磁场磁感应强度
磁场中的磁感应强度和磁场能量
磁场中的磁感应强度和磁场能量磁场是物质中存在的一种物理现象,其具有方向和幅度上不同的特性。
在磁场中,磁感应强度和磁场能量是研究磁场性质的两个重要概念。
本文将分别探讨磁感应强度和磁场能量在磁场中的作用和计算方法。
一、磁感应强度磁感应强度,也称为磁场强度,是描述磁场中磁力作用强度的物理量。
磁感应强度矢量的大小表示磁力的大小,方向则表示磁力的方向。
磁场强度的单位是特斯拉(T)。
在磁场中,磁感应强度决定了磁力的大小。
根据安培定律,通过导线的电流所产生的磁场强度与导线所在位置处的磁感应强度成正比。
具体而言,当导线产生的电流增大时,磁感应强度也随之增大。
我们可以通过以下公式计算磁感应强度:B = μ₀ * (I / (2πr))其中,B表示磁感应强度,μ₀代表磁导率常数,I表示电流强度,而r则是电流所在位置与计算磁感应强度的位置之间的距离。
二、磁场能量磁场能量是指磁场中的能量密度。
磁场能量与磁感应强度有关,它表示单位体积内磁场所储存的能量。
磁场能量的单位是焦耳每立方米(J/m³)。
在磁场中,磁场能量的大小与磁感应强度的平方成正比。
具体而言,当磁感应强度增大时,磁场能量也相应增大。
我们可以通过以下公式计算磁场能量:W = (1/2) * B² * μ₀其中,W表示磁场能量,B表示磁感应强度,而μ₀代表磁导率常数。
三、磁感应强度与磁场能量的关系磁感应强度和磁场能量是磁场中不可分割的两个特性。
它们之间存在紧密的关系,可以相互影响。
首先,根据磁场能量的计算公式可知,磁场能量的大小与磁感应强度的平方成正比。
因此,当磁感应强度增大时,相应的磁场能量也会增大。
反之亦然。
其次,磁感应强度与磁场能量的关系也可由物质特性引申。
不同物质对磁感应强度的响应不同,磁场能量也会受到影响。
例如,在铁磁材料(如铁)中,磁感应强度较大,因此磁场能量也相对较大。
而在非铁磁材料(如木材)中,磁感应强度较小,磁场能量也相对较小。
磁感应强度与磁场强度关系
磁感应强度与磁场强度关系磁感应强度(B)和磁场强度(H)是研究磁学领域中的两个重要概念,它们描述了物体在磁场中所受到的影响。
本文将探讨磁感应强度与磁场强度之间的关系,并详细介绍它们的定义、计算方法以及在实际应用中的意义。
一、磁感应强度的定义和计算方法磁感应强度(B)是用来描述磁场对磁介质所产生的作用力大小的物理量。
它的单位是特斯拉(T)。
磁感应强度与磁场强度之间的关系可以用下式表示:B = μ0 × H其中,μ0 表示真空中的磁导率,其数值为4π×10^-7 N/A^2。
磁场强度(H)是用来描述在磁场中单位长度上的磁场强度的物理量,它的单位是安培/米(A/m)。
通过上述公式,我们可以计算出在给定磁场强度下的磁感应强度。
这个公式表明了在特定的磁场条件下,磁感应强度与磁场强度之间存在着线性关系。
二、磁感应强度与磁场强度之间的关系磁感应强度与磁场强度之间的关系是通过麦克斯韦方程组中的安培定律和毕奥-萨伐尔定律来建立的。
这两个定律描述了磁场的产生和磁场对磁介质的影响。
根据安培定律,通过一定曲面的闭合回路上的磁感应强度与回路所围的电流的代数和成正比。
这个定律表明了电流是产生磁场的根本原因。
而根据毕奥-萨伐尔定律,磁感应强度与电流成正比。
这个定律进一步阐述了电流与磁场之间的关系。
根据上述分析可知,磁感应强度与磁场强度之间的关系是通过电流和磁介质之间的相互作用所决定的。
当磁场中的电流变化时,磁感应强度也会相应地发生变化,这就导致了磁感应强度与磁场强度的变化。
三、磁感应强度与磁场强度的应用意义磁感应强度与磁场强度的关系在实际应用中具有重要意义。
首先,它们在电磁学中的相关理论和电磁设备设计中起着关键作用。
通过研究磁感应强度与磁场强度的关系,我们可以更好地理解和解释电磁现象,并且能够更好地设计和优化电磁设备。
其次,磁感应强度与磁场强度的关系在电动势的计算中也十分重要。
根据法拉第定律,当一个线圈在磁场中运动时,它会感应出一个电动势。
磁场、磁感应强度
结论:在通电导线的电流和磁场不变时,导线越 长,导线所受的安培力就越大。
精确的实验表明:通电导线和磁场垂直时,导 线受力的大小和导线中的电流 I 成正比,和导线 的长度L成正比,即和电流I和长度L的乘积IL成 正比。
F=BIL
F 磁感应强度的定义式: B = IL (电流和磁场方向垂直)
方法:用检验电流元来研究磁场强弱
思考:通电导线受到的 磁场力与哪些因素有关?
导线长度、电流大小、磁场 的不同、放置的位置(导线 与磁场方向平行、垂直及任 意夹角受力情况不同)
实验方法:控制变量法
(演示方向问题) 实验方案
实验方案设计
1、保持磁场和通电导线的长度不变,改 变电流的大小。
现象:电流越大,导线的偏角越大。 结论:在通电导线的长度和磁场不变时,电流越 大,导线所受的安培力就越大。
值即可认为是导线所在位置那一点的磁感 应强度大小
三、迁移运用,能力提升
1、下列关于磁场的说法中,正确的是 (BCD )
A.磁场跟电场一样,是人为假设的 B.磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 C.指南针指南说明地球周围有磁场 D.磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是 通过磁场发生的
2、下列说法中正确的是 ( AD )
D.磁场是客观存在的一种物质
3、有关磁感应强度B的方向说法正确的 是( B )
A、B的方向就是小磁针N极所指的方向 B、B的方向与小磁针N极的受力方向一 致 C、B的方向就是通电导线的受力方向 D、B的方向垂直于该处磁场的方向
4、关于磁感应强度大小下列说法正确的 是( D )
A、通电导线所受磁场力大的地方磁感应 强度一定大 B、垂直磁场放置的通电导线受力的方向 就是磁感应强度的方向 C、放在同一磁场中两根通电导线中电流 相等时受力大小一定相等 D、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场 中的通电导线受力的大小和方向无关
磁场强度和磁感应强度的关系公式
磁场强度和磁感应强度的关系公式磁场强度和磁感应强度是研究磁场的两个重要物理量,它们之间的关系公式是磁感应强度等于磁场强度和磁导率的乘积。
下面将分别介绍磁场强度和磁感应强度的概念,并阐述它们之间的关系公式。
一、磁场强度的概念磁场强度是一个矢量,它表示单位电流在给定点产生的磁场的强度。
其大小和方向随着距离电流的距离和方向变化。
磁场强度的单位是特斯拉(T),一特斯拉等于每安培的电流在一米处产生的力。
磁场强度可以通过安培环路定理来计算。
根据安培环路定理,磁场强度的大小等于通过闭合曲线所围成的面积分之间的电流的代数和。
二、磁感应强度的概念磁感应强度也是一个矢量,它表示在给定点受到的外加磁场的影响。
在真空中,磁感应强度等于磁场强度。
在物质介质中,磁感应强度受到物质磁化程度的影响,其大小和磁场强度不一定相等。
磁感应强度的单位也是特斯拉(T)。
磁感应强度可以通过磁感应线圈测量来获取。
当磁感应强度改变时,磁感应线圈中会产生感应电动势,可以通过测量感应电动势的大小来得到磁感应强度的大小。
三、磁感应强度和磁场强度的关系公式磁感应强度B和磁场强度H之间的关系可以用以下公式表示:B = μH其中,B为磁感应强度,H为磁场强度,μ为磁导率。
磁导率μ是介质的磁性质之一,它表示介质中的磁场传播能力。
磁导率的大小决定了磁感应强度和磁场强度的关系。
在真空中,磁感应强度等于磁场强度乘以真空磁导率μ0(μ0约为4π×10-7T·m/A);在物质介质中,磁感应强度等于磁场强度乘以介质的相对磁导率μr (μ=μrμ0)。
四、总结磁场强度和磁感应强度是研究磁场时的重要物理量,它们之间的关系由磁感应强度等于磁场强度和磁导率的乘积来描述。
磁场强度和磁感应强度的关系公式为B = μH,其中μ为磁导率。
通过上述介绍,我们可以更好地理解磁场中磁场强度和磁感应强度的关系,为研究和应用磁场提供理论依据。
以上就是关于磁场强度和磁感应强度的关系公式的介绍,希望对大家有所帮助。
什么是磁感应强度和磁场强度
什么是磁感应强度和磁场强度?磁感应强度和磁场强度是物理学中用来描述磁场特性的两个重要概念。
磁感应强度,也称为磁感应度或磁通量密度,是衡量磁场强度的物理量。
它表示单位面积内通过垂直于该面积的磁通量的大小。
磁感应强度的符号通常用B表示,单位是特斯拉(T)。
磁感应强度是一个矢量量,它的大小和方向都很重要。
磁场强度,也称为磁场强度矢量,是描述磁场强度的物理量。
它表示单位电流所产生的磁场的强度。
磁场强度的符号通常用H表示,单位是安培每米(A/m)。
磁场强度也是一个矢量量,它的大小和方向都很重要。
磁感应强度和磁场强度之间存在一定的关系。
根据安培定律,磁感应强度B与磁场强度H 之间的关系是B = μH,其中μ是磁导率,它是一个物质的属性,表示该物质中磁场传导的能力。
对于真空或空气等非磁性物质,磁导率μ为常数,通常用μ0表示,称为真空磁导率,其值约为4π×10^-7 H/m。
对于磁性材料,磁导率μ的值会受到材料的特性和外界条件的影响。
磁感应强度和磁场强度是描述磁场的两个重要参数。
磁感应强度表示磁场中磁力线的密度,它描述了磁场的强度和分布情况。
磁感应强度的大小取决于磁场中磁力线的密度,磁场越强,磁力线越密集,磁感应强度就越大。
磁场强度则表示产生磁场的电流的强度,它描述了磁场的产生源。
磁场强度的大小取决于产生磁场的电流的强度,电流越强,磁场强度就越大。
磁感应强度和磁场强度在物理学和工程学中都有广泛的应用。
它们在电磁学、电机、磁共振成像、电磁感应等领域都起着重要的作用。
例如,在电机中,磁场强度和磁感应强度的控制和调节对于电机性能的优化和效率的提高至关重要。
在磁共振成像中,磁感应强度和磁场强度的调节可以实现对人体内部结构的无损成像。
因此,深入理解磁感应强度和磁场强度的概念和相互关系对于理解和应用磁场现象具有重要意义。
磁场与磁感应强度
磁场与磁感应强度磁场是物体周围的空间中存在的一种物理现象,它由电流或磁体产生。
磁场对物质具有吸引或排斥的作用,并且能够在一定范围内传递力量。
而磁感应强度则是磁场的物理量之一,用来表示磁场对导体中的电流产生的力的强度。
本文将详细讨论磁场和磁感应强度以及它们之间的关系。
一、磁场的概念和特性磁场是由物体产生的,并且可以感应到物体周围空间中的物质。
它是一种矢量量,在空间中具有大小和方向。
在磁场中,磁力线由北极指向南极,呈现闭合的环状。
磁场的强弱可以通过磁场线的密集程度来表示,磁力线越密集,磁场越强。
二、磁感应强度的定义和计算方法磁感应强度是用来衡量磁场的一个物理量,用字母B表示。
磁感应强度的单位是特斯拉(T),它的定义为物体受到的磁力与单位面积之比。
磁感应强度的计算公式是B = F/A,其中F表示物体受到的磁力,A表示单位面积。
三、磁场和磁感应强度的关系磁感应强度是磁场的一个参数,表示磁场的强弱程度。
它与磁场之间的关系是B = μ0 × H,其中μ0是真空中的磁导率,H表示磁场强度。
根据这个公式,我们可以得出结论:磁感应强度与磁场强度成正比,当磁场强度增大时,磁感应强度也会增大。
四、磁场和磁感应强度的应用磁场和磁感应强度在现实生活中有着广泛的应用。
例如,在电磁铁中,通过通电产生的磁场可以吸引铁磁物体,这就是磁场的应用之一。
在电磁感应中,磁场可用于产生电流,这也是磁感应强度的应用。
此外,在磁共振成像中,通过控制磁感应强度可以得到对人体内部器官的详细图像。
五、磁场和磁感应强度的保护由于磁场和磁感应强度对人体和设备有一定的影响,因此保护磁场和磁感应强度变得尤为重要。
在实际应用中,可以通过设计合理的磁屏蔽结构和采取相应的防护措施来减小磁场和磁感应强度的危害。
六、结论通过对磁场和磁感应强度的描述,我们了解了磁场的概念和特性,学习了磁感应强度的定义和计算方法,并深入探讨了磁场和磁感应强度之间的关系。
我们也了解到磁场和磁感应强度在现实生活中的广泛应用,并了解了如何保护磁场和磁感应强度。
磁场强度与磁感应强度
磁场强度与磁感应强度磁场是指任何物体周围具有磁性的区域,磁场强度则用来描述磁场的强弱程度。
而磁感应强度,又称为磁感应度,是一种衡量磁场中磁感应强度的物理量。
磁场强度和磁感应强度之间有着紧密的联系和区别,下面将对这两个概念进行详细介绍。
磁场强度是一个向量,它用来描述单位电流在磁场中所受到的磁力大小和方向。
单位磁场强度的定义是:当单位电流在垂直于电流方向的磁场中受到单位长度的磁力时,该磁场的强度为1T(特斯拉)。
在数学上,磁场强度可以用公式表示为:B = μ₀I/2πr其中,B是磁场强度,μ₀是真空磁导率,约等于4π×10^-7 N/A²,I 是电流的大小,r是电流所在位置与磁场中心的距离。
与磁场强度相比,磁感应强度是一种描述物体对磁场的响应程度的物理量。
它与磁场强度的关系可以用公式表示为:B = μ₀μrH其中,B为磁感应强度,μr为相对磁导率,H为磁场强度。
从公式来看,磁感应强度是磁场强度和相对磁导率的乘积。
相对磁导率是一个与物质的磁性相关的物理量,它描述了物体相对于真空的磁导率的大小。
磁感应强度可以用来衡量磁场中的磁力线的密度,也可以看作是单位面积上通过的磁通量。
磁场强度和磁感应强度之间的关系可以用一个简单的比例来表示。
在真空中,磁感应强度与磁场强度相等,即B = H。
然而,在介质中,由于相对磁导率的存在,磁感应强度会发生变化。
磁场强度和磁感应强度在物理学和工程学中有着广泛的应用。
在电磁学方面,磁场强度和磁感应强度是描述磁场特性的基本概念。
在实际应用中,磁场强度和磁感应强度可以用来计算电流所产生的磁力,也可以用于设计和分析电磁设备和磁性材料。
总结起来,磁场强度是描述磁场强弱的物理量,用来描述单位电流在磁场中受到的磁力情况;而磁感应强度是描述物体对磁场的响应程度的物理量,用来衡量磁场中的磁力线密度。
两者之间相互依存,磁感应强度可以通过磁场强度和相对磁导率来计算。
磁场强度和磁感应强度的研究和应用不仅对于理解磁场的性质和行为有着重要的意义,也在工程技术和科学研究中起到了至关重要的作用。
磁场与磁感应强度
磁场与磁感应强度磁场一直以来都是物理学中一个重要的研究课题。
磁场是一种以磁力作用在磁物质上的现象,它是由带电粒子运动产生的。
磁场有助于我们理解物质与能量之间的相互作用,特别是在电磁学和电子学领域中。
磁感应强度是衡量磁场强度的物理量。
它的单位是特斯拉(T),符号为B。
磁感应强度与磁力之间的关系可以用洛伦兹力公式来表示:F = qvBsinθ。
其中,F是磁力,q是电荷,v是速度,B是磁感应强度,θ是磁场与速度之间的夹角。
这个公式告诉我们磁场强度对于磁力的大小和方向有着重要影响。
为了更好地理解磁场和磁感应强度,我们可以通过一些实验来观察和测量。
例如,一个经典的实验是用指南针来检测磁场。
当将一个指南针放置在一个磁场中时,指南针的磁针会对齐于磁场的方向。
这个实验告诉我们磁场是有方向的,并且它可以通过指南针的磁针来进行测量。
另一个常见的实验是用霍尔效应来测量磁感应强度。
霍尔效应是一种将电场和磁场相互作用的现象,它可以产生一个称为霍尔电势差的电压。
通过测量霍尔电势差和已知的电流强度,我们可以计算出磁感应强度的数值。
除了实验外,我们还可以通过数学模型来描述磁场和磁感应强度。
麦克斯韦方程组是描述电磁学现象的重要方程组,其中包括了磁场和磁感应强度的数学表达式。
这些方程可以帮助我们计算和预测磁场强度以及与之相关的物理现象。
磁感应强度在生活中有许多应用。
一个典型的例子是电磁感应现象。
根据法拉第电磁感应定律,当一个导体被置于一个变化的磁场中时,会在导体两端产生一个感应电动势。
这个现象在变压器和发电机等电力设备中得到了广泛的应用。
此外,磁感应强度还与磁共振成像(MRI)有关。
MRI是一种医学成像技术,它利用磁场和磁感应强度来获得人体组织的内部结构图像,对于疾病的诊断和治疗有着重要的作用。
综上所述,磁场和磁感应强度是物理学中重要的概念和研究课题。
通过实验、数学模型和应用,我们可以更全面地理解和探索磁场的特性和磁感应强度的意义。
磁感应强度和磁场强度公式
磁感应强度和磁场强度公式咱们在物理的世界里呀,磁感应强度和磁场强度这两个概念那可是相当重要!就好像是打开电磁学神秘大门的两把钥匙。
先来说说磁感应强度,这磁感应强度呢,通常用字母 B 来表示。
它的定义是这样的,一小段通电直导线垂直放在磁场中,所受的安培力 F 跟导线中的电流I 和导线的长度L 的乘积的比值,就叫做磁感应强度。
用公式表示就是 B = F / (IL) 。
这就好比是在一个热闹的操场上,每个人所感受到的“热闹氛围”的强烈程度。
那磁场强度呢,一般用字母 H 来表示。
它和磁感应强度有着密切的关系。
打个比方,磁场强度就像是磁场的“源头力量”,而磁感应强度则是这种力量表现出来的“效果”。
记得有一次,我在给学生们讲解这两个概念的时候,有个调皮的小家伙举手问我:“老师,这磁感应强度和磁场强度是不是就像孙悟空和他的金箍棒呀?”这问题一下子把全班同学都逗乐了。
我笑着回答他:“还真有点像!磁场强度就像是孙悟空本身的法力,而磁感应强度就是他用法力挥舞金箍棒时产生的威力。
”咱们再深入聊聊这两个公式。
要理解它们,咱们得先搞清楚一些前提条件。
比如,电流的方向、导线的摆放位置等等,这些可都不能马虎。
要是稍微不注意,得出的结果可就差之千里啦。
在实际应用中,磁感应强度和磁场强度的公式那可是大有用处。
比如说在电动机、发电机的设计里,工程师们就得精确计算这两个量,才能保证机器正常高效地运转。
想象一下,如果他们算错了,那机器可能就会像没吃饱饭的人一样,有气无力,甚至直接“罢工”。
还有在咱们日常生活中的一些小玩意儿里,也都离不开这两个概念和它们的公式。
像耳机、扬声器,它们能发出美妙的声音,可都得归功于对磁感应强度和磁场强度的巧妙运用。
学习这两个概念和公式的时候,可别死记硬背,得理解着来。
多做几道练习题,多想想实际的例子,这样才能真正掌握它们。
总之,磁感应强度和磁场强度公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们用心去琢磨,多联系实际,就一定能把它们拿下!就像咱们在生活中面对各种难题一样,只要有耐心、有方法,都能迎刃而解。
磁感应强度和磁场强度的关系公式
磁感应强度和磁场强度的关系公式1. 概述磁感应强度和磁场强度是磁学中两个重要的物理量,它们分别用来描述磁场中的磁感应线和磁场的力线。
磁感应强度和磁场强度之间存在着一定的数学关系,通过这篇文章,我们将探讨这两者之间的关系公式。
2. 磁感应强度的定义磁感应强度(B)是描述某一点磁场中磁感应线密度的物理量,通常用特斯拉(T)作单位。
在某一点的磁感应强度大小和方向决定于该点的磁场情况,它是一个矢量量。
3. 磁场强度的定义磁场强度(H)是描述磁场中磁力线的密度和方向的物理量,通常用安培每米(A/m)作单位。
它是通过通电导体或磁化体产生的磁场所引起的磁力。
4. 磁感应强度和磁场强度之间的关系在真空中,磁感应强度和磁场强度之间满足以下关系:B = μ0μrH其中,B为磁感应强度;H为磁场强度;μ0为真空中的磁导率,其大小约为4π×10^-7T·m/A;μr为磁介质的相对磁导率。
5. 磁介质的相对磁导率磁介质相对磁导率μr是描述磁介质相对于真空对磁场的导磁性能的物理量。
当磁介质中存在磁铁矿物质时,μr大于1;而当磁介质中不存在磁铁矿物质时,μr等于1。
对于不同的磁介质,其μr的大小也不同。
6. 磁感应强度和磁场强度的关系公式的推导根据安培环路定理和法拉第电磁感应定律,可以得到磁感应强度和磁场强度之间的关系。
根据安培环路定理,磁场强度H与磁场中磁通量ΦB的关系为:∮H·dl = I其中,∮H·dl表示磁场强度H沿闭合路径的线积分,I为该闭合路径内的电流。
根据法拉第电磁感应定律,对于一根导线环,其磁通量ΦB与其中的电流I的关系为:ΦB = B·A其中,B为磁感应强度,A为导线环面积。
将上述两个式子结合,并将电流I代入,可以得到磁感应强度和磁场强度之间的关系:∮H·dl = B·A根据环路的选择,上式可以化简为:H·l = B·l其中,l为环路的长度。
磁场的磁感应强度
磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度是描述磁场强弱的参数,它告诉我们在给定磁场中,单位面积上通过的磁通量量是多少。
在物理学中,磁感应强度常用符号B表示,其国际单位为特斯拉(T)。
磁感应强度的数值大小与磁场强度相关,也与物体自身的磁性有关。
根据安培定律,通电导体所产生的磁场与电流成正比,磁感应强度可以通过一定的公式计算得到。
磁感应强度的计算公式为:B = μ₀·(ΣI/4πR²)在这个公式中,B代表磁感应强度,ΣI代表穿过某一闭合曲面的总电流,R代表从该点到闭合曲面最近点的距离,μ₀代表真空磁导率,其数值为4π×10⁻⁷特斯拉·米/安培。
通过这个公式,我们可以计算出给定电流产生的磁场的磁感应强度。
磁感应强度的大小可以影响磁场对物体的作用。
在实际应用中,磁感应强度具有很多用途。
例如,在电磁铁中,通电线圈产生的磁感应强度可以控制铁磁材料的磁化程度,从而实现吸附和释放物体的目的。
在电动机中,磁感应强度对电流的方向和大小有直接影响,从而产生力矩作用。
此外,磁感应强度也是计算感应电动势的重要参数,电磁感应现象中的法拉第电磁感应定律和楞次定律都涉及到磁感应强度。
磁感应强度的大小还与物体自身的磁性有关。
铁磁材料具有较高的磁化程度,可以增强磁感应强度。
而对于非磁性材料或抗磁性材料,磁感应强度较小。
这也是为什么当我们接近磁铁的时候,铁磁材料容易被吸引,而非磁性材料则不容易受到吸引的原因。
总结一下,磁场的磁感应强度是用特斯拉(T)这个单位来衡量的,它描述了磁场的强度。
磁感应强度可以通过公式计算得到,它与电流的大小和方向、距离以及物体的磁性有关。
通过磁感应强度的控制,可以实现控制物体吸附、产生力矩以及感应电动势等应用。
在日常生活中,磁场的磁感应强度起到了重要的作用。
磁学中的磁场强度与磁感应强度
磁学中的磁场强度与磁感应强度磁学是物理学中的一个重要分支,研究磁场及其相关现象。
在磁学中,磁场强度和磁感应强度是两个核心概念。
本文将对这两个概念进行阐述,并探讨它们之间的关系。
一、磁场强度磁场强度是一个描述磁场强弱的物理量。
简单来说,磁场强度代表了磁场对单位长度磁极的力的作用程度。
其单位为安培/米(A/m)。
在物理学中,通常用字母H表示磁场强度。
磁场强度的大小与导线中电流的大小有关。
根据安培定律,电流通过导线时,会在导线周围形成一个磁场。
磁场强度的大小与导线中的电流成正比,即磁场强度随着电流的增大而增大。
此外,磁场强度的大小还与距离导线的距离有关。
与电场不同,磁场在空间中呈现出“环绕”的特性,即无论离导线多远,都存在磁场。
但是,距离导线越近,磁场的强度越大。
二、磁感应强度磁感应强度是描述磁场对物质磁化程度的物理量。
简单来说,磁感应强度代表了磁场对单位面积的力的作用程度。
其单位为特斯拉(T)。
在物理学中,通常用字母B表示磁感应强度。
磁感应强度的大小与物质的磁化程度有关。
当物质被放置在磁场中时,会发生磁化现象,即物质内部的微观磁偶极子被调整,使得物质自身也产生一个磁场。
磁感应强度的大小与物质的磁化程度成正比,即磁感应强度随着物质磁化程度的增大而增大。
类似于磁场强度,磁感应强度的大小也与距离磁源的距离有关。
距离磁源越近,磁感应强度越大。
三、磁场强度与磁感应强度的关系磁场强度和磁感应强度是两个相关的概念,在某些情况下可以相互转化。
根据安培定律,磁场强度与导线中的电流成正比。
而根据法拉第电磁感应定律,磁感应强度与导线中的变化磁通量成正比。
通过这两个定律可以得出一个重要的结论:对于导线中的电流和变化磁通量相同的情况下,磁场强度和磁感应强度是相等的。
具体来说,当电流为1安培时,在导线周围的空间中的磁场强度和磁感应强度都为1特斯拉。
当电流增大到2安培时,磁场强度和磁感应强度都增大到2特斯拉。
需要注意的是,磁场强度和磁感应强度的方向一般不同。
磁场的磁感应强度
磁场的磁感应强度磁场是物理学中的一个重要概念,它是由磁荷产生的,具有磁场的物体可以相互作用并产生力的效应。
在磁场中,我们常常关注的一个指标就是磁感应强度,它描述了磁场的强弱程度。
本文将以“磁场的磁感应强度”为题,探讨磁感应强度的概念、计算方法以及其应用。
一、磁感应强度的概念磁感应强度是磁场的一个物理量,通常用字母B表示,单位是特斯拉(T)。
磁感应强度描述了单位面元上磁力的大小,可以理解为磁场的“强度”,值越大表示磁场越强。
磁感应强度的方向与磁力线相切,指向磁力线外的方向被定义为正方向。
二、磁感应强度的计算方法磁感应强度的计算可以通过安培定则和毕奥-萨伐尔定律来进行。
根据安培定则,一个螺线管(理想线圈)内磁场的磁感应强度B与线圈中电流I的关系可以用公式B = μ0 * n * I表示,其中μ0为真空中磁导率,n为线圈匝数。
而根据毕奥-萨伐尔定律,一个导体中任意一点的磁感应强度B与电流元I、导体到该点距离的平方r的乘积成正比,可以表示为公式B = μ0 * I / (2πr)。
三、磁感应强度的应用1. 电磁感应:磁感应强度在电磁感应中起着重要作用。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁感应强度发生改变时,会在导体中感应出一个电动势。
电磁感应是电力工业中非常重要的原理,利用它可以实现发电、变压、电磁感应加热等应用。
2. 磁共振成像:磁共振成像是一种医学成像技术,利用磁感应强度对人体内部进行图像的重建。
磁共振成像是无创的、无辐射的,可以提供高分辨率的图像,广泛应用于医学诊断领域。
3. 磁悬浮列车:磁悬浮列车是一种基于磁感应的交通方式。
利用磁感应强度产生的磁力,磁悬浮列车可以悬浮在轨道上行驶,避免与轨道直接接触,减小运行阻力,提高速度,具有较高的运输效率。
四、磁感应强度的影响因素磁感应强度的大小受到多种因素的影响。
首先,与电流的大小和线圈匝数成正比,增大电流或线圈匝数可以增加磁感应强度。
其次,与距离的平方成反比,增大距离会减小磁感应强度。
磁场强度和磁感应强度公式
磁场强度和磁感应强度公式
1. 基本概念。
- 磁场强度(H):磁场强度是描述磁场性质的一个辅助物理量。
它的定义是磁场中某点的磁场强度H等于该点的磁感应强度B与磁介质的磁导率μ之比,即H = (B)/(μ)。
- 磁感应强度(B):磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
它的大小等于垂直于磁场方向放置的一小段长为L的通电导线所受的安培力F与电流I和导线长度L乘积的比值,即B=(F)/(IL)(当导线与磁场垂直时)。
2. 单位换算关系。
- 在国际单位制(SI)中,磁场强度H的单位是安培/米(A/m)。
- 磁感应强度B的单位是特斯拉(T),1T = 1(N)/(A· m)。
3. 相关公式推导与联系。
- 根据H=(B)/(μ),可得B = μ H。
对于真空情况,磁导率μ=μ_0 = 4π×10^-7T·m/A。
- 在有磁介质的情况下,磁介质中的磁感应强度B是由传导电流产生的磁场B_0(在真空中由同样电流产生的磁场)和磁化电流产生的附加磁场B'叠加而成的,即B = B_0 + B',而磁场强度H主要是考虑传导电流的影响,它在不同磁介质中的分布规律相对简单,通过H可以方便地研究磁介质中的磁场。
磁场与磁感应强度
磁场与磁感应强度磁场和磁感应强度是磁学中的重要概念,它们在物理学、工程学以及其他相关领域有广泛的应用。
本文将从磁场和磁感应的定义、性质以及相关公式等方面进行探讨,旨在全面解析磁场与磁感应强度之间的关系。
一、磁场的定义与性质磁场是指物体周围存在的磁性物体受力或产生磁效应的空间区域。
我们可以通过磁铁、电流和磁矩等方式来产生磁场。
在磁场中,磁力线是描述磁场分布的图像,它们以箭头的形式表示,指向磁场的方向。
磁场具有以下性质:1. 磁场是矢量量,具有方向性:磁场有方向,可以使用箭头表示。
箭头的方向表示磁场的方向。
2. 磁场是无源矢量:磁场自身不具备能量,无法直接做功。
3. 磁场具有磁场强度:磁场强度用H表示,是磁场的物理量之一。
二、磁感应强度的定义与性质磁感应强度是指磁场中单位面积垂直于磁感线的面上通过的磁感线数目。
磁感应强度用B表示,是磁场的另一个重要物理量。
磁感应强度具有以下性质:1. 磁感应强度是矢量量,具有方向性:与磁场类似,磁感应强度也有方向,并可以用箭头表示。
2. 磁感应强度与磁场强度之间的关系:磁感应强度B与磁场强度H 之间存在线性关系,其比例系数为磁导率μ。
即B = μH。
3. 磁感应强度与磁场强度之间的关系:磁感应强度B等于磁场强度H与磁性介质中的磁化强度J的矢量叠加。
三、磁场与磁感应强度的测量为了测量磁场和磁感应强度,我们通常使用磁感应计或霍尔元件等仪器。
磁感应计是一种能够测量磁场强度B的仪器,它通常由一个圆形磁铁和一个可转动指针组成。
在测量时,我们将磁感应计放置在待测位置,然后读取指针所指示的数值,即可得到磁场强度的大小。
霍尔元件则是一种能够测量磁感应强度B的仪器,它基于霍尔效应的原理。
霍尔效应是指当一个导电材料中有电流通过时,如果将一个垂直于电流和磁感应方向的电场施加在该导电材料上,那么会在材料两侧产生一种电势差。
通过测量这个电势差,可以得到磁感应强度的数值。
四、磁场与磁感应强度的应用磁场和磁感应强度在许多领域都有重要的应用,下面我们将介绍其中几个典型的应用。
磁感应强度和磁场强度的关系和计算
磁感应强度和磁场强度的关系和计算磁感应强度(B)是描述磁场在空间中某一点强度的物理量,磁场强度(H)则是描述磁场在空间中某一点影响力的物理量。
它们之间的关系和计算方法如下:1.磁感应强度的定义:磁感应强度B是垂直于磁场线并在磁场线方向上的单位面积上所承受的磁力F,即B=F/A。
2.磁场强度的定义:磁场强度H是垂直于磁场线并在磁场线方向上的单位长度上所承受的磁力F,即H=F/L。
3.磁感应强度和磁场强度的关系:它们之间的关系可以用比例关系表示,即B=μ₀H,其中μ₀是真空的磁导率,其值为4π×10⁻⁷ T·m/A。
4.磁感应强度的计算:已知磁场中的磁力F和所承受的面积A,可以计算磁感应强度B。
但需要注意的是,磁感应强度是矢量,有大小和方向,所以在计算时还要确定磁场的方向。
5.磁场强度的计算:已知磁场中的磁力F和所承受的长度L,可以计算磁场强度H。
同样需要注意的是,磁场强度也是矢量,有大小和方向,所以在计算时还要确定磁场的方向。
6.磁场强度和磁感应强度的单位:磁场强度的单位是安培/米(A/m),磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
7.磁场强度和磁感应强度的测量:可以使用磁针、霍尔效应传感器等仪器来测量磁场强度和磁感应强度。
以上就是关于磁感应强度和磁场强度的关系和计算的知识点,希望对您有所帮助。
习题及方法:一个质量为0.5kg的磁铁在匀强磁场中受到的磁力为2N,求该磁场的磁感应强度。
根据磁感应强度的定义公式B=F/A,我们需要知道磁力F和所承受的面积A。
但题目中没有给出面积,而是给出了磁力和质量。
这里需要运用牛顿第二定律F=ma,其中a是加速度。
由于磁铁在磁场中受到的磁力是垂直于磁场线的,所以可以认为磁铁在磁场中的运动是匀速直线运动,即加速度a=0。
因此,磁铁受到的磁力F等于磁铁所受的磁感应强度B乘以磁铁的面积A。
即F=B A。
将已知数值代入公式,得到B=2N/(0.5kg9.8m/s²)=0.408T。
磁场和磁感应强度
(1)两条磁感线不能相交; (2)磁感线是围绕电流旳闭合曲线。
18
3.经典磁感线 (1)载流长直导线 磁场旳磁感线 右手:拇指— I方向; 四指---磁感线方向
(2)载流圆线圈磁 场旳磁感线 右手:拇指— I方向;
四指---磁感线方向
I 磁感线
I
19
(3)载流直螺旋线圈
磁场旳磁感线
右手握住螺旋线圈:
θ
dΦ BdS cos B dS
Φ SBdS cos B dS
对闭合曲面,要求正法线方向垂直于曲面对外。
当磁感线从曲面内穿出时,磁通量为正,而当磁感
线从曲面外穿入时,磁通量为负。
25
磁场旳高斯定理(磁通连续原理): 在任何磁场中,经过任意封闭曲面旳磁通量恒为零。 因为磁感线是闭合曲线,穿入封闭曲面旳磁感线条数 和穿出封闭曲面旳磁感线条数一定相等,故经过封闭 曲面旳磁通量恒为零。
四指— I方向;
拇指---线圈内部旳磁
I
感线方向
(4)载流螺绕环磁
场旳磁感线
右手握住螺绕环:
四指— I方向;
拇指---环内旳磁感线方向。
I
20
磁感应线旳性质 与电流套链 闭合曲线(磁单极子不存在) 互不相交 方向与电流成右手螺旋关系
I I
B
B
图片:经典磁感线
22
磁感线和电流满足右手螺旋法则。
长直电流周围旳磁感应线,在垂直
磁感应线(magnetic induction line)形象表达磁场 分布情况:曲线上每点切线方向与该点磁感应强 度B方向一致;在与磁场垂直旳单位面积上穿过 曲线旳条数,与该处B旳大小成正比,即疏密程 度反应出B旳大小。
一簇磁感应线围成旳管状区域称为磁感应管。
磁感应强度和磁场强度的关系
磁感应强度和磁场强度的关系磁感应强度和磁场强度是磁学领域重要的概念,它们在许多物理现象中起到关键作用。
本文将探讨磁感应强度和磁场强度之间的关系,以及它们对物质和环境的影响。
一、磁感应强度的定义磁感应强度是一个矢量量,通常表示为B。
它是描述磁场对单位面积垂直于磁场方向的作用的物理量。
磁感应强度的单位是特斯拉(T),也可以用高斯(G)表示。
磁感应强度的大小与在某一点处所受到的磁场力的大小和方向有关。
二、磁场强度的定义磁场强度是一个矢量量,通常表示为H。
它是描述磁场对磁场源(如电流元、磁体等)产生的作用的物理量。
磁场强度的单位是安培/米(A/m)。
磁场强度的大小与在某一点处所产生的磁场的大小和方向有关。
三、磁感应强度与磁场强度的关系磁感应强度B和磁场强度H之间有一定的关系,即B和H满足磁场中麦克斯韦方程组中的一个重要方程,即磁场的高斯定律:∇·B = 0根据矢量分析理论,可以得出磁场的高斯定律的微分形式:∇×H = 0由此可以得出,磁感应强度和磁场强度之间满足以下关系:B = μ0μrH其中,μ0是真空中的磁导率,约等于4π × 10⁻⁷ T·m/A;μr是相对磁导率,表示某一特定物质对磁场的响应程度。
磁感应强度B和磁场强度H之间的关系可以用上述公式来计算。
四、磁感应强度和磁场强度的影响因素磁感应强度和磁场强度的大小受多种因素的影响,以下是一些重要的影响因素:1. 磁体形状和尺寸:磁体的形状和尺寸对磁感应强度和磁场强度有直接影响。
通常情况下,磁体越大,磁感应强度和磁场强度越大。
2. 材料磁性:不同材料对磁场的响应程度不同,即材料的磁性不同。
比如铁磁材料对磁场的响应程度远大于其他材料,因此在应用中常常使用铁磁材料来增加磁感应强度和磁场强度。
3. 电流强度:在一个电流元或磁体中,电流的强度越大,产生的磁场强度越大,从而磁感应强度也越大。
5. 空间位置:由于磁场的特性,磁感应强度和磁场强度在空间中会随着位置的不同而变化。
磁场与磁感应强度
磁场与磁感应强度磁场是一种特殊的物理现象,是指物体周围存在的由带电粒子或电流所产生的区域性物理量。
在物理学中,磁场与磁感应强度常常成为磁力学研究的重要内容之一。
本文将对磁场与磁感应强度进行详细探讨。
1. 磁场的基本概念磁场是由带电粒子运动产生的,具有方向和大小的物理量。
磁场的作用是对其周围的磁性物质或其他带电粒子产生力的作用。
根据能量守恒定律,磁场对电荷力的作用是通过作用于电荷的力实现的。
2. 磁感应强度的定义与计算磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用符号B表示,单位是特斯拉(T)。
当磁感应强度为1特斯拉时,表示在一个平面上每1平方米的面积内,垂直于磁场方向的导线中,通过的电流为1安培,所产生的力为1牛顿。
在计算磁感应强度时,可以应用安培定律。
安培定律描述了通电导线所产生的磁场对周围磁性物质或电荷的作用。
安培定律可以用公式B=μ₀・I/(2πr)来表示,其中B表示磁感应强度,μ₀表示真空中的磁导率,I表示电流的大小,r表示离导线的距离。
3. 磁场的性质与产生磁场有许多特性,包括磁力线、磁通量和磁通量密度等。
磁力线是用来描述磁场线的概念,它的方向与磁场的方向相同。
磁通量是一个标量,用符号Φ表示,它表示一个闭合曲面上磁场的总量。
磁通量密度则是指单位面积上的磁通量。
磁场可以通过电流、磁化物质和磁体三种方式产生。
当电流通过导线时,会产生环绕着导线的磁场。
磁化物质则是指某些材料在外加磁场的作用下,内部自身的微小磁偶极子磁化的现象。
磁体则是指具有一定磁性并能够产生磁场的物体。
4. 磁场与电磁感应磁场与电磁感应密切相关。
在电磁感应中,当磁感应强度发生变化时,会在导体中引起感应电动势,从而产生电流。
这是基于法拉第电磁感应定律的原理,即当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
由此可见,磁场与磁感应强度是磁力学中重要的内容。
磁场的形成和性质,以及磁感应强度的计算与应用,对于我们理解磁力学的基本原理和应用具有重要的意义。
磁感应强度与磁场强度
磁感应强度与磁场强度磁感应强度和磁场强度是物理学中常常涉及到的概念,它们在解释和描述磁场行为方面起着至关重要的作用。
本文将详细介绍磁感应强度和磁场强度的概念、计算方法以及它们之间的关系。
一、磁感应强度磁感应强度是指磁场中的一点受到的磁力作用的大小,通常用B表示。
磁感应强度是一个向量,其大小和方向都具有物理意义。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的计算方法:1. 长直导线的磁感应强度:当通过一根长直导线的电流为I时,距离导线距离为r的某一点的磁感应强度可以通过安培定理计算得到,公式为B = μ0*I/(2πr),其中μ0是真空中的磁导率,其值为4π×10^-7特斯拉·米/安。
2. 环形线圈的磁感应强度:当通过一个包含N个匝数的环形线圈的电流为I时,其几何中心垂直于线圈平面的某一点的磁感应强度可以通过安培定理计算得到,公式为B = μ0*N*I/(2R),其中R是线圈的半径。
二、磁场强度磁场强度是指在磁场中单位长度内通过导线的电流产生的磁感应强度,通常用H表示。
磁场强度也是一个向量,其大小和方向与磁感应强度相同。
磁场强度的单位是安培/米(A/m)。
磁场强度的计算方法:1. 长直导线的磁场强度:当通过一根长直导线的电流为I时,距离导线距离为r的某一点的磁场强度可以通过安培定理计算得到,公式为H = I/(2πr)。
2. 环形线圈的磁场强度:当通过一个包含N个匝数的环形线圈的电流为I时,其几何中心垂直于线圈平面的某一点的磁场强度可以通过安培定理计算得到,公式为H = N*I/(2R)。
三、磁感应强度与磁场强度的关系磁感应强度和磁场强度之间的关系可以通过定义磁导率来揭示,磁导率被定义为B/H。
根据安培定理和磁感应强度、磁场强度的计算公式,可以得到真空中磁导率的值为μ0 = 4π×10^-7特斯拉·米/安。
因此,磁感应强度和磁场强度之间的关系可以表示为B = μ0*H。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
磁场 磁感应强度【知识要点】 1. 磁场(1)定义:运动电荷周围存有的一种特殊物质;它是磁体、运动电荷间相互作用的媒介。
(2)基本性质:对放入其中的磁极、运动电荷可能有力的作用。
2.磁现象的电本质:安培假说揭示了磁铁磁场和电流的磁场在本质上都是电荷的运动引起的;物体是否对外表现出磁性取决于分子电流的有序或无序。
3.磁性材料分类:4.磁感应强度:(1)定义:在匀强磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场的作用力F 与电流I 和导线长度L的乘积IL 的比值。
即ILF B =(2)方向:小磁针北极在该处受磁场力的方向。
5.磁感线: ①人为性:磁感线是人为画出用来形象描述磁场强弱和方向分布的一些曲线;②强弱:磁感线越密,表示磁场越强;磁感线越希疏,表示磁场越弱; ③方向:磁感线上任意一点的切线方向和该点的磁场方向相同;④磁感线是闭合曲线(不存有磁单极子); ⑤磁感线在空间永不相交。
6.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。
7.磁通量:(1)定义:穿过某一面积的磁感线的条数,若S 表示垂直于B 方向上的投影面积,则 Φ=BS ;单位:韦伯(Wb )(2)磁通密度:穿过垂直于磁场方向单位面积的磁通量 ,即SB Φ=(3)合磁通:当有方向相反的磁场通过同一平面时,Φ合=Φ大—Φ小 7.关于空间某点磁场方向的几种不同表达: ⑴空间该点的磁场方向;⑵空间该点的磁感应强度方向; ⑶小磁针在该点的受力方向;⑷可自由转动的小磁针在该点静止时N 极的指向;⑸磁感线在该点的切线方向。
【典型例题】[例1]下列说法准确的是 ( )A .电荷在某处不受电场力作用,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,是把一个试探电荷放到该点时受到的电场力与试探电荷本身电量的比值D .表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值 [例2]一束带电粒子沿着水平方向,平行地飞过磁针上方,如图所示,当带电粒子飞过磁针上方的瞬间,磁针的S 极向纸里转,这带电粒子可能是①向右飞行的正电荷束 ②向左飞行的正电荷束③向右飞行的负电荷束 ④向左飞行的负电荷束A.只有①②准确B.只有③④准确C.只有②③准确D.只有②④准确 [例3]如图所示,a 、b 、c 三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、右侧和管内,当这些小磁针静止时,小磁针N 极的指向是 A.a 、b 、c 均向左B.a、b、c 均向右C.a向左,b向右,c 向右D.a向右,b向左,c 向右[例4]某地地磁场磁感应强度大小为B=1.6×10-4特,与水平方向夹角53°,其在水平面内S=1.5米2的面积内地磁场的磁通量为( )A.1.44×10-4韦伯B.1.92×10-4韦伯C.1.92×10-5韦伯D.1.44×10-5韦伯[例5]如图所示,三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同,方向如图的电流,ac⊥bd,且ad=ad=ac,则a点处B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dD.沿纸面由a向c【当堂反馈】1.磁感应强度的单位是特,1 T相当于A.1 kg/A·s2B.1 kg·m/A·s 2C.1 kg·m2/s2D.1 kg /C·s2.如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为( )A. φa>φbB. φa<φbC. φa=φbD.无法比较3.下列说法准确的是( )A.除永久磁铁以外,一切磁场都是由运动电荷产生的;B.一切磁现象都起源于运动电荷;C.一切磁作用都是运动电荷通过磁场发生的;D.有磁必有电,有电必有磁。
4.对磁感应强度大小的分析,准确的是:( ) A通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关C磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向D放在匀强磁场中各处的通电导线受力大小和方向处处相同5.一般情况下,金属都有电阻.电阻是导体的属性之一.当条件发生改变时,其属性也会发生改变.(1)实验表明,某些金属当温度降低到某一定值时,其电阻突然降为零,这种现象叫做_______现象.(2)图所示为磁悬浮现象,将某种液态物质倒入金属盘后,能使金属盘达到转变温度,在金属盘上方释放一永磁体,当它下落到盘上方某一位置时即产生磁悬浮现象.试根据下表列出的几种金属的转变温度和几种液态物质的沸点数据,判断所倒入的液态物质应是_______,金属盘的材料应是_______.金属转变温度/K 液态物质沸点/K铱0.14 液氦 4.1锌0.75 液氮77.0铝 1.20 液氧90.0锡 3.72 液态甲烷111.5铅7.20 液态二氧化碳194.5(3)试分析说明磁悬浮现象的原因.(4)利用上述现象,人们已设计成磁悬浮高速列车.列车车厢下部装有电磁铁,运行所需槽形导轨底部和侧壁装有线圈,用以提供_______.这种列车是一般列车运行速度的3~4倍,能达到这样高速的原因是_______.§8.2磁场对电流的作用【知识要点】1.安培力方向的判定⑴用左手定则。
安培力一定垂直于磁场和电流所决定的平面,但磁场与电流不一定垂直。
⑵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)。
⑶用“同向电流相吸,反向电流相斥”只要两导线不是互相垂直的,都能够用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向,且导线有转动到使电流方向一致的趋势;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。
2.安培力大小的计算F=BLI sinθ(θ为B、L间的夹角)高中只要求会计算θ=0(不受安培力)和θ=90°两种情况;L为垂直于磁场方向的有效长度3.磁电式电流表工作原理⑴构造:①磁性很强的蹄形磁铁②圆柱形铁芯③套在铁芯上可绕轴转动的铝框④绕在铝框上的线圈⑤铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针.⑵工作原理:安培力F∝I,所以I越大,安培力产生的力矩也越大,线圈和i指针偏转的角度θ就越大,即I∝θ。
【典型例题】[例1]如图所示,能够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,导线将如何移动?[例2] 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__。
若通电导线沿水平方向从N极正上方缓慢移到S极正上方,则水平面对磁铁的摩擦力如何变化?[例3]电视机显象管的偏转线圈示意图如左图,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?[例4]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?[例5]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 后落在水平面上,水平位移为s 。
求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q 。
【当堂反馈】1.如图所示,一根长直金属导线MN 用软导线水平悬挂起来,位于垂直纸面向里的匀强磁场中,通入由M 到N 的电流时两根悬线的拉力不为零。
要使悬线的拉力为零,下列措施可行的是( )A .改变电流方向,适当增大电流B .电流方向不变,适当增大电流C .改变磁场方向,适当增大磁感应强度D .不改变磁场方向,适当增大磁感应强度2.如图所示,两根直导线相互垂直,但相隔一小段距离,其中一根AB 的固定的,另一根CD 能自由活动,当直流电流按图示的方向通入两根直导线时,导线CD 将(从纸外向纸内ααB h s看) ( )A .顺时针方向转动,同时靠近导线AB B .顺时针方向转动,同时离开导线ABC .逆时针方向转动,同时靠近导线ABD .逆时针方向转动,同时离开导线AB 3.位于同一水平面上的两根平行导电导轨,放置在斜向左上方、与水平面成60°角足够大的匀强磁场中,现给出这一装置的侧视图,一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动,在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中,金属棒始终保持匀速运动,则磁感强度B 的大小变化可能是A .始终变大B .始终变小C .先变大后变小D .先变小后变大4.如图(甲)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l1=0.4m ,导轨平面与水平面成=30 角,下端通过导线连接阻值R =0.6Ω的电阻.质量为m =0.2kg 、阻值r =0.2Ω的金属棒ab 放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中,取g =10m/s2.(1)若金属棒距导轨下端l2=0.5m ,磁场随时间变化的规律如图(乙)所示,为保持金属棒静止,试求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系. (2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为B ′,通过额定功率Pm=10W 的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力,使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动,经过0.5s 电动机达到额定功率,此后电动机功率保持不变.金属棒运动的v 一t 图像如图(丙)所示.试求磁感应强度 B ′的大小和0.5s 内电动机牵引力的冲量大小.θ θa b R l 1 甲 B。