。
这意味着磁场是一个连续的、无始无终的“场”。
那么磁场又有哪些作用呢？首先，磁场在日常生活中的应用非常广泛。
比如，我们常见的磁悬浮列车，就是利用了磁场的排斥力，让列车悬浮在轨道上，从而大大减少了摩擦力，提高了列车的运行速度和效率。
在医疗领域，磁共振成像（MRI）技术也是基于磁场的原理。
通过对人体施加特定强度和方向的磁场，再结合无线电波，能够获取人体内部器官和组织的详细图像，为医生的诊断提供了重要的依据。
在工业生产中，磁场常用于分离和筛选磁性材料。
通过控制磁场的强度和方向，可以将含有磁性物质的混合物进行有效分离，提高生产效率和产品质量。
此外，磁场对于地球来说也至关重要。
地球本身就是一个巨大的磁体，地磁场为我们提供了保护。
来自太阳的带电粒子形成的太阳风，如果没有地磁场的阻挡，就会直接冲击地球的大气层，对地球上的生命造成威胁。
关于磁场的知识点和实际应用
关于磁场的知识点和实际应用磁场是我们日常生活中常见的物理现象之一。
它是由带电粒子的运动所产生的，具有方向和大小。
磁场的知识点和实际应用涵盖了多个领域，从基础科学研究到现代技术应用，都离不开磁场的作用。
首先，让我们来了解一下磁场的基本概念。
磁场是一种物质周围的区域，具有磁性物体受力的能力。
磁场的存在可以通过磁力线表示，磁力线是沿着磁场方向的曲线，用于表示磁场的强度和方向。
磁场的强度可以通过磁感应强度来衡量，单位是特斯拉(Tesla)。
磁场的实际应用非常广泛。
在电磁学领域，磁场和电场是密切相关的。
电磁感应现象是磁场的一个重要应用。
当导体中的磁场发生变化时，会在导体中产生感应电流。
这个现象被广泛应用于发电机和变压器等电力设备中。
发电机通过转动磁场产生感应电流，将机械能转化为电能。
而变压器则利用磁场的变化来调整电压的大小。
除了电力设备，磁场在电子设备中也起着重要作用。
例如，计算机硬盘驱动器中的读写头就利用磁场来读取和写入数据。
硬盘上的磁性材料被磁场激活，产生不同方向的磁化，从而实现数据的存储和读取。
类似地，磁条卡和磁性存储介质也利用了磁场的特性。
磁场还广泛应用于医学领域。
核磁共振成像（MRI）是一种利用磁场和无线电波来观察人体内部结构的技术。
MRI通过产生强大的磁场，使人体内的原子核在特定条件下发出信号。
通过检测这些信号，可以获得高分辨率的人体内部影像，用于医学诊断和研究。
此外，磁场还在交通运输、通信和环境监测等领域发挥着重要作用。
磁悬浮列车利用磁场的排斥和吸引力来实现悬浮和推动，从而实现高速运输。
磁传感器在车辆导航和自动驾驶系统中起着关键作用，通过检测磁场的变化来确定位置和方向。
在环境监测中，磁场传感器可以用来测量地磁场的变化，从而监测地壳运动和地震活动。
总之，磁场是一个广泛应用于科学和技术领域的重要概念。
从基础科学研究到现代技术应用，磁场的知识点和实际应用无处不在。
通过深入了解磁场的原理和特性，我们可以更好地理解和应用这一现象，推动科学技术的发展。
磁场的起源和应用
磁场的起源和应用磁场是我们日常生活中经常接触到的一种物理现象。
它存在于自然界的各种物质中，并且在科学研究和实际应用中起着重要的作用。
本文将从磁场的起源、磁场的性质和磁场的应用三个方面来论述这一主题。
一、磁场的起源磁场的起源可以追溯到地球深处的磁核。
地球内部有一个巨大的磁体--地磁体，其形成于地球诞生初期。
地磁体随着地球的自转而产生磁场。
这个磁场穿透地壳，漫延到地球周围，形成了我们身边熟悉的地球磁场。
地球磁场的存在使得地球具有了指南针的作用，使我们能够在没有方向感的情况下依靠罗盘定位。
除了地球磁场，一些星球也具有自己的磁场。
比如，木星和土星拥有强大的磁场，它们的磁场不仅是由磁核产生，还与这些行星内部的液态金属氢有关。
而太阳则有太阳磁场，它对整个太阳系的磁场环境起着重要的影响。
二、磁场的性质磁场具有吸引或排斥磁性物质的特性。
当一个物体具备磁性时，它会在外加磁场的作用下受到力的作用。
这个力的方向取决于磁场的方向以及物体的磁性性质。
除了力的作用外，磁场还具有磁场线的概念。
磁场线是指在磁场中，一个单位北极转到另一个单位北极所需的路径。
磁场线的形状可以通过在磁场中放置小磁针来观察。
通常，磁场线是从一个磁极指向另一个磁极。
磁场还具有磁感应强度的概念。
磁感应强度是指在磁场中，单位长度内的磁通量变化率。
磁感应强度是描述磁场强度的重要物理量，它与磁场的强度成正比。
三、磁场的应用磁场的应用非常广泛，我们可以在日常生活中看到它的身影。
其中最为常见的应用之一就是电磁铁。
电磁铁是通过电流在导线中产生的磁场来实现的。
当电流通过导线时，会产生一定方向的磁场，这个磁场可以使得铁磁性物体被吸引。
电磁铁被广泛应用于物流、机械和电子等领域。
在物流方面，我们常常可以看到用电磁铁吊起重物的场景。
在机械领域，电磁铁被用来实现电磁离合器、电磁制动器等设备。
在电子领域，电磁铁则被用于电动机、变压器等设备。
另一个重要的磁场应用是磁共振成像技术（MRI）。
磁场中磁性颗粒运动机理的研究进展及应用领域
Zijin Mining College, Fuzhou University, Fuzhou Fujian Received: Aug. 14 , 2017; accepted: Aug. 26 , 2017; published: Sep. 5 , 2017
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Abstract
In this paper, the progress of the motion mechanism of magnetic particles in magnetic field is reviewed by the aspects of magnetism, DLVO, equivalent surface current principle and magnetic dipole theory. The scientificity and limitations of these progresses are reviewed. The progress of these studies mainly includes the calculation of the interaction between the magnetic particles in the magnetic field under different theories, and the calculation of the magnetic energy between the magnetized magnetic particles. Focusing on the current hot issues, the use of magnetic substances to reduce drug side effects, drive microrobot, make magnetic grinding media, solve the problem of magnetic reunification was introduced and discussed. This article provides an overview and induction of the progress and achievements of the field in recent years, hoping to provide certain reference for future in-depth research.
磁场的作用与应用
磁场的作用与应用磁场是一种特殊的物理现象，它是由静止电荷和电流所产生的。
磁场的存在使得磁性物质和电荷受到力的作用。
在自然界中，磁场无处不在，它不仅影响着地球的磁极、太阳风暴，还在我们日常生活中发挥着重要的作用。
本文将介绍磁场的基本原理、作用和它在不同领域的应用。
首先，让我们了解磁场的原理。
磁场的产生离不开磁体和电流。
磁体通电时会产生一个磁场，这是由于电流所产生的磁场线形成了一个闭合的环，这个环就称为磁场。
根据安培定律，电流越强、磁场越强。
此外，磁场线的方向是从磁北极指向磁南极，而磁力线则沿着磁场线的方向延伸。
磁场对物质的作用是多方面的。
首先，磁场可以使得磁性物质发生磁化。
当磁性物质置于磁场中时，磁场会排列其中的磁偶极子，使其相互排斥或吸引，从而导致物质发生磁化。
这种现象被称为磁化。
其次，磁场还可以对运动电荷产生力的作用。
根据洛伦兹力的原理，当电荷以一定速度通过磁场时，会受到垂直于速度和磁场方向的力的作用。
这种力被称为磁力。
最后，磁场还可以对电流产生力的作用。
当电流通过一个导线时，会在导线周围产生一个闭合的磁场，而该磁场又会对导线上的电流产生力的作用，这就是磁力。
磁场在多个领域中都有广泛的应用。
首先，在物理学中，磁场是一种重要的研究对象。
对于理解电磁现象、电动力学和磁学等领域的知识，我们需要先了解磁场的作用和作用规律。
物理学家用磁力仪器和磁场计来测量磁场的强度和方向。
其次，在电子技术中，磁场也得到了广泛的应用。
例如，磁场可以用来产生电压，这对于变压器和发电机来说非常重要。
此外，电子设备中的电信号也可以通过磁场的改变而传输。
磁带播放器、磁卡和硬盘驱动器等设备，都是利用磁性材料上的磁场来存储和读取信息。
再次，在医学中，磁场也发挥着重要的作用。
磁共振成像（MRI）技术是通过强大的磁场和无害的无线电波来获取人体内部器官的准确图像的一种非侵入性检查方法。
MRI技术在诊断和治疗疾病方面起着至关重要的作用。
此外，磁疗也被认为对某些疾病有一定的治疗效果，因为磁场可以改善人体的血液循环和细胞活动。
磁学实际应用案例分析
磁学实际应用案例分析磁学是物理学中的一个重要分支，研究物质中存在的磁性以及与磁场的相互作用关系。
磁学的应用广泛，从生活中的家用电器到工业生产中的高科技设备，都离不开磁学的应用。
本文将通过分析两个实际应用案例，探讨磁学在现实生活中的实际应用。
案例一：磁悬浮列车技术磁悬浮列车是一种通过利用磁力将列车悬浮在轨道上，实现高速无摩擦运行的交通工具。
其应用了磁学中的磁力与物体磁性相互作用的原理。
磁悬浮列车的轨道上布置了一系列的电磁铁，这些电磁铁产生的磁场与列车上的磁体相互作用，使得列车悬浮在轨道上。
通过改变电磁铁的电流，可以调整列车与轨道之间的间距，从而实现列车的悬浮和运行。
磁悬浮列车技术的实际应用具有许多优势。
首先，磁悬浮列车无需与轨道接触，减少了能量损耗和轨道磨损，提高了运行效率和使用寿命。
其次，磁悬浮列车的高速无摩擦运行减少了空气阻力，实现了更高的运行速度，提高了交通运输的效率。
此外，磁悬浮列车还具有较低的噪音和震动，提供了更加舒适的乘坐体验。
案例二：磁共振成像技术磁共振成像技术是一种利用磁学原理进行医学影像学检查的方法。
通过应用磁学中的核磁共振现象，可以获取人体内部组织的详细结构和功能信息。
磁共振成像技术利用强大的磁场和射频脉冲作用于人体组织，使得组织中的氢原子核产生共振信号。
通过检测和分析这些信号，可以获得高分辨率的图像，用于分析和诊断疾病。
磁共振成像技术在医学影像学领域有着广泛的应用。
它可以用于检查各种疾病，包括神经系统、心血管系统、骨骼系统等多个方面。
相比传统的X射线和CT扫描技术，磁共振成像技术无辐射，不会对人体产生损害，因此更加安全可靠。
结论通过以上两个实际应用案例的分析，我们可以看到磁学在现实生活中的重要性和广泛应用。
磁悬浮列车技术以其高效、环保的特点成为未来交通运输的发展趋势。
磁共振成像技术则在医疗领域有着重要的地位，为医生提供了更准确的诊断工具。
随着科学技术的不断发展，磁学的应用领域还将不断扩展。
磁法勘探在浙东南火山岩区的应用
磁法勘探在浙东南火山岩区的应用磁法勘探是一种地球物理探测方法，在浙东南火山岩区的勘探中具有广泛的应用。
浙东南地区是中国火山岩地区的代表之一，该地区火山活动十分频繁，火山岩围绕整个区域广泛分布，诸如玄武岩、安山岩等。
磁法勘探主要是通过研究地表磁场及其空间分布规律，从而探测出地下不同性质的岩石体及地下矿产资源，具有无创、高效、全面的特点。
在浙东南火山岩区的探测中，磁法勘探技术可以实现对地下矿产的高分辨率成像，同时发现隐蔽的火山岩脉体，为地下矿床的开发提供了强有力的技术支持。
浙东南地区的火山岩由于其特殊的成因和组成，具有较强的磁性，磁法勘探可以通过对地表磁场的测量，发现这些岩石体的分布和形态，同时可以获取不同类型的岩石体的磁性差异，从而更准确地识别矿产资源和岩体结构，帮助勘探人员制定合理的勘探方案。
此外，磁法勘探技术还可以有效地反演出地下岩石体的空间形态、尺寸、深度和岩性等信息，使勘探人员能够更好地探明矿床分布的规律，明确矿床的性质和赋存条件，为资源开采提供科学数据支持。
磁法勘探技术在浙东南火山岩区的探测中具有广阔的应用前景。
当前，在该区域的矿产勘探中，磁法勘探技术已经成为了首要的探测手段之一，帮助勘探人员发现新的矿产资源和岩体结构，解决了勘探过程中的难题。
未来，随着科技的进步和仪器设备的升级，磁法勘探技术将更加完善，对于浙东南火山岩区的矿产勘探和资源开采将提供更加精确、可靠的技术支持。
总之，磁法勘探技术在浙东南火山岩区的探测中发挥了巨大的作用，为地下矿床开发提供了科学手段和数据支持。
勘探人员可以通过磁法勘探技术更准确地识别矿床资源和岩体结构，这对于保障资源的高效利用和环境的可持续发展具有重要的意义。
本篇文章将以美国的GDP、失业率、通货膨胀率等经济数据为例进行分析，从中探讨经济数据的作用和影响。
首先，我们来看看美国的GDP数据。
截至2021年第一季度，美国实际GDP为21522.9亿美元，同比增长6.4%。
磁场描绘的参考文献
磁场描绘的参考文献磁场是物理学中的一个重要概念，广泛应用于电磁学、天体物理学、固体物理学等领域。
磁场的描绘主要包括磁力线的描绘和磁感应强度的描绘。
本文将介绍几篇关于磁场描绘的的相关参考文献，包括磁场的定义、性质以及磁力线的描绘方法。
1. 《电磁学》（作者：周志平）这本书是一本经典的电磁学教材，其中包含了对磁场的详细讲解。
书中首先给出了磁场的定义，阐述了磁场的起源和性质。
然后介绍了磁场的数学描述，包括磁感应强度和磁通量等概念。
最后详细讲解了磁力线的描绘方法和磁场的测量。
2. 《电磁学与电动力学》（作者：杨福家）这本书是一本电磁学教材，也对磁场的描绘进行了详细的阐述。
书中首先介绍了磁场的特点和性质，包括磁场的无源性、无旋性等。
然后给出了磁感应强度的定义和计算方法。
接着讲解了磁场的基本规律，如安培定律和毕奥-萨伐尔定律。
最后介绍了磁场的能量和动量，以及磁场的测量方法。
3. 《电磁学导论》（作者：尚惠民）这本书是一本电磁学教材，其中对磁场的描绘也进行了深入的研究。
书中首先阐述了磁场的基本概念和性质，并介绍了磁感应强度和磁场强度的数学描述。
然后给出了磁力线的定义和描绘方法，包括通过磁场仪器的测量和磁铁周围的铁粉实验等。
最后介绍了磁场的应用，如电磁感应、磁阻共振等。
4. 《固体物理学》（作者：冯康）这本书是一本固体物理学教材，其中对磁场描绘的内容也比较详尽。
书中首先解释了磁性物质的基本原理，包括磁化强度和磁透磁率等概念。
然后介绍了磁场的分布和磁感应强度的计算方法。
接着详细讨论了磁场和电场的耦合效应，包括霍尔效应和磁阻共振等现象。
最后介绍了磁场的应用，如磁存储和磁共振成像等。
综上所述，以上几篇参考文献均对磁场的描绘进行了详细的阐述，在磁场的定义、性质、磁力线的描绘方法以及磁场的测量等方面提供了较为全面的知识和理论基础。
对于学习和理解磁场的相关知识具有重要的参考价值。
强磁场下的科学问题
强磁场下的科学问题编者按张裕恒中国科学院强磁场科学中心沈保根中国科学院物理研究所皮雳中国科学院强磁场科学中心王守国北京科技大学在传统科学日臻完善的今天，继续利用常规实验条件取得新的突破越来越困难，而极端实验条件为发现新现象，揭示新规律，并为多学科的交叉研究提供了更多的机遇。
强磁场正是一种重要的极端实验条件，强磁场条件下的物质结构及其转变过程都可能发生变化，这为物理、化学、材料和生物等领域的研究提供了新的途径，开辟了新的空间。
首先，强磁场在发现新现象和认识新现象方面具有重要作用。
强磁场可以非常有效地诱导原子核外电子的自旋和轨道有序，并改变电子能态和原子、分子间的相互作用，使之出现全新的物质状态，呈现多种多样新的物理、化学现象和效应。
例如，在强磁场条件下发现的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应（这两种新现象的发现者分别获得1985年和1998年的诺贝尔物理学奖）。
强磁场还可以抑制一些因素，突显另外一些效应，使得原来很复杂，甚至混乱的过程变得较为简单，易于直接了解其物理机理。
其次，强磁场在探索和制备新材料方面可以发挥不可替代的作用。
材料是现代物质文明的基础，它支撑着其他新技术的发展，已成为经济发展的重要支柱之一。
新材料的研制往往依赖于极端技术条件，如强磁场、极低温、极高温、超高压、超高真空等，其中强磁场技术在新材料研制中的重要作用正在显现。
另外，强磁场在开发新器件和催化新技术方面也有重要应用。
强磁场霍尔效应和磁光效应是研究多层或低维半导体材料中电学输运性质的强大工具，它可以更好地得到半导体内载流子的信息，在此基础上开发出新型半导体器件和功能元件。
此外，强磁场还可催化出新的重大应用技术，如强磁场作用下的电磁冶金技术、化学反应合成以及脑功能成像技术等。
因此，强磁场被国际上称之为21世纪科学、工程和技术，强磁场作用下的物理学、化学、生物学、材料科学、磁共振技术等研究也已经成为新的学科方向。
过去由于没有完善的强磁场条件，我国科学家相关研究上失去了很多机遇，我们的一些原创性想法不是被搁置就是到国外与别人合作。
几何中的物理知识点总结
几何中的物理知识点总结在几何中，物理知识是不可或缺的一部分。
物理知识可以帮助我们理解形状的性质、空间的特征，并将几何问题与物理现象联系起来。
本文将围绕几何中的物理知识点展开总结，包括光学、力学、热力学等各个方面。
1. 光学知识在几何中的应用在几何中，光学知识常常用于讨论光的传播和反射。
例如，我们可以利用光学知识来解释镜子的成像原理，探讨透镜的焦距和成像规律。
此外，光的干涉、衍射现象也是几何中的常见问题，需要运用光学知识进行分析和解决。
2. 热力学知识在几何中的应用热力学知识是研究热现象和热能转化的科学，而在几何中，热力学知识也有着重要的应用。
例如，我们可以通过热传导的原理来分析材料的热传导性能，探讨热胀冷缩的现象，并将热力学知识与几何形状的变化联系起来，进一步理解材料的热学性质。
3. 力学知识在几何中的应用力学知识是研究物体运动和受力情况的科学，而在几何中，力学知识也有着广泛的应用。
例如，我们可以通过力学知识来探讨物体的平衡条件和受力分布，分析力的矢量性质和作用规律，并将力学知识应用于几何体的静力学和动力学问题的研究中。
4. 电磁学知识在几何中的应用电磁学知识是研究电荷和电磁场相互作用的科学，而在几何中，电磁学知识也有着重要的应用。
例如，在研究电荷分布在空间中的几何排布时，我们可以结合电磁学知识来分析和描绘电场的分布规律，探讨电磁感应现象和电场与几何形状的相互关系。
综上所述，几何中的物理知识是多方面的，涉及光学、热力学、力学和电磁学等多个学科领域。
通过深入理解和运用物理知识，我们可以更好地理解几何问题的本质和规律，为解决实际问题提供更多的思路和方法。
因此，几何与物理的结合是十分重要的，希望这些总结对大家有所帮助。
参考资料：1. 蔡勇, 贾宽, 郑岩. 几何光学中的物理原理及其教学策略[J]. 实验技术与管理, 2006(1):155-159.2. 刘洪伟, 赵丽萍, 崔灿清. 热力学基本定律在基础物理实验中的应用[J]. 科技视界,2017(16):184.3. 吕津. 论力学知识在几何问题中的应用[J]. 科教导刊, 2015(8):50-51.4. 陈卫东. 电磁学在几何问题中的应用研究[J]. 应用物理, 2018(7):42-45。
磁法勘探的基本原理及应用
沉积岩：
磁场微弱、平静、单调 常作为正常场
部分砂页岩或含磁铁矿的大理岩显示 磁性
五、异常特征的识别
不同地质体上的异常特征
火山岩： 基性→酸性 强→弱
起伏大、跳跃频繁、正负交替
五、异常特征的识别
不同地质体上的异常特征
变质岩：
取决于原岩磁性 含铁石英岩呈明显条带异常
五、异常特征的识别
不同地质体上的异常特征
薄板（脉）模型： 直立、厚10米、延伸200米
埋深100 埋深200
埋深300
埋深500
埋深800
薄板（脉）模型： 直立、厚10米、延伸500米
埋深100
埋深200 埋深300
埋深500
埋深800
薄板（脉）模型： 直立、厚5米、延伸500米
埋深100
埋深200 埋深300
埋深500
埋深800
薄板（脉）模型： 直立、厚5米、延伸200米
三、磁法勘探的一般介绍
• 仪器：质子旋进磁力仪 • 原理：磁场中的通电线圈断电后测得频率 正比于外磁场 T＝23.4872f • 优点：精度高、稳定性好、温度影响小、 自动化程度高
CZM-3
GSM-19T
ENVI质子磁力仪
测量方式
井中磁测效果
四、数据处理的方法
• 1、资料预处理：日变改正→正常场改正→
二、地磁场及岩石磁性
• • • • • 影响岩石磁性的因素： 铁磁性矿物含量越高，磁性越强 铁磁性矿物颗粒越大，磁性越强 铁磁性矿物胶结越紧密，磁性越强 压力、温度影响复杂
二、地磁场及岩石磁性
• 三大岩类磁性的一般特征： • 1、沉积岩：磁性较弱 • 2、火成岩：随基性增强而增强；喷发岩磁 化率变化大；热剩磁明显 • 3、变质岩：与原岩及生成条件有关
中国地震电磁现象的岩石实验研究
第25卷第2期2005年5月大地测量与地球动力学J OU RNAL O F GEOD ESY AND GEOD YNAMICSVol.25,No.2 May,2005 文章编号:167125942(2005)022*******中国地震电磁现象的岩石实验研究3王继军1) 赵国泽1) 詹艳1) 卓贤军1) 汤吉1) 关华平2) 万战生1)1)中国地震局地质研究所,北京 1000292)中国地震局地震预测研究所,北京 100036摘 要 介绍了近年来中国岩石电磁辐射实验的一些现象和结果。
关键词 地震电磁现象 岩石实验 电磁辐射 破裂 同步性中图分类号:P315.72+1;P315.8 文献标识码:AROCK EXPERIMENTS FOR RESEARCH ON SEISMICE L ECTROMAGNETIC PHENOMENA IN CHINAWang Jijun1),Zhao Guoze1),Zhan Yan1),Zhuo Xianjun1),Tang Ji1),Guan Huaping2)and Wan Zhansheng1)1)I nstit ute of Geolog y,C EA,B ei j i n g 1000292)I nstit ute of Eart hquake Prediction,C EA,B ei j i ng 100036Abtract This paper describes some research result s of t he EM p henomena in China of late in order to st udy seismic elect romagnetic p henomenona t hrough rock experiment s.K ey w ords:seismic elect romagnetic p henomenon,rock experiment,elect romagnetic radiation,f ract ure, synchronization1 前言地震电磁现象,尤其是电磁前兆现象是基本可以明确的地震活动信息。
磁场的应用研究论文
磁场的应用研究论文摘要20世纪下半叶超导与永磁强磁场技术已成熟到可提供满足各种需求的强磁场装置，开始形成了相应高技术产业，并在积极开拓着多方面应用，本方介绍了有关进展并期望21世纪将发展成一个强有力的新兴产业。
关键词强磁场技术与应用产业化六十年代发现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。
在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。
低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。
人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。
1998年3月投入运行的日本名古屋核融合科学研究所的核聚变研究用的大型螺旋装置（LHD）是当今超导磁体技术水平的典型代表。
装置本体外径13．5m，高8.8m，总重约1600t，其中4.2K冷重约850t。
它有两个主半径3．9m，平均小半径0．975m，绕环10圈的螺旋线圈，三对内径分别为3.2、5．4和10．8m 的极向场螺管线圈，中心磁场前期为3特斯拉（4.2K），后期为4特斯拉（1．8K），磁场总储能将达16亿J。
超导强磁场装置需在液氦温度下运行，从使用出发，努力减少漏热以降低液氦消耗和研制配备方便可靠的低温制冷系统有着重要的意义。
经不断努力改进，一些零液氦消耗和无液氦的超导磁体系统已在可靠的使用，它们只需配有小型的制冷装置即可持续运行，不需专人维护，使应用范围大大扩大。
我国在超导与永磁磁体技术方面也进行了长期持续的努力，奠立了良好基础，研制成多台实用磁体系统，有些已在使用，具备了按照需求设计建造所需强磁场装置的能力。
中国科学院电工研究所研制成功的磁流体发电用鞍形二极超导磁体系统（中心磁场4特斯拉，室温孔径0．44m，磁场长1m，磁场储能8.8兆焦耳）和空间反物质探测谱仪用大型钕铁硼永久磁体（中心磁场0.13特斯拉，孔径1.lm，高0.8m）代表着我国当今的技术水平，无液氦磁体系统的研制工作也在积极进行中。
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B
答案：Ud/B
a
液
b
体
五、电磁流量计
电磁流量计原理可解释为：如图所示，一圆形 导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导 电的液体向左流动.
导电液体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力 作用下纵向偏转，a、b间出现电势差.当自由电荷所 受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保 持稳定.
由Bqv=Eq=Uq/d,可得v=U/Bd.
B D1 D2
四、磁流体发电机
图所示的是磁流体发电机原理图， 其原理是：等离子气体喷入磁场，正、 负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏 转而聚集到两极板上，在两极板上产 生电势差.
设A、B平行金属板的面积为S，相距L，等离子气
体的电阻率为，喷入气体速度为v，板间磁场的磁感
应强度为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过A、
带电粒子在复合场中的运动
美国费米实验室加速器
教学目标：
１．掌握速度选择器、质谱仪的工作原理 ２．掌握回旋加速器、磁流体发电机的工
作原理 ３．理解电磁流量计、电磁血流计的工作
原理，了解霍耳效应
一、速度选择器的工作原理
题：带电粒子（带正电）q以速度v垂直进入匀强 电场，受电场力作用，运动方向将发生偏转，如图 所示。若在匀强电场范围内再加一个匀强磁场，使 该带电粒子的运动不偏转，求所加匀强磁场的方向 和磁感应强度的大小。
3.带电粒子每经电场加速一次,回旋半 径就增大一次,每次增加的动能为
3.带电粒子每经电场加速一次,回旋半 径就增大一次,每次增加的动能为
ΔEK＝qU
每个周期经过电场两次，加速到最 大动能的圈数为：
n
Ek
qB2R2
n
2qU 4mU
4.决定带电粒子在回旋加速器内运动 时间长短的因素:
. qB 2 R 2
t =nT= 4 mU n
2 m qB
BR 2
=
n
2U
gk006.2008年高考物理广东卷 4
4、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器， 其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、 D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是
（ AD ）
A．离子由加速器的中心附近进入加速器
B．离子由加速器的边缘进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量
求:(1)从出口射出时，粒子的动能 Ek=? (2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?
B
mv D
qB 2
D
v=？
U
问题 6：已知 D 形盒的直径为 D，匀强磁场的磁感 应强度为 B，交变电压的电压为 U，
求:(1)从出口射出时，粒子的动能 Ek=? (2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?
B
v qBD 2m
问题 6：已知 D 形盒的直径为 D，匀强磁场的磁感 应强度为 B，交变电压的电压为 U， 求:(1)从出口射出时，粒子的动能 Ek=?
(2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?
B
D
v=？
U
问题 6：已知 D 形盒的直径为 D，匀强磁场的磁感 应强度为 B，交变电压的电压为 U，
三、回旋加速器
1932 年,美国物理学家劳仑斯发明了回旋加 速器，从而使人类在获得具有较高能量的粒 子方面迈进了一大步．为此，劳仑斯荣获了 诺贝尔物理学奖．
三、回旋加速器
1.结构：
① 两个 D 形盒及两个大磁极 ② D 形盒间的窄缝 ③ 高频交流电
2.原理
问题 2：在回旋加速器中，如果两个 D 型盒 不是分别接在高频交流电源的两极上，而是 接在直流的两极上，那么带电粒子能否被加 速？请在图中画出粒子的运动轨迹。
二、质谱仪
以下的两种装置都可以用来测定带电粒子的荷质比. 也可以在已知电量的情况下测定粒子质量。
⑴带电粒子质量m,电荷量q,由电压U加速后垂直进入磁
感应强度为B的匀强磁场,设轨道半径为r,则有：
qU 1 mv2 2
可得
q 2U m B2r2
m v2 qvB
r
MN
U
O B
⑵带电粒子质量m,电荷量q,以速度v穿过速度选 择器(电场强度E，磁感应强度B1),垂直进入磁感 应强度为B2的匀强磁场.设轨道半径为r,则有：
mv D
qB 2
D
v=？
EK
1 mv2 2
U
问题 6：已知 D 形盒的直径为 D，匀强磁场的磁感 应强度为 B，交变电压的电压为 U，
求:(1)从出口射出时，粒子的动能 Ek=? (2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?
B
mv D
qB 2
D
v=？
U
EK
1 mv2 2
EK
q2B2D2 8m
问题 6：已知 D 形盒的直径为 D，匀强磁场的磁感 应强度为 B，交变电压的电压为 U，
问 应在题电3极：上要加使一粒个子每次交经变过电场电都压被。加速，
根据下图，说一说为使带电粒子不断得到加 速，提供的电压应符合怎样的要求？
交变电压的周期TE = 粒子在磁场中运动的周期TB
问题 5：已知 D 形盒的直径为 D，匀强磁场 的磁感应强度为 B，交变电压的电压为 U， 求：从出口射出时，粒子的速度 v=?
求:(1)从出口射出时，粒子的动能 Ek=? (2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?
B
mv D
qB 2
D
v=？
U
EK
1 mv2 2
EK
q2B2D2 8m
问题7：
q2B2D2 EK 8m
E q2B2R2 K 2m
D越大，EK越大，是不是只要D不断增 大， EK 就可以无限制增大呢?
用此装置可以将质子加速到约20MeV
当电场和磁场对运动的粒子作用平衡时， F电=F洛 。磁场和电场稳定，定向移动的自由 电荷、喷射的等离子流、流动的液体匀速运 动，这是第二个物理过程。
如图为一电磁流量计的示意图,截面为一正 方形的非磁性管,其每边长为d,内有导电液体 流动，在垂直液体流动的方向加一指向纸里的 匀强磁场, 磁感应强度B.现测得液体表面上ab 两点间电势差为U,求管内导电液体的流量Q。
分析：电荷进入电场，受垂直向下的电场力作用而 偏转，若使它不发生偏转，电荷受所加磁场的洛仑兹 力方向一定与电场力方向相反，根据左手定则和洛仑 兹力方向确定磁场方向：垂直纸面、背向读者，如图 所示。
因为 f洛=F电
qvB=Eq
E v
B
说明：若我们在该装置前后各加一块挡板，让电
量相同的不同速度的带电粒子从前边挡板中小孔射入，
?
问 应在题电3极：上要加使一粒个子每次交经变过电场电都压被。加速，
问 应在题电3极：上要加使一粒个子每次交经变过电场电都压被。加速，
根据下图，说一说为使带电粒子不断得到加 速，提供的电压应符合怎样的要求？
问 应在题电3极：上要加使一粒个子每次交经变过电场电都压被。加速，
根据下图，说一说为使带电粒子不断得到加 速，提供的电压应符合怎样的要求？
带电粒子a、b所通过的路径，则 ( D )
A．若a与b有相同的质量，打在感光板上时，b的速
度比a大
B．若a与b有相同的质量，但a的电量比b的电量小
C．若a与b有相同的电量， 但a的质量比b的质量大
v
b aB
D．若a与b有相同的电量， U
S x1x2 x
但a的质量比b的质量小
A 解见下页
三、加速器
问题1：用什么方法可以加速带电粒子?
经过匀强电场和磁场，只有其运动速度刚好满足f洛 =F电的粒子运动轨迹不发生偏转，从第二块挡板上小 孔中射出。改变匀强电场或匀强磁场的大小，就可以
得到不同速度的带电粒子。这个装置就叫做速度选择
器 （v=E/B）
问：若将一个能通过某速度选择器的正电荷换成 一个电量相等速度不变的负电荷，它还能通过该速度 选择器吗？为什么？
B
解： 当粒子从D形盒出口飞出时，
粒子的运动半径=D形盒的半径
D
v=？
mv D qB 2
U
问题 5：已知 D 形盒的直径为 D，匀强磁场 的磁感应强度为 B，交变电压的电压为 U， 求：从出口射出时，粒子的速度 v=?
B
解： 当粒子从D形盒出口飞出时，
粒子的运动半径=D形盒的半径
D
v=？
U
mv D qB 2
qE=qvB1
m v2 qvB2 r
可得：
q E m BBr
12
E
B1
MN
B2
用途：分析同位素、测定质量．
062.北京市海淀区二模反馈题19
19．图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b
经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应
强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在
感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示
F电
－－－－―――
即v=E/B. 与它的电量和电性、质量均无关。
若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向 电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也 将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复 杂曲线；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力 将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复 杂曲线。
三、加速器
问题1：用什么方法可以加速带电粒子?
利用加速电场可以加速带电粒子
三、加速器
问题1：用什么方法可以加速带电粒子?
利用加速电场可以加速带电粒子
+
+ +
qU 1 mv2 2
+U
问题2：要使一个带正电粒子获得更大 的速度(能量)?
问题2：要使一个带正电粒子获得更大 的速度(能量)?