磁场检测(B)
匀强磁场磁感应强度b的单位
匀强磁场磁感应强度b的单位
磁场是由磁力线形成的，而磁感应强度b是一个物理量，用来衡量磁场对物质的
影响，单位是Tesla（T）。
磁感应强度b是一个重要的物理量，它可以用来测量磁场的强弱，以及磁场对物质的影响程度。
特斯拉（Tesla）是一种物理量，它表示一个物体在磁场中受到的磁感应强度，它
是电磁波强度的单位，也可以表示磁场强度。
特斯拉（Tesla）是以物理学家尼古拉·特斯
拉（Nikola Tesla）的名字命名的，他是发明了电动机的发明家。
均匀强磁场的磁感应强度b的单位是特斯拉（Tesla），它描述了磁场强度的大小。
在磁场中，所有磁力线的强弱都是一致的，而磁感应强度b的值反映了磁力线的强弱程度，因而也可以用来衡量磁场强度。
均匀强磁场磁感应强度b的单位是特斯拉（Tesla），它表示磁力线强度的大小，
也可以表示磁场强度。
它是用来测量磁场强度的一种单位，也是磁场对物质的影响程度的
衡量标准。
一般情况下，地球的均匀磁场磁感应强度可以达到0.5-0.6 Tesla，而人造磁场
的磁感应强度可以达到数十Tesla，甚至上百Tesla。
磁感应强度b的单位是特斯拉（Tesla），它是用来测量磁场强度的一种单位，也
是磁场对物质的影响程度的衡量标准。
它可以用来测量磁场的强弱，以及磁场对物质的影
响程度，因此也是磁学研究中重要的物理量。
磁感应强度b的单位是特斯拉（Tesla），
可以反映出磁场强度的大小，也可以表示磁场对物质的影响程度。
地磁场磁感应强度B(水平分量)的测量
Ｂ ＝ Ｂ ＋ ；
Ｂ＝Ｂ × ｅ ＝Ｂ × ｓ ｆ 。 。 ｓ ｃ ｚｃ ｌ ｃ 若知道其中独立的三 个量 ， 他四个量就 其 可 以 计 算 出来 。
Ｂ ＝ ｔ ；ｊ ＋ ： Ｂ ×ａ ＝ ｎ Ｂ；
１地磁场的分布及地磁要素
地球 本 身 及其 周 围空 间存 在 的 磁 场 叫 “ 地球磁 场” 简称 地磁场 ， 其主要 部分是 一个 偶极场 。地心 磁偶极 子轴线 与地球 表面 的两 个交点 叫地 磁极 ， 磁的南（ ） 实际上是地 地 北 极 心磁偶极子的北（ 极。地心 磁偶极子 的磁轴 南） Ｎｍ ｍ与地球的旋转轴 Ｎ 斜交一个角度 ， Ｓ Ｓ ｌ．。 １ ５ 。所 以地磁极与地理极相 近但不 重合 ， 地球磁场 的强度和方 向随时 间、地点而
一
地面任何一 点的磁场的磁感应强度 矢量 具有 一定的 大小和 方 向。在地 理直 角坐标 系 中的地 磁要 素关 系图如 图 １所 示 。Ｄ 点表示 测量点 ， 轴指 向北 ， 即为地理子 午线（ 经线） 的 方向 ； 制旨向东 ， 即为地理纬线方 向 ； 垂直 西由 于地平 面而指 向地 下。ｘＯｙ代表地 平面 。 在 ｘＯｙ平面上 的投影Ｂ 称为水平 分量 ， 水平 分量偏 离地理真北 极的 角度 称为磁偏 角 ， 偏离水平面 的 Ｉ 角度称为磁倾角 。 的水平分 量Ｂ 在 Ｘ、 轴上 的投影 ， 分别称 为北 向分量 和东向分量 ， ； ｚ 在 轴上 的投影 称为垂 直分量 。故某一点 Ｄ的地 磁要素有 ： ） １地磁场 磁感应强度 ；） ２磁倾角 ；） ３磁偏角 ；） ４水平 分量Ｂ ５垂直分量 ； ） ） ６ 北向分量 ；） 向 ７东 分量 。由图 １ ， 知 在直角坐标 系内各量 间存
８ ０ ７ １ ０） ０
2020高中物理 第四章 电磁感应综合检测(B卷)(含解析)
第四章综合检测(B卷)对应学生用书P19 本试卷分第Ⅰ卷(选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分,满分110分，考试时间90分钟.第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
1~8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分）1．如图所示,一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。
一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左)匀速运动到位置2(右），则（）A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左答案D解析线框进入磁场时，磁通量增大，因此感应电流形成的磁场方向垂直纸面向里，由右手螺旋定则可知感应电流方向为a→d→c→b→a，此时,只有线框的cd边受到安培力作用，根据左手定则可知，安培力方向水平向左，故A错误，D正确。
线框离开磁场时,磁通量减小，因此感应电流形成的磁场方向向外，由右手螺旋定则可知感应电流方向为a→b→c→d→a，此时，只有线框的ab边受到安培力作用,根据左手定则可知，安培力方向水平向左，故B、C错误。
2.一个面积S＝4×10－2 m2、匝数n＝100匝的线圈,放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是( ）A．在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化率大小等于0。
08 Wb/sB．在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于0C．在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势大小等于0.08 VD．在第3 s末线圈中的感应电动势等于0答案A解析由E＝n错误!＝n错误!·S得，在开始2 s内线圈中产生的感应电动势：E＝100×2×4×10－2 V＝8 V，磁通量变化率：错误!＝0。
2021高考物理检测八 (B卷) 磁场(含答案)
检测八磁场(B卷)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．在赤道上某处有一支避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为()A．正东B．正西C．正南D．正北2．(多选)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图甲中所示方向为电流正方向．则金属棒()A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功3.(多选)医生在做手术时，需从血库里取血，为避免感染，都是利用电磁泵从血库里向外抽．如图为一个电磁泵的结构图，长方形导管的左右表面绝缘，上下表面为导体，管长为a，内壁高为b，宽为L，且内壁光滑．将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正负离子，将上下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出．其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，所加电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则()A．此装置中血浆的等效电阻为R＝ρbaL B．此装置中血浆受到的安培力大小为F＝BILC ．此装置中血浆受到的安培力大小为F ＝BIbD ．前后两侧的压强差为p ＝BI L4.(多选)如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M 、N 两小孔中，O 为M 、N 连线中点，连线上a 、b 两点关于O 点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围空间某点处产生的磁场的磁感应强度B ＝k I r ，式中k 是常数、I 是导线中电流、r 为该点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v 0从a 点出发沿连线运动到b 点．关于上述过程，下列说法正确的是( )A ．小球先做加速运动，后做减速运动B ．小球一直做匀速直线运动C ．小球对桌面的压力先减小后增大D ．小球对桌面的压力一直在增大5．(多选)如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A 与B 在同一竖直线上，其中小球B 带正电荷并被固定，小球A 与一水平放置的光滑绝缘板C 接触而处于静止状态．若将绝缘板C 沿水平方向抽去后，以下说法正确的是( )A ．小球A 仍可能处于静止状态B ．小球A 将可能沿轨迹1运动C ．小球A 将可能沿轨迹2运动D ．小球A 将可能沿轨迹3运动6．(多选)在竖直平面内有两固定点a 、b ，匀强磁场垂直该平面向里，重力不计的带电小球在a 点以不同速度向不同方向运动，运动过程中除磁场力外，还受到一个大小恒定、方向始终跟速度方向垂直的力F 的作用，对过b 点的带电小球( )A ．如果沿ab 直线运动，速率是唯一的B ．如果沿ab 直线运动，速率可取不同值C ．如果沿同一圆弧ab 运动，速率是唯一的D ．如果沿同一圆弧ab 运动，速率可取不同值7．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A 、C 板间，带电粒子从P 0处由静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器．下列说法正确的是( )A ．带电粒子每运动一周被加速一次B ．P 1P 2＝P 2P 3C ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸无关 D ．加速电场方向需要做周期性的变化8．(多选)如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段COD 光滑，对应的圆心角为120°，C 、D 两端等高，O 为最低点，圆弧圆心为O ′，半径为R ；直线段AC 、HD 粗糙，与圆弧段分别在C 、D 端相切．整个装置处于方向垂直于轨道所在的平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，在竖直虚线MC 左侧和ND 右侧还分别存在着电场强度大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场．现有一质量为m 、电荷量恒为q 、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距C 点足够远的P 点由静止释放．若PC ＝L ，小球所受的电场力等于其重力的33倍，重力加速度为g .则( )A ．小球第一次沿轨道AC 下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动B ．小球在轨道内受到的摩擦力可能大于233mgC ．经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是433mgLD．小球经过O点时，对轨道的弹力可能为2mg－qB gR二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9．(12分)如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左．静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q：QN＝2d、PN＝3d，离子重力不计．(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小；(2)若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围．10．(10分)如图所示，在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为E的匀强电场，其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向，第Ⅲ象限电场沿y轴负方向．在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里．有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限，第一次到达x轴上时速度方向与x 轴负方向夹角为45°，第一次进入第Ⅰ象限时，与y轴负方向夹角也是45°，经过一段时间电子又回到了P点，进行周期性运动．已知电子的电荷量为e、质量为m，不考虑重力和空气阻力．求：(1)P点距原点O的距离；(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间．11．(12分)如图所示，内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电荷量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场．求：(1)离子从N板小孔射出时的速率；(2)离子在磁场中做圆周运动的周期；(3)要使离子不进入小圆区域，电压U的取值范围．12．(13分)如图所示，在0≤x≤3a区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t＝0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内．已知沿y轴正方向发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界上P(3a，a)点离开磁场．求：(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷qm；(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角θ的取值范围；(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．(2)离子做类平抛运动，则有d ＝v t ，3d ＝12at 2.由牛顿第二定律得qE ＝ma .联立可得E ＝12U d .(3)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有q v B ＝m v 2r ，则r ＝1B ·2Um q .离子能打在QN 上，则既没有从DQ 边出去也没有从CN 边出去，则离子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ.由几何关系知，离子能打在QN 上，必须满足：32d <r ≤2d ，则有12d ·2Um q ≤B <23d ·2Um q .答案：(1)2U E 0(2)12U d (3)12d ·2Um q ≤B <23d ·2Um q 10．解题思路：(1)电子在第Ⅲ象限做类平抛运动，到达x 轴时，沿y 轴方向的分速度为v y ＝v 0tan45°＝v 0.设OP ＝h ，则v 2y ＝2eE m h ，可得h ＝m v 202eE .经分析可知电子在第Ⅳ象限做匀速圆周运动，可知OP 的距离h就是圆周运动的半径R ，由f ＝e v 0B ＝m v 20R ，可得h ＝m v 0eB .(2)作出电子的运动轨迹如图所示，在一个周期内，设在第Ⅲ象限运动时间为t 3，在第Ⅱ象限运动时间为t 2，在第Ⅰ象限运动时间为t 1，在第Ⅳ象限运动时间为t 4.在Ⅲ象限有v y ＝at 3＝eE m t 3，由v y ＝v 0，可解得t 3＝m v 0eE .在第Ⅱ象限电子做匀速圆周运动，周期T ＝2πm eB .在第Ⅱ象限运动的时间为t 2＝T 2＝πm eB . 由几何关系可知，电子在第Ⅰ象限的运动与第Ⅲ象限的运动对称，沿x 轴正方向做匀减速运动，沿y 轴负方向做匀速运动，到达x 轴时垂直进入第Ⅳ象限的磁场中，速度变为v 0.在第Ⅰ象限运动时间为t 1＝t 3＝m v 0eE .电子在第Ⅳ象限运动四分之一圆周，运动周期与第Ⅱ象限周期相同，即T ＝2πm eB .在第Ⅳ象限运动时间为t 4＝T 4＝πm 2eB .电子从P 点出发到第一次回到P 点所用时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＋t 4＝2m v 0eE ＋3πm 2eB .答案：(1)m v 202eE 或m v 0eB (2)2m v 0eE ＋3πm 2eB11．解题思路：(1)设离子射入匀强磁场时的速度为v ，由动能定理得qU ＝12m v 2，解得v ＝ 2qUm .(2)设离子在磁场中做圆周运动的半径为R ，离子所受洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得q v B＝m v 2R ，运动周期T ＝2πR v ，联立解得T ＝2πm qB .(3)若离子恰好不进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为R 0，此时轨迹如图所示．由几何关系得R 20＋(3r )2＝(R 0＋r )2，解得R 0＝4r .需满足的条件为R ≤R 0，又q v B ＝m v 2R ，qU ＝12m v 2.联立解得U ≤8qr 2B 2m .答案：(1) 2qU m (2)2πm qB(3)U ≤8qr 2B 2m12．解题思路：(1)初速度方向沿y 轴正方向的粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中的OP 所示，其圆心为C .由题给条件可以得出∠OCP ＝2π3①此粒子飞出磁场所用的时间为t 0＝T 3②式中T 为粒子做圆周运动的周期．此粒子运动速度的大小为v ，半径为R ，由几何关系可得R ＝233a ③由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q v B ＝m v 2R ④T ＝2πR v ⑤联立可得q m ＝2π3Bt 0⑥ (2)依题意，同一时刻仍在磁场内的粒子到O 点距离相同．在t 0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O 点为圆心、OP 为半径的弧MN 上，如图甲所示．设此时位于P 、M 、N 三点的粒子的初速度分别为v P 、v M 、v N .由对称性可知v P 与OP 、v M 与OM 、v N 与ON 的夹角均为π3.设v M 、v N与y 轴正方向的夹角分别为θM 、θN ，由几何关系有θM ＝π3⑦θN ＝2π3⑧对于所有此时仍在磁场中的粒子，其初速度与y 轴正方向所成的夹角θ应满足π3≤θ≤2π3⑨(3)在磁场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切，其轨迹如图乙所示．由几何关系可知，OM ＝OP ⑩由对称性可知，ME ＝OP ⑪可得从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间t ＝2t 0.答案：(1)23a 3 2π3Bt 0(2)π3≤θ≤2π3 (3)2t 0。
工作报告之磁场的测量实验报告
磁场的测量实验报告【篇一：实验报告磁场的研究】学院课实验报告级实验日期姓名:学号实验题目：实验目的：1、研究载流圆线圈轴线上各点的磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较，加深对毕奥-萨伐尔定律的理解;2、在固定电流下，分别测量单个线圈（线圈a和线圈b）在轴线上产生的磁感应强度b（a）和b(b)，与亥姆霍兹线圈产生的磁场b(a+b）进行比较，3、测量亥姆霍兹线圈在间距d=r／2、 d=r和d=2r, （r为线圈半径），轴线上的磁场的分布，并进行比较，进一步证明磁场的叠加原理；4、描绘载流圆线圈及亥姆霍兹线圈的磁场分布。
实验仪器：(1)圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台，台面上有等距离1.0cm间隔的网格线；(2)高灵敏度三位半数字式毫特斯拉计、三位半数字式电流表及直流稳流电源组合仪一台；(3)传感器探头是由2只配对的95a型集成霍尔传感器(传感器面积4mmx 3mmx 2mm)与探头盒(与台面接触面1．毫特斯拉计2．电流表 3．直流电流源 4．电流调节旋钮 5．调零旋钮 6．传感器插头 7．固定架 8．霍尔传感器 9．大理石 10．线圈注：abcd为接线柱实验原理：（1)根据毕奥一萨伐尔定律，载流线圈在轴线(通过圆心并与线圈平面垂直的直线)上某点的磁感应强度为：2(2+x2)32（5-1)2r （5-2）轴线外的磁场分布计算公式较为复杂，这里简略。
(2)亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内的电流方向一致，大小相同，线圈之间的距离d正好等于圆形线圈的半径r。
这种线圈的特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区，所以在生产和科研中有较大的使用价值，也常用于弱磁场的计量标准。
设：z为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点o处的距离，则亥姆霍兹线圈轴线上任意一点的磁感应强度为：1??而在亥姆霍兹线圈上中心o处的磁感应强度b0′为实验内容：橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据，其他数据是计算所得。
磁场大小b计算公式
磁场大小b计算公式
磁场大小B的计算公式涉及到磁场的各种特定情况，因此需要
根据具体情况来确定。
在一般情况下，可以使用以下公式来计算磁
场大小B：
B = μ0 (I / (2 π r))。
其中，B代表磁场大小，μ0代表真空中的磁导率（μ0约为
4π×10^-7 T·m/A），I代表电流的大小，r代表距离电流的位置。
这个公式描述了通过一根长直导线产生的磁场大小，适用于计算导
线周围的磁场。
在其他情况下，比如环形线圈、螺线管等，磁场大
小的计算公式会有所不同。
例如，对于环形线圈，可以使用公式B
= (μ0 I N) / (2 R)，其中N代表匝数，R代表环形线圈的半径。
另外，在电磁学中，还有一些其他情况下的磁场大小计算公式，比如磁铁的磁场大小计算、长直导线两端的磁场大小计算等，每种
情况都有相应的计算公式。
因此，在实际应用中，需要根据具体情
况选择合适的计算公式来计算磁场大小B。
总之，磁场大小B的计算公式是根据具体情况而定的，需要根
据不同情况选择合适的公式进行计算。
希望这些信息能够帮助到你。
磁场强度b的公式
磁场强度b的公式
磁场强度的计算公式：H=N×I/Le。
式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈
的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。
磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。
磁感应强度则表示磁场源
在特定环境下的`效果。
踢个不恰当的比方，你用一个紧固的力回去移动一个物体，但实际对物体产生的效果
并不一样，比如说你就是借助工具的，也可能将你蔓茎的边线相同或方向不同。
对你来说
你用了一个确认的力。
而对物体却存有一个实际的体会，你促进作用的力如同磁场强度，
而物体的实际体会如同磁感应强度。
磁场强度的单位在国际单位制中为安（培）/米(a/m)；在cgs制中为奥（斯特）(oe)。
1安/米相当于4π×10^(-3)奥。
某点的磁场强度与什么有关
在无限大均匀磁介质内，给定点的磁场强度只与导线中的传导电流强度、导线的形状(即电流分布)以及给定点相对于导线的位置有关，而与磁介质无关。
计算磁场强度 b的公式
计算磁场强度 b的公式计算磁场强度b的公式磁场是物理学中重要的概念之一，它是由电流产生的一种物理现象。
磁场强度b是一个描述磁场强弱的物理量，它的计算可以通过公式来进行。
磁场强度b的公式可以表示为：b = μ0 * (I / (2 * π * r))其中，b表示磁场强度，μ0表示真空中的磁导率（μ0约等于4π×10^-7 N/A^2），I表示电流的大小，r表示电流所产生磁场的距离。
这个公式的推导过程可以通过安培环路定理来进行。
安培环路定理是电磁学中的一个基本定理，它说明了磁场沿着闭合回路的积分等于该回路所包围电流的代数和。
根据安培环路定理，我们可以得到磁场强度b的公式。
假设我们有一个闭合回路，回路的一部分通过电流I，距离为r。
根据安培环路定理，我们可以得到：∮b·dl = μ0 * I其中，∮b·dl表示磁场强度b沿着闭合回路的环路积分，μ0表示真空中的磁导率。
由于磁场强度b在整个回路上是均匀的，我们可以将环路积分转化为乘积形式，得到：b * 2πr = μ0 * I通过整理公式，我们可以得到磁场强度b的计算公式：b = μ0 * (I / (2 * π * r))这个公式可以用于计算磁场强度b的大小。
其中，μ0是一个常量，I是电流的大小，r是电流所产生磁场的距离。
通过这个公式，我们可以计算出某个电流所产生的磁场强度。
以电流为例，假设我们有一个电流为10A的导线，距离该导线1米处的磁场强度b可以计算如下：b = μ0 * (10A / (2 * π * 1m))通过代入公式，我们可以计算出磁场强度b的数值。
根据真空中的磁导率μ0的数值（约等于4π×10^-7 N/A^2），我们可以得到最终的结果。
需要注意的是，磁场强度b的单位是特斯拉（T）。
特斯拉是国际单位制中用于表示磁场强度的单位。
总结一下，磁场强度b的计算可以通过公式b = μ0 * (I / (2 * π * r))来进行。
磁感应强度的实验方法
磁感应强度的实验方法磁感应强度是物理学中研究磁场特性的一个重要参数，它描述了磁力对单位电流的作用程度。
在实验中准确测量磁感应强度是非常重要的。
本文将介绍几种常用的实验方法来测量磁感应强度。
一、理论基础在介绍实验方法之前，我们先了解一下磁感应强度的定义和单位。
磁感应强度（B）定义为单位面积垂直于磁场方向上通过的磁通量（Φ）与该面积的比值。
B = Φ/A磁感应强度的单位是特斯拉（T），1 T 的定义是当通过垂直于磁场方向的 1 平方米的面积时，该面积上的磁通量为 1 韦伯（Wb）。
二、法拉第电磁感应实验法法拉第电磁感应实验法是测量磁感应强度最常用的方法之一。
该实验利用法拉第电磁感应定律，通过改变磁场和电流的关系来测量磁感应强度。
具体步骤如下：1. 将一个螺线管（也称为感应线圈）连接到一个电压表。
2. 在实验中使用恒定的直流电流，通过螺线管中的线圈。
3. 将一个磁铁靠近螺线管并改变其位置，观察电压表的读数。
4. 记录不同位置下的电压值，并计算出相应的电流和磁感应强度。
通过多次实验并绘制磁感应强度与电流的图表，可以得出它们之间的线性关系。
根据该线性关系，我们可以准确地计算任何电流对应的磁感应强度。
三、霍尔效应实验法霍尔效应实验法是另一种测量磁感应强度常用的方法。
该实验利用霍尔效应，通过测量电极上的霍尔电压来计算磁感应强度。
具体步骤如下：1. 将一个霍尔元件连接到电压源和测量电表上，形成一个电路。
2. 将霍尔元件放置在要测量的磁场中，使其垂直于磁场方向。
3. 调整电压源的电压，使电流通过霍尔元件。
4. 通过测量电表记录霍尔电压，并计算出相应的磁感应强度。
通过多次实验并绘制磁感应强度与霍尔电压的图表，可以得出它们之间的线性关系。
根据该线性关系，我们可以准确地计算任何霍尔电压对应的磁感应强度。
四、电子霍尔实验法电子霍尔实验法是一种精确测量微小磁场的方法。
该实验利用了电子在交叉磁场中受到洛伦兹力的原理。
具体步骤如下：1. 将一个具有导电性的材料制成一个矩形形状，称为霍尔晶体。
磁场测量
磁场测量空间或磁性材料中磁通、磁通密度、磁通势、磁场强度等的测量。
是磁学量测量的内容之一。
空间的磁通密度与磁场强度成比例关系，空间磁场强度的测量，实质上也是磁通密度的测量。
因而用磁强计测量的实际上是磁通密度。
磁场测量主要利用磁测量仪器进行。
按照被测磁场的性质，磁场测量分为恒定磁场测量和变化磁场测量。
恒定磁场测量对于不随时间而变化的直流磁场的测量。
常用的测量仪器有以下7种。
①力矩磁强计：简称磁强计。
利用磁场的力效应测量磁场强度或材料的磁化强度。
②磁通计和冲击检流计：用于冲击法(见软磁材料测量)中测量磁通及磁通密度。
测量时，须人为地使检测线圈中的磁通发生变化。
③旋转线圈磁强计：在被测的恒定磁场中，放置一个小检测线圈，并令其作匀速旋转。
通过测量线圈的电动势，可计算出磁通密度或磁场强度。
测量范围为0.1毫特到10特。
误差为0.1～1%。
也可将检测线圈突然翻转或快速移到无场区，按冲击法原理测量磁通密度。
④磁通门磁强计：由高磁导率软磁材料制成的铁心同时受交变及恒定两种磁场作用，由于磁化曲线的非线性，以及铁心工作在曲线的非对称区，使得缠绕在铁心上的检测线圈感生的电压中含有偶次谐波分量，特别是二次谐波。
此谐波电压与恒定磁场强度成比例。
通过测量检测线圈的谐波电压，计算出磁场强度。
磁通门磁强计的原理结构如图所示。
探头中的两个铁心用高磁导率软磁合金制成。
每一铁心上各绕有交流励磁线圈，而检测线圈绕在两铁心上。
两交流励磁线圈串联后由振荡器供电，在两铁心中产生的磁场强度为H～，但方向相反。
这样，检测线圈中感生的基波及奇次谐波电压相互抵消。
当探头处在强度为H0的被测恒定磁场中时，两铁心分别受到H0+H～和H0-H～即交变与恒定磁场的叠加作用，从而在检测线圈中产生偶次谐波电压，经选频放大和同步检波环节，取其二次谐波电压，其读数与被测的恒定磁场强度H0成比例。
磁通门磁强计的灵敏度很高，分辨力达100皮特。
主要用于测量弱磁场。
广泛用于地质、海洋和空间技术中。
磁性材料测量(4)—磁场强度H、磁通量Φ、磁感应强度B
磁场强度H、磁通量Φ、磁感应强度Ｂ磁场强度H和磁感应强度B是最常用描述磁场的参数。
其他参数都是建立在两者的基础上的，例如磁导率（B/H），磁损耗（H•dB/dt）,极化强度（B-μ0H），磁化强度（B/μ0-H）和磁化曲线（B=f（H））。
洛伦兹1982年发现，在电磁场中，运动速度为v的电荷q受到的力为：F=q (E +vμ0H)……………………(2.9)；通常，这个力可以分解为两部分：第一个是由电场Ｅ引起的力：F′=qE……………………………………………(2.10)第二个是由磁场H产生的力：F′′=qv×μ0H……………………………………(2.11) 因此在电磁场中，电场在任何情况（静止和移动）下都产生作用力，而磁场只在运动的电荷中产生作用力。
磁场强度（有时也称磁场密度）H的单位是1A/m（安培每米）。
磁场H在区域A 中产生了磁通量Φ，磁场量Φ与磁材料介质的磁导率μ和磁化强度M有关。
在真空中磁化强度为零，磁导率用μ0表示，此时磁场所引起的磁通量为：Φ=μ0•AH…………(2.12)磁通量的单位是Wb（韦伯）或Vs。
如图2.3所示，在铁屑中很容易发现磁通量的存在和方向。
磁感应强度B（有时也称为磁通密度）是一个更常用的物理量，表示为：B=Φ/A………(2.13)；从式（2.12）和式（2.13）可以看出，真空中磁场强度和磁感应强度之间的关系为：B=μ0H…………(2.14)；磁感应强度的单位是T（特斯拉）。
根据式（2.14），真空中磁场强度H和磁感应强度B之间关系是线性的（μ0为常数）。
基于这个原因，哪个量用作参考源并不重要，即因和果是独立的，但通常以磁感应强度作为磁场的参考标准。
这个标准定义了电流所产生的磁场和机械力之间的关系。
在磁感应强度B为1T时，通过1A的电流，长为1m的载流导体产生的力为1N（力的方向垂直于磁通的方向），如图2.4所示。
还可以根据法拉第定律确定磁感应强度单位：连接一个单匝线圈，如果其磁通量在1s内以匀速变化到0，产生1V的电动势，则其磁通量的值就是磁感应强度（见图2.4b）。
测量磁场强度的方法
测量磁场强度的方法磁感应强度描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉（符号为T）。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示，磁感应强度越大表示磁感应越强。
磁感应强度越小，表示磁感应越弱。
测量磁感应强度的九种方法1、电流天平法应用通电导线在磁场中受力的原理，可制成灵敏的电流天平，依据力矩平衡条件，测出通电导线在匀强磁场中受力的大小，从而测出磁感应强度。
2、力的平衡法应用通电线在磁场中受力平衡的原理，根据平衡条件建立平衡方程，从而求出磁感应强度。
3、动力学法应用通电线在磁场中受力的原理，根据牛顿运动定律建立动力学方程，从而求出磁感应强度。
4、功能关系法磁场具有能量，这种能量与磁感应强度有关；而功是能量转化的量度，因此，只要建立功和磁场能这间的关系，就可求得磁感应强度。
5、磁偏转法带电粒子以垂直于磁场方向的速度垂直射入匀强磁场时，会发生偏转而做匀速圆周运动，通过对轨迹的研究利用相关规律，便可求出磁感应强度6、霍尔效应法利用霍尔效应原理方便快捷地测量磁场的磁感应强度。
7、汤姆生法利用汤姆生测电子比荷的实验装置来测定磁场的磁感应强度。
8、电磁感应法处于磁场中的闭合线圈，当磁通量发生变化时，由电磁感应规律知，线圈中会产生感应电流，线圈或导体棒将会阻碍其运动，研究其受力和运动，根据与磁感应强度相关的物理规律可求得磁感应强度。
9、摇绳发电法实验表明，将长约15m的铜芯双绞线两端接在灵敏电流计上，拉开形成一个长回路。
面对面站立的两位同学像摇绳那样以每秒4到5圈的频率摇半个回路导线。
随着导线切割地磁场，回路中就有感应电流产生，电流计指针指示的电流最大值可达0.3。
工频磁场检测标准
工频磁场检测标准# 工频磁场检测标准## 一、前言嘿，朋友们！你知道吗？在我们的生活周围，有各种各样看不见摸不着的东西在悄悄地影响着我们，工频磁场就是其中之一。
随着现代科技的发展，像电力系统、电气设备那是越来越多啦，这些东西都会产生工频磁场。
那为了保障我们的健康，确保各种设备正常运行，工频磁场检测标准就应运而生啦。
这个标准就像是一把尺子，用来衡量工频磁场的各种情况，让我们能清楚地知道磁场是不是在一个安全、合理的范围内呢。
## 二、适用范围1. 电力设施周边- 咱们先说说变电站吧。
变电站周围就需要进行工频磁场检测。
比如说，在城市里新建一个变电站，那它周围的居民区、学校、医院等地就需要按照工频磁场检测标准来检测磁场强度。
因为变电站里有很多大型的电力设备，这些设备运行的时候会产生工频磁场。
如果磁场强度太大，可能会对周围居民的健康有影响，也可能会干扰医院里一些精密的医疗设备呢。
2. 工业场所- 在一些大型工厂里，有很多电机、变压器之类的电气设备。
像钢铁厂，那里有大量的大型电机在不停地运转，产生工频磁场。
这个标准就适用于检测这些设备周围的工频磁场是否符合要求。
要是磁场过强，可能会影响工人的身体健康，也可能会对一些电子仪器、控制系统产生干扰，导致生产出现问题。
3. 家庭环境- 现在家庭里的电器也是越来越多啦，像冰箱、电视、微波炉等。
虽然单个电器产生的工频磁场可能比较小，但是当它们都集中在一个小空间里的时候，总的工频磁场强度也可能不容忽视。
所以，这个标准也可以用来检测家庭环境中的工频磁场，让我们的生活环境更加健康、安全。
## 三、术语定义1. 工频磁场- 说白了，工频磁场就是指频率为50Hz或者60Hz（在不同国家地区可能有所不同，我们国家主要是50Hz）的磁场。
这个频率的磁场主要是由电力系统和大多数的电气设备运行时产生的。
你可以想象一下，就像水波一样，只不过这个是磁场的“波”，而且是按照固定的频率在那里“荡漾”呢。
磁感强度b计算公式
磁感强度b计算公式好的，以下是为您生成的关于“磁感强度 B 计算公式”的文章：咱今天就来好好聊聊磁感强度 B 这个让人有点头疼但又特别有趣的家伙！要说这磁感强度 B 啊，它的计算公式那可是物理学中的重要宝贝。
咱们先从最基础的说起，在匀强磁场中，磁感强度 B 可以通过安培力的公式来计算，也就是F = BILsinθ，这里的 F 是安培力，B 就是磁感强度，I 是电流强度，L 是导线在磁场中的有效长度，θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
就拿我之前遇到的一个事儿来说吧。
有一次，我在课堂上给学生们讲这个公式，有个特别调皮的小家伙举手问我：“老师，这公式咋这么复杂呀，生活里能用到吗？”我笑了笑，给他讲了个例子。
我说，假设咱们有一根长长的通电导线，就像一根魔法棒一样，放在一个匀强磁场里。
电流就像一群小蚂蚁沿着导线快速奔跑，而磁场就像一个神秘的力量在周围施加影响。
当电流方向和磁场方向垂直的时候，也就是θ等于 90 度的时候，sinθ 就等于 1 。
这时候，如果我们知道了安培力 F和其他的量，就能算出磁感强度 B 啦。
然后我继续给他说，就好比咱们家里的电线，如果周围有很强的磁场干扰，那电流通过的时候可能就会受到影响。
通过计算磁感强度B ，咱们就能知道这种干扰到底有多大，从而采取措施来保护咱们的电器设备正常工作。
这小家伙听完，眼睛瞪得大大的，好像突然明白了这个公式的用处。
再来说说另一个计算磁感强度 B 的方法，那就是通过磁通量的变化来算。
磁通量Φ = BS，当磁通量发生变化的时候，根据法拉第电磁感应定律，我们可以得到B = ΔΦ / (ΔS×Δt) 。
这让我想起曾经去一个工厂参观，看到工人们在检测大型电磁铁的性能。
他们就是通过测量磁通量的变化，然后利用这个公式来计算磁感强度 B ，以确保电磁铁能够正常工作，生产出高质量的产品。
在解决实际问题的时候，咱们得灵活运用这些公式。
比如说，有时候题目会给你一堆复杂的数据，让你算某个区域的磁感强度 B 。
技能认证无损检测员高级考试(习题卷17)
技能认证无损检测员高级考试(习题卷17)第1部分：单项选择题，共47题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]处于同深度上的一个表面状态粗糙的缺陷和同样尺寸但表面光滑的缺陷，在相同探伤灵敏度下且波束垂直射及时，后者的回波高度（ ）。
A)与前者一样B)比前者低C)比前者高D)比前者高而且显示位置提前答案:C解析:2.[单选题]用底面的方法校准探测灵敏度时，底面所在部位（）。
A)应无缺陷B)可以有缺陷C)可以是任意的D)应平整答案:A解析:3.[单选题]通过道口车辆上部或其货物装载高度（从地面算起）超过（ ）m通过平交道口时，车辆上部及装载货物上严禁坐人。
A)1B)2C)3D)4答案:B解析:4.[单选题]连续法探伤的优点是：适合任何磁铁性材料、具有最高的（）、能用于复合磁化A)检测强度B)检测灵敏度C)检测速度D)检测强度答案:B解析:5.[单选题]下列缺陷中，最难检出的是（）A)淬火裂纹B)疲劳裂纹C)划痕D)冷隔答案:C解析:B)材料备品C)仪器备品D)工具材料备品答案:D解析:7.[单选题]连接超声波探伤仪和探头的电缆，是由一层导体将另一根带绝缘层的导线包在中心，这种电缆称为（ ）。
A)BX电缆B)导线管C)同轴电缆D)超声传导电缆答案:C解析:8.[单选题]超声波传播过程中，遇到尺寸与波长相当的障碍物时将发生（ ）。
A)无绕射只反射B)只绕射无反射C)既绕射又反射D)以上都可能答案:C解析:9.[单选题]下列直探头,在钢中指向性最好的是 （ ）。
A)2.5P20ZB)3P14ZC)4P20ZD)5P14Z答案:C解析:10.[单选题]回路电压定律对于电路中任一回路在任一时刻，沿闭合回路电压降的代数和( )。
A)恒大于1B)恒等于1C)恒等于0D)恒小于l答案:C解析:11.[单选题]超声波探伤仪测距标定为横波声程1：2，用0°探头发现钢轨内有一缺陷显示于4格，则缺陷距探测面的垂直距离为( )。
b磁场强度单位
b磁场强度单位标题：理解与应用B磁场强度单位一、引言在物理学中，尤其是电磁学领域，B磁场强度是一个重要的概念。
它是描述磁场强度的物理量，用于衡量磁场对磁化物质作用力的大小。
本文将详细介绍B磁场强度单位的相关知识。
二、B磁场强度单位在国际单位制中，B磁场强度的单位是特斯拉（T），以纪念塞尔维亚裔美国发明家尼古拉·特斯拉。
1特斯拉等于每平方米1牛顿/安培（N/A²）或每厘米克/秒²（g/cm/s²）。
此外，还有其他一些常用的磁场强度单位，如高斯（G）和奥斯特（Oe）。
三、B磁场强度单位之间的转换1. 特斯拉（T）到高斯（G）：1 T = 10,000 G2. 特斯拉（T）到奥斯特（Oe）：1 T = 10,000/4π Oe ≈ 795.8 Oe3. 高斯（G）到特斯拉（T）：1 G = 1/10,000 T4. 高斯（G）到奥斯特（Oe）：1 G = 1/4π Oe ≈ 0.0001 Oe5. 奥斯特（Oe）到特斯拉（T）：1 Oe = 4π/10,000 T ≈ 0.00796 T6. 奥斯特（Oe）到高斯（G）：1 Oe = 4π G ≈ 39.8 G四、应用实例在实际生活中，我们常常会遇到各种需要使用B磁场强度单位的情况。
例如，在磁共振成像（MRI）设备中，就需要用到强大的磁场，其强度通常在1.5 T到3 T之间。
而在地球的地磁场中，B磁场强度约为0.5×10^-4 T至0.6×10^-4 T。
五、结论B磁场强度单位是我们理解和描述磁场性质的重要工具。
通过了解并掌握不同单位之间的转换，我们可以更好地应用于科学研究和日常生活中的各种场景。
磁路系统中b值单位
磁路系统中的b值单位在磁路系统中，b值是一个至关重要的参数，它代表了磁感应强度，是描述磁场性质的基本物理量之一。
对于磁路设计、电磁设备性能分析以及众多与磁场相关的应用来说，准确理解和使用b值及其单位是至关重要的。
一、磁感应强度与b值磁感应强度，通常用符号B表示，是描述磁场中某点磁场强弱和方向的物理量。
在国际单位制（SI）中，磁感应强度的单位是特斯拉（Tesla），简称特，符号是T。
这是一个导出单位，其定义为：当磁感应强度均匀地穿过一个与磁力线垂直的平面时，在每平方米面积上所通过的磁通量为1韦伯（Wb）时，该处的磁感应强度即为1特斯拉。
然而，在磁路系统的实际应用中，由于特斯拉单位较大，不便于表示较小的磁感应强度，因此常常使用毫特斯拉（mT）或微特斯拉（μT）作为单位。
这些单位与特斯拉的换算关系为：1 T = 1000 mT = 1,000,000 μT。
二、b值在磁路系统中的作用在磁路系统中，b值的大小直接影响着磁场的强弱，进而决定了电磁设备的性能。
例如，在电机中，磁感应强度的大小直接影响着电机的转矩和效率；在变压器中，磁感应强度的变化决定了电压的变换比例和能量的传输效率。
此外，b值还与磁路中的其他参数密切相关，如磁通量、磁阻等。
磁通量（Φ）是描述磁场中某一截面通过磁力线的总量的物理量，其大小与磁感应强度和截面积的乘积成正比，即Φ = B * S（S为截面积）。
而磁阻（Rm）则是磁路中对磁通量产生阻碍作用的物理量，类似于电路中的电阻。
磁阻的大小与磁路的长度成正比，与磁路的截面积和磁感应强度的乘积成反比。
三、b值单位的实际应用在磁路系统的设计和分析中，准确使用b值及其单位是至关重要的。
例如，在电机的设计中，需要根据所需的转矩和效率来确定合适的磁感应强度；在变压器的设计中，需要根据电压变换比例和能量传输效率来确定磁感应强度的变化范围。
同时，在实际应用中还需要注意单位的换算。
由于特斯拉单位较大，不便于表示较小的磁感应强度，因此在实际应用中常常使用毫特斯拉或微特斯拉作为单位。
b磁场强度单位
磁场强度（magnetic field intensity）是描述磁场强弱和方向的物理量，单位是安培/米（A/m）或特斯拉（T）。
磁场强度是由磁场源产生的，它可以是由电流、磁铁、电磁波等产生的磁场。
在物理学中，磁场强度是一个非常重要的概念，因为它与磁感应强度（B）密切相关。
磁感应强度是描述磁场对放置在磁场中的闭合导电回路中产生的磁通量多少的物理量。
在某些情况下，磁场强度和磁感应强度是相等的，但在某些情况下，它们会有所不同。
单位安培/米或特斯拉是常用的磁场强度单位，但不同的物理实验或应用场景可能需要不同的单位。
例如，如果我们需要描述一个磁场的大小和方向，我们可能需要使用特斯拉（T）这样的国际标准单位。
另一方面，如果我们需要考虑更精细的磁性效应，如纳米级的磁性材料，那么可能需要使用高斯单位制（Gauss）。
磁场强度在许多领域都有广泛应用，如电磁学、电子学、材料科学、医学等。
在电磁学中，磁场强度是研究电磁场的基本物理量之一。
在电子学中，磁场强度对于理解电子在磁场中的行为至关重要。
在材料科学中，磁场强度可以用来研究材料的磁性性质。
在医学中，磁场可以用来治疗某些疾病，如神经痛和抑郁症等。
总之，磁场强度是一个非常重要的概念，它描述了磁场强弱和方向的物理量。
单位是安培/米或特斯拉，根据不同的应用场景可能需要不同的单位。
磁场强度在许多领域都有广泛应用，如电磁学、电子学、材料科学、医学等。
随着科技的发展，磁场强度将在更多领域发挥重要作用。
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第三章检测(B)(时间90分钟,满分100分)一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列说法正确的是()A.磁感应强度是矢量,它的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向相同B.磁感应强度的单位是特斯拉,1 T=1 N/(A·m2)C.磁通量的大小等于穿过线圈单位面积的磁感线条数D.磁通量的单位是韦伯,1 Wb=1 T·m2解析:磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向是垂直的,故选项A错误.由F=BIL ,单位关系1 T=1 N/(A·m),故选项B错误.磁通量的大小等于穿过某一面积的磁感线条数,选得B=FIL项C错误.由Φ=BS知单位关系1 Wb=1 T·m2是正确的,选项D正确.答案:D2.如图所示,真空中两点电荷+q和-q以共同的角速度绕轴OO'匀速运动,P点距+q近,则P点磁感应强度的方向为()A.沿O'O向上B.沿OO'向下C.从+q指向-qD.磁感应强度为0解析:电荷的定向移动形成电流,当两个点电荷匀速转动时,相当于产生两个环形电流,由I=qt知两个电荷产生的等效电流大小相等,+q产生的电流形成的磁场在P点方向向上,-q产生的电流形成的磁场在P点方向向下,但由于P点离+q近,+q形成的电流在P点产生的磁感应强度大,因此P点磁感应强度方向应沿O'O向上,故选项A正确.答案:A3.如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为v b时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为t b;当速度大小为v c时,从c 点离开磁场,在磁场中运动的时间为t c,不计粒子重力.则()A.v b∶v c=1∶2,t b∶t c=2∶1B.v b∶v c=2∶1,t b∶t c=1∶2C.v b∶v c=2∶1,t b∶t c=2∶1D.v b∶v c=1∶2,t b∶t c=1∶2解析:设正六边形边长为l.对于粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,从b点离开磁场的过程,粒子做匀速圆周运动的圆心为a点,则速度偏转角即圆弧所对圆心角为θb=120°,半径r b=l;对于粒子速度大小为v c从c点离开磁场的过程,圆弧对应弦切角为60°,则速度偏转角即圆弧所对圆心角为θc=60°,半径r c=2l;由牛顿第二定律,qvB=mv2r ,得v=qBrm,由于r b∶r c=1∶2,所以v b∶v c=1∶2.由T=2πmqB,得ω=2πT =qBm,可知两种情况中粒子角速度相等.由t=θω,且θb∶θc=2∶1,所以t b∶t c=2∶1,故选A.答案:A4.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足B=k Ir(其中k为比例系数,I为电流,r为该点到直导线的距离).现有四根平行的通电长直导线,其横截面积恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图所示,其中A、C导线中的电流大小为I1,B、D导线中的电流大小为I2.已知A导线所受的磁场力恰好为零,则下列说法不正确的是()A.电流的大小关系为I1=2I2B.四根导线所受的磁场力为零C.正方形中心O处的磁感应强度为零D.若移走A导线,则中心O处的磁场将沿OB方向解析:导线B、C、D在导线A处的磁场如图甲所示,根据题意A导线的磁场力为零,则A处的合磁场为零,即√2k I2L =k1√2L则I1=2I2,故选项A正确;同理将各点的磁场都画出,可以判断B、D导线处的合磁场不为零,故磁场力不为零,故选项B错误;将各导线在O点的磁场画出,如图乙所示,由于A、C导线电流相等而且距离O点距离相等,则B A'=B C',同理B B'=B D',即正方形中心O处的磁感应强度为零,故选项C正确;若移走A导线,则磁场B A'不存在,由于B B'=B D',则此时在O点的磁场只剩下导线C的磁场,而且导线C点磁场方向沿OB方向,即中心O处的磁场将沿OB方向,故选项D正确.甲乙答案:B5.如图所示,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场的电场强度为E,方向竖直向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,一质量为m的带电质点,在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动,则可判断该带电质点()A.带有电荷量为mgE的正电荷B.沿圆周逆时针运动C.运动的角速度为BgED.运动的速率为EB解析:带电质点在竖直平面内做匀速圆周运动,有mg=qE,求得电荷量q=mgE,根据电场强度方向和电场力方向判断出质点带负电,选项A错误.由左手定则可判断质点沿顺时针方向运动,选项B错误.由qvB=mvω得ω=qBm =mgBEm=gBE,选项C正确.在速度选择器中才有v=EB,故选项D错误.答案:C6.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加解析:由于不知道重力和电场力大小关系,所以不能确定电场力方向,不能确定微粒电性,也不能确定电场力对微粒做功的正负,则选项A、B、D错误;根据微粒偏转方向可知微粒所受合外力一定是竖直向下,则合外力对微粒做正功,由动能定理知微粒的动能一定增加,选项C正确.答案:C7.如图所示,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反,下列说法正确的是()A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶√3D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为√3∶√3∶1解析:利用同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,受力分析如图所示.设任意两导线间作用力大小为F,则L1受合力F1=2F cos 60°=F,方向与L2、L3所在平面平行;L2受合力F2=2F cos 60°=F,方向与L1、L3所在平面平行;L3所受合力F3=2F cos 30°=√3F,方向与L1、L2所在平面垂直.故选项B、C正确.答案:BC8.如图所示,连接平行金属板P1和P2(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行,CD和GH均在纸平面内,金属板置于磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当一束等离子体射入两金属板之间时,CD段导线将受到力的作用,下列判断正确的是()A.当等离子体从右侧射入时,CD受力的方向背离GHB.当等离子体从右侧射入时,CD受力的方向指向GHC.当等离子体从左侧射入时,CD受力的方向背离GHD.当等离子体从左侧射入时,CD受力的方向指向GH解析:由电路知识知GH中的电流方向向下.等离子体从右方射入时,由左手定则可知,正离子向下偏转,负离子向上偏转,CD中的电流方向向上,由异向平行的电流相互排斥可知,CD受力的方向背离GH,选项A正确,选项B错误.同理可知,等离子体从左方射入时,CD受力的方向指向GH,选项C错误,选项D正确.答案:AD9.如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B和匀强电场E组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P,进入另一匀强磁场B',最终打在A1A2上.下列表述正确的是()A.粒子带负电B.所有打在A1A2上的粒子,在磁场B'中运动时间都相同C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EB越大D.粒子打在A1A2上的位置越靠近P,粒子的比荷qm解析:根据题图粒子轨迹,利用左手定则可知粒子带正电,选项A错误;根据带电粒子在匀强磁场中运,所有打在A1A2上的粒子,在磁场B'中运动时间都为半个动洛伦兹力等于向心力,其运动周期T=2πmqB周期,时间与粒子比荷成反比,选项B错误;带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁,场B和匀强电场E组成的速度选择器,满足qE=qvB,能通过狭缝P的带电粒子的速率等于v=EB,粒子打在A1A2选项C正确;根据带电粒子在匀强磁场中运动洛伦兹力等于向心力,其轨迹半径r=mvqB越大,选项D正确.上的位置越靠近P,轨迹半径r越小,粒子的比荷qm答案:CD10.如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界.一质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)在纸面内从O点射入磁场.若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点.下列说法正确的有()A.若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于v0B.若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于v0C.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于v0−qBd2mD.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于v0+qBd2m解析:由牛顿第二定律可得qv0B=m v02r ,解得r=mv0qB,当粒子从O点垂直MN界面射入磁场时,粒子射出磁场位置与MN交点距入射点O最远,即OA=2r,当粒子以速度v0从O点沿任意方向入射时,一定打在OA内,选项A错误;结合前面分析只有v>v0时粒子才有可能打在A点的右侧,选项B正确;若r1=12(OA−d),则根据qvB=m v2r1可得v=qB(OA-d)2m,由上面可得v0=qB·OA2m,则有v=v0−qBd2m,只有v≥v0−qBd2m时,粒子才可能落入该范围内,选项C正确;若粒子以v2垂直MN边界射入磁场恰好到达距A点右侧d位置时,r2=12(OA+d),同理可推得v2=v0+qBd2m,当粒子速度v>v2时,只要粒子不垂直MN射入磁场,也有可能落到距A点右侧d位置以内,选项D错误.答案:BC二、填空题(本题包含2小题,共14分)11.(4分)如图所示,正方形线框abcd边长为L,悬挂在等臂天平的一侧,线框的下端处在一个如图所示的匀强磁场中,调节天平右盘的砝码使天平平衡,如果线框中通过电流为I,则需要在右盘中加一个质量为Δm的砝码,天平再次平衡.线框bc段上的电流方向是,磁场的磁感应强度大小是.答案:c→bΔmgIL12.(10分)如图所示,厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为U=K·IBd,式中的比例系数K称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧出现多余的正电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I是电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势(选填“高于”“低于”或“等于”)下侧面A'的电势;(2)电子所受洛伦兹力的大小为;(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为;(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为K=1ne,其中n代表导体板单位体积中电子的个数.解析:(1)由左手定则可知电子所受洛伦兹力方向向上,根据题意知静电力方向向下,电场强度方向向上,所以φA<φA'.(2)由洛伦兹力公式得F洛=Bev.(3)F=qE=eUℎ或F=F洛=Bev.(4)电子受到横向的静电力F与洛伦兹力F洛相平衡,即eUℎ=Bev.①通过导体板的电流I=qt =n(S·vΔt)eΔt=nSve=nℎdve.②已知公式U=K·IBd,③由①②③式得K=1ne.答案:(1)低于(2)Bev(3)eUℎ(或Bev)(4)见解析三、计算题(本题包含4小题,共46分)13.(10分)如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m 的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器.电源电动势E=12 V,内阻为r=1.0 Ω.一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,g取10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:(1)金属棒所受到的安培力;(2)通过金属棒的电流;(3)滑动变阻器R接入到电路中的阻值.解析:(1)F=mg sin 30°F=0.1 N.(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡,如图所示解得I=FBL=0.5 A.(3)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)解得R=EI−r=23 Ω.答案:(1)0.1 N(2)0.5 A(3)23 Ω14.(10分)如图所示,在半径R的圆形区域内,分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场.在圆心处发射一个运动方向与磁场垂直的电子,电子质量为m,电荷量为e.求这个电子要穿离此磁场区域应具有的最小动能.解析:电子刚好不穿离磁场区域的条件是其轨迹正好和圆相切,故电子运动的半径r=12R.①电子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即evB=mv 2r②而动能E k=12mv2③三式联立可得E k=e2B2R28m.答案:e 2B2R2 8m15.(12分)如图所示,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动.A、C两点间距离为h,重力加速度为g.(1)求小滑块运动到C点时的速度大小v C;(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功W f;(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点.已知小滑块在D点时的速度大小为v D,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小v P.解析:(1)小滑块沿MN运动过程,水平方向受力满足qvB+N=qE小滑块在C点离开MN时N=0解得v C=EB.(2)由动能定理mgh-W f=12mv C2−0解得W f=mgh−mE22B2.(3)如图,小滑块速度最大时,速度方向与电场力、重力的合力方向垂直.撤去磁场后小滑块将做类平抛运动,等效加速度为g'g'=√(qEm )2+g2且v P2=v D2+g′2t2解得v P=√v D2+[(qEm )2+g2]t2.答案:(1)EB (2)mgℎ−mE22B2(3)√v D2+[(qEm)2+g2]t216.(14分)(2018·全国Ⅱ卷)一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xOy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为l',电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行,一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出.不计重力.(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;(2)求该粒子从M点入射时速度的大小;,(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为π6求该粒子的比荷及其从F点运动到F点的时间.解析:(1)粒子运动的轨迹如图甲所示.(粒子在电场中的轨迹为抛物线,在磁场中为圆弧,上下对称)甲乙(2)粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动.设粒子从M点射入时速度的大小为v0,在下侧电场中运动的时间为t,加速度的大小为a;粒子进入磁场的速度大小为v,方向与电场方向的夹角为θ(见图乙),速度沿电场方向的分量为v1,根据牛顿第二定律有qE=ma①式中q和m分别为粒子的电荷量和质量.由运动学公式有v1=at②l'=v0t③v1=v cos θ④粒子在磁场中做匀速圆周运动,设其运动轨道半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得⑤qvB=mv2R由几何关系得l=2R cos θ⑥.⑦联立①②③④⑤⑥式得v0=2El'Bl(3)由运动学公式和题给数据得v1=v0cotπ6⑧联立①②③⑦⑧式得qm =4√3El'B2l2⑨设粒子由M点运动到N点所用的时间为t',则t'=2t+2(π2-π6)2πT⑩式中T是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期,T=2πmqB由③⑦⑨⑩式得t'=BlE (1+√3πl18l').答案:(1)见解析图(2)2El'Bl (3)4√3El'B2l2BlE(1+√3πl18l')1。