大学物理辅导-磁场磁力磁介质等总结
大学物理第7章恒定磁场(总结)
磁场对物质的影响实验
总结词
磁场对物质的影响实验是研究磁场对物质性 质和行为影响的实验，通过观察物质在磁场 中的变化，可以深入了解物质的磁学性质和 磁场的作用机制。
详细描述
在磁场对物质的影响实验中，常见的实验对 象包括铁磁性材料、抗磁性材料和顺磁性材 料等。通过观察这些材料在磁场中的磁化、 磁致伸缩等现象，可以研究磁场对物质内部 微观结构和宏观性质的影响。此外，还可以 通过测量物质的磁化曲线和磁滞回线等参数 ，进一步探究物质的磁学性质和磁畴结构。
毕奥-萨伐尔定律
02
描述了电流在空间中产生的磁场分布，即电流元在其周围空间
产生的磁场与电流元、距离有关。
磁场的高斯定理
03
表明磁场是无源场，即穿过任意闭合曲面的磁通量恒等于零。
磁场中的电流和磁动势
安培环路定律
描述了电流在磁场中所受的力与 电流、磁动势之间的关系，即磁 场中的电流所受的力与电流、磁 动势沿闭合回路的线积分成正比。
磁流体动力学
研究磁场对流体运动的影响，如磁场对流体流动的导向、加速和 减速作用。
磁力
磁场可以产生磁力，对物体进行吸引或排斥，可以用于物体的悬 浮、分离和搬运等。
磁电阻
某些材料的电阻会受到磁场的影响，这种现象称为磁电阻效应， 可以用于电子器件的设计。
磁场的工程应用
1 2
磁悬浮技术
利用磁场对物体的排斥力，实现物体的无接触悬 浮，广泛应用于高速交通、悬浮列车等领域。
磁动势
描述了产生磁场的电流的量，即 磁动势等于产生磁场的电流与线 圈匝数的乘积。
磁阻
描述了磁通通过不同材料的难易 程度，即磁阻等于材料磁导率与 材料厚度的乘积。
磁场中的力
安培力
大学物理下磁场部分总结资料
求出另一
磁场能量密度 磁场能量
B 1 1 2 wm H BH 2 2 2
2
Wm wm dV
V
V
B2 dV 2
电磁场与电磁波小结
1.位移电流 为了使安培环路定理具有更普遍的意义,麦克斯韦提
出位移电流假设。
2. 麦克斯韦方程组
(1) D d S q dV S V B (3) E d l t d S L S
由电流I1产生的通过在矩形abcd的磁通量：
由右手螺旋法则，电流I1、I 2在矩形部分产生的磁场 方向都是垂直纸面向外
总 2 2 ln 3 106 Wb 2.2 10 6 Wb
例2：
在半径为R的圆柱形空间中存在着均匀磁场，B 的方向与柱的轴线平 行。如图所示，有一长为l 的金属棒放在磁场中，设B随时间的变化率 为常量。试证：棒上感应电动势的大小为 B
3. 载流线圈的磁力矩 M Pm B
4.磁通量
n
I
m B dS BdS cos
1、毕奥-萨伐尔定律 真空中一个电流元Idl ，在相对于该电流元位矢为r的位置
0 Idl r 所产生的磁感应强度dB为dB 4 r 3 0 4 107 H m 1 , 为真空磁导率。dB的方向沿Idl r 方向。
i
M
p
V
m
在各向同性磁介质中
M xm H
(2)磁场强度矢量 (是辅助物理量)
磁通量 m BdS cos B dS
S S
dB
4
0 qv r
r3
载流平面线圈在均匀磁场B 中受到磁力矩的作用 M Pm B 式中 Pm NISn 为线圈的磁矩 运动电荷在外磁场中受 到的磁力： f qv B
磁学知识点总结大学
磁学知识点总结大学1. 磁场的基本概念磁场是指周围空间中存在磁力的区域。
磁场具有方向和大小，通常用磁感应强度表示。
磁场由磁性物质产生，其作用范围称为磁场区域。
磁场的方向可以用磁力线表示，磁力线是磁场中任意点的切线方向。
在磁场中，物体会受到磁力的作用。
磁场通常由磁铁或电流产生，磁场的强弱取决于磁体的大小和形状，以及电流的大小和方向。
2. 磁场的性质磁场具有一些特殊的性质，主要包括磁场的方向性、磁场的非平衡性和磁场的相互作用性。
磁场的方向性指的是磁场具有方向性，即具有南北极之分，磁场线从磁北极指向磁南极。
磁场的非平衡性指的是磁场能够将磁性物质排列成不同的磁态，表现出磁性。
磁性物质在外磁场的作用下会受到磁化，形成磁矩，具有磁性。
磁场的相互作用性指的是磁场可以相互作用，并对相互作用的物体产生一定影响。
3. 电磁感应电磁感应是指磁场和电场相互作用产生电流的现象。
电磁感应根据磁场的变化形式可以分为恒定磁场中的电磁感应和变化磁场中的电磁感应。
恒定磁场中的电磁感应主要是指在磁场中运动的导体上会感应出感应电动势，从而产生感应电流。
变化磁场中的电磁感应是指当磁场的磁感应强度发生变化时，也会感应出感应电动势，从而产生感应电流。
4. 电磁感应现象的应用电磁感应现象在现实生活和工业生产中有着广泛的应用。
例如，变压器就是利用电磁感应现象实现电能的传输和功率的调整。
电磁感应现象还用于发电机的工作原理中，通过电磁感应产生电流，从而实现能量的转化。
电磁感应现象还广泛应用于感应炉、电磁制动器、电磁铁等工业设备中。
5. 磁性材料的特性磁性材料是指在外磁场的作用下，能够形成磁化和显示磁性的物质。
根据磁性材料的不同性质，可以将其分为铁磁材料、铁氧体材料和顺磁材料三类。
铁磁材料是指在外磁场的作用下，能够产生较强的磁化和显示出较强的磁性，例如铁、镍、钴等。
铁氧体材料是指在外磁场的作用下，可以产生磁化和显示出磁性，但磁性较弱，如铁氧体、铁氧氧石、铁氧氢石等。
大学物理第11章磁场中的磁介质
第三篇
电磁学
2.磁畴的形成 按照量子理论, 铁磁质内电子间存在着很强的由电子自旋引起的相互 作用——电子交换作用, 使各电子的自旋磁矩排列整齐，从而形成磁畴。 每个磁畴内的电子自旋磁矩整齐排列，磁性很强——自发磁化。
3.磁畴与外磁场的关系
无外磁场时, 各个磁畴由于热运动其方向排列无序, 因而整体对外 不显磁性。 有外磁场时, 各个磁畴的磁矩在外磁场的磁力矩作用下以整体的形 式趋向外磁场方向排列, 从而对外显示很强的磁性。出现高m 值。 具体过程: 与外磁场方向一致和相同的磁畴范围扩大, 磁畴磁矩方向同 时尽力转向外磁场的方向。 4. 磁畴与温度的关系: 当温度持续升高到某值时, 由于剧烈的热运动, 磁畴瓦解, 铁磁质的铁磁性消失, 过渡到顺磁质。此温度叫做居里温度或 居里点。
并不沿起始磁化曲线返回，而是滞后于 外磁场变化——磁滞现象, 当H = 0时, B = Br ≠0，Br——剩磁。
第三篇
电磁学
B
b ~c : 加上反向外磁场，则B 继续 减小,当H=-Hc时，B=0，Hc称为矫顽 力, 即为了消除剩磁所需加的反向 外磁场Hc 。 c~d：继续增加反向磁场，介质达 到反向磁饱和状态。
A
H
第三篇
电磁学
一、铁磁介质的磁化机理——磁畴
1.磁畴 磁畴——铁磁质中因电子自旋而引 起的强烈相互作用，在铁磁质内形 成磁性很强的小区域 。磁畴的体积 约为 10-12 m3 。
在无外磁场时，各磁 畴排列杂乱无章，铁磁质 不显磁性；在外磁场中， 各磁畴沿外场转向，介质 内部的磁场迅速增加，在 铁磁质充磁过程中伴随着 发声、发热。
第三篇
电磁学
三、磁介质中的安培环路定理
有磁介质时，安培环路定理是：
大学物理磁学总结
大学物理磁学总结磁学是物理学的一个重要分支，研究磁力以及与磁感应有关的现象和规律。
在大学物理学习中，磁学是必修的内容之一。
下面是一篇关于大学物理磁学的总结，希望对你有所帮助。
大学物理磁学主要包括磁场的产生、磁场对物质的作用以及电磁感应等内容。
首先，我们先来看一下磁场的产生。
磁场是由电流所产生的。
根据安培定律，当电流通过一段导线时，会在周围产生一个磁场。
在直导线产生的磁场中，磁力线由导线的方向出来，呈现环绕导线的环状。
根据右手定则，可以确定磁力的方向。
磁体也可以产生磁场。
可党是指各种物质通过一定的加工方法获得的物质的磁性。
磁体通常由铁磁体和非铁磁体两种材料组成。
铁磁体在外磁场的作用下，会被磁化，形成自己的磁场。
而非铁磁体在外磁场的作用下也会被磁化，但磁化程度较小。
接下来，我们来看一下磁场对物质的作用。
磁场对物质的作用主要表现在磁力和磁偶极矩的作用上。
磁力是磁场对带电粒子运动轨迹的影响力。
根据洛伦兹力定律，当带电粒子在磁场中运动时，会受到一个与速度和磁场方向垂直的力，即洛伦兹力。
磁力的大小与电荷、速度、磁场强度以及二者之间的夹角有关。
可以通过右手定则来确定洛伦兹力的方向。
磁偶极矩是磁体在外磁场作用下表现出的特性。
磁偶极矩包括电流元的磁偶极矩和磁体的磁化强度。
磁场对磁偶极子的作用力与磁场梯度有关，可以通过磁势能的定义来计算。
电磁感应是磁学中的一个重要现象。
根据法拉第电磁感应定律，当导体回路中的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得磁通量变化的效果减少。
电磁感应可以应用于发电和变压器等实际应用中。
此外，大学物理磁学还包括角动量磁矩以及磁场中的运动带电粒子等内容。
角动量磁矩是电子围绕原子核运动形成的磁偶极矩。
根据经典物理理论，电子的角动量磁矩与角动量呈正比。
而在磁场中运动的带电粒子会受到洛伦兹力的作用，改变其受力方向。
总的来说，大学物理磁学是一个广泛且复杂的领域，涵盖了磁场的产生、磁场对物质的作用以及电磁感应等内容。
大学物理电磁学部分总结
大学物理电磁学部分总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN电磁学部分总结 静电场部分第一部分：静电场的基本性质和规律电场是物质的一种存在形态，它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场的物质特性的外在表现是：(1)电场对位于其中的任何带电体都有电场力的作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势，掌握定义及二者间的关系。
电场强度电势2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理要掌握各个定理的内容，所揭示的静电场的性质，明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。
重点是高斯定理的理解和应用。
3、应用(1)、电场强度的计算q FE =⎰∞⋅==a a a rd E q W U0∑⎰⎰=⋅=ΦiSe qS d E 01ε ⎰=⋅0r d E L 021r q E =a)、由点电荷场强公式 及场强叠加原理 计算场强一、离散分布的点电荷系的场强二、连续分布带电体的场强其中，重点掌握电荷呈线分布的带电体问题b)、由静电场中的高斯 定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布，步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势的计算一起进行。
c)、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强（适用于电势容易计算或电势分布已知的情形），掌握作业及课堂练习的类型即可。
（2）、电通量的计算iiE E∑=02041i ii i i i r r q E Eπε∑=∑=⎰⎰π==0204d r rq E d EεUgradU E -∇=-=)(k zU j y U i x U ∂∂+∂∂+∂∂-=a)、均匀电场中S 与电场强度方向垂直b)、均匀电场，S 法线方向与电场强度方向成θ角c)、由高斯定理求某些电通量（3）、电势的计算a)、场强积分法（定义法）——根据已知的场强分布，按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布，由点电荷电势公式，利用电势叠加原理计算第二部分：静电场中的导体和电介质 一、导体的静电平衡状态和条件导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态称为静电平衡状态。
大学物理电磁学知识点汇总
稳恒电流1.电流形成的条件、电流定义、单位、电流密度矢量、电流场（注意我们又涉及到了场的概念）2.电流连续性方程（注意和电荷守恒联系起来）、电流稳恒条件。
3.欧姆定律的两种表述（积分型、微分型）、电导、电阻定律、电阻、电导率、电阻率、电阻温度系数、理解超导现象4.电阻的计算（这是重点）。
5.金属导电的经典微观解释（了解）。
6.焦耳定律两种形式（积分、微分）。
（这里要明白一点：微分型方程是精确的，是强解。
而积分方程是近似的，是弱解。
）7.电动势、电源的作用、电源做功。
、8.含源电路欧姆定律。
9.基尔霍夫定律（节点电流定律、环路电压定律。
明白两者的物理基础。
）习题：13.19；13.20真空中的稳恒磁场电磁学里面极为重要的一章1. 几个概念：磁性、磁极、磁单极子、磁力、分子电流2. 磁感应强度（定义、大小、方向、单位）、洛仑磁力（磁场对电荷的作用）3. 毕奥-萨伐尔定律（稳恒电流元的磁场分布——实验定律）、磁场叠加原理（这是磁场的两大基本定律——对比电场的两大基本定律）4. 毕奥-萨伐尔定律的应用（重点）。
5. 磁矩、螺线管磁场、运动电荷的磁场（和毕奥-萨伐尔定律等价——更基本）6. 稳恒磁场的基本定理（高斯定理、安培环路定理——与电场对比）7. 安培环路定理的应用（重要——求磁场强度）8. 磁场对电流的作用（安培力、安培定律积分、微分形式）9. 安培定律的应用（例14.2；平直导线相互作用、磁场对载流线圈的作用、磁力矩做功）10. 电场对带电粒子的作用（电场力）；磁场对带电粒子的作用（洛仑磁力）；重力场对带电粒子的作用（引力）。
11. 三场作用叠加（霍尔效应、质谱仪、例14.4）习题：14.20，14.22，14.27，14.32，14.46，14.47磁介质（与电解质对比）1.几个重要概念：磁化、附加磁场、相对磁导率、顺磁质、抗磁质、铁磁质、弱磁质、强磁质。
（请自己阅读并绘制磁场和电场相关概念和公式的对照表）2.磁性的起源（分子电流）、轨道磁矩、自旋磁矩、分子矩、顺磁质、抗磁质的形成原理。
9-磁介质 大学物理
当线圈中通入电流后，在磁化场的力矩作用下， 当线圈中通入电流后，在磁化场的力矩作用下，各分子环 流的磁矩在一定程度上沿着场的方向排列起来，此时， 流的磁矩在一定程度上沿着场的方向排列起来，此时，软 铁棒被磁化了。 铁棒被磁化了。
对于各向同性的均匀介质，介质内部各分子电流相互抵消， 对于各向同性的均匀介质，介质内部各分子电流相互抵消， 而在介质表面，各分子电流相互叠加， 而在介质表面，各分子电流相互叠加，在磁化圆柱的表面出 磁化面电流（ 现一层电流，好象一个载流螺线管，称为磁化面电流 现一层电流，好象一个载流螺线管，称为磁化面电流（或安 培表面电流） 培表面电流）。
(2)电子自旋磁矩 (2)电子自旋磁矩 实验证明： 实验证明：电子有自旋磁矩
ps = 0.927×10-23 A⋅m2 0.927×
(3)分子磁矩 (3)分子磁矩 分子磁矩是分子中所有电子的轨道磁矩和自旋磁矩 与所有核磁矩的矢量和。 与所有核磁矩的矢量和。 三.顺磁质与抗磁质的磁化 顺磁质与抗磁质的磁化 1、顺磁质及其磁化（如铝、 1、顺磁质及其磁化（如铝、铂、氧) 分 子 磁 矩 分子的固有磁矩不为零 pm ≠ 0 无外磁场作用时， 无外磁场作用时，由 于分子的热运动， 于分子的热运动，分 子磁矩取向各不相同, 子磁矩取向各不相同 整个介质不显磁性。 整个介质不显磁性。
B0
I0 Is
Is——磁化电流 磁化电流 js——沿轴线单位长度上的磁 沿轴线单位长度上的磁 化电流（磁化面电流密度） 化电流（磁化面电流密度）
3、磁化强度和磁化电流密度之间的关系： 磁化强度和磁化电流密度之间的关系：
以长直螺线管中的圆柱形磁介质来说明它们的关系。 以长直螺线管中的圆柱形磁介质来说明它们的关系。
磁场中的磁介质
大学物理下15磁介质
二、 介质中的磁场 磁场强度
B B0 B
1、介质中的磁高斯定理
B
B0
B0 dS 0
s
B dS 0
s
B dS 0
s
2、有磁介质时的安培环路定理 磁场强度 无限大各向同性的均匀磁介质中： 磁场强度
H
B
0 r
B
单位（SI）: A/m
r : 介质的相对磁导率
0 r
称介 H dl I
L
第 15 章 磁介质
一、 顺磁性和抗磁性
传导电流产生
真空中： B0
磁介质中:
(类比电介质中的电场)
B B0 B
与介质有关的电流产生
无限大均匀磁介质中： B r B0
B 相对磁导率： r B0
r 1 r 1
抗磁质(铜、铋、硫、氢、银等) 顺磁质(锰、铬、铂、氧、氮等) 铁磁质(铁、钴、镍等) 完全抗磁性
r 1
r 0
几种磁介质的相对导磁率
磁介质种类 铋（293K） 汞（293K） 抗磁质 r＜l 铜（293K） 氢（气体） 液氧（90K） 氧气（293K） 顺磁质 r ＞1 铝（293K） 铂（293K） 铁磁质 r >>1 纯 铁 硅 钢 坡莫合金 相对导磁率 l－16.0×10-5 l－2.90×10-5 l－1.00×10-5 l－3.98×10-5 1＋769.9×10-5 l＋344.9×10-5 l＋1.650×10-5 l＋26.00×10-5 5 ×103（最大值） 7 ×102（最大值） 1 ×105（最大值）
物理磁场知识点总结
物理磁场知识点总结物理磁场是研究物体间相互作用的力场。
以下是关于物理磁场的一些重要知识点总结：1. 磁性物质：铁、镍、钴等某些物质具有磁性。
这些物质内部存在微小的磁偶极子，可以产生磁场。
在外磁场的作用下，磁性物质可以被磁化，形成磁铁等。
2. 磁场的来源与表示：磁场可以通过电流在导线中产生，也可以通过磁体产生。
磁场是一个矢量场，可以使用磁感应强度（B）来表示，单位为特斯拉（T）。
3. 磁场的性质：磁场具有磁力线、磁通量和磁力的性质。
磁力线指示磁场的方向和强度，是垂直于磁场方向的连续曲线。
磁通量是磁力线的数量，用Φ来表示，单位为韦伯（Wb）。
4. 磁场的力学效应：根据洛伦兹力定律，磁场和运动带电粒子之间存在相互作用力。
运动带电粒子在磁场中会受到力的作用，并且力与速度方向垂直。
被称为洛伦兹力，用F表示。
5. 磁感应强度：磁感应强度（B）是表示磁场强度的物理量，与磁力线的密度成正比。
它可以通过洛伦兹力计算得到。
6. 磁场的磁场与电流的相互作用：电流在磁场中会受到力的作用。
如果电流和磁场方向相同，则出现吸引力；如果方向相反，则出现斥力。
根据安培定律，电流元所产生的磁感应强度在距离电流元位置的空间中受到电流元法向位置的矢量与距离的乘积的影响。
7. 磁场中的电磁感应定律：磁场变化会产生电场。
根据法拉第电磁感应定律，当电磁感应变化时，会在导体中产生感应电流。
感应电流的大小与导体的速度和磁场的变化率有关。
8. 磁场的磁感线：磁感线是表示磁场方向和强度的曲线。
磁感线是闭合曲线，无始无终。
磁感线通过磁场中的所有点，磁场的强弱通过磁感线的曲线的密集程度体现。
9. 磁感应强度的计算：根据比奥-萨伐尔定律，磁感应强度的大小与电流和距离之间的乘积成正比。
B（磁感应强度）=μ0（真空中的磁导率） × I（电流量）/ 2πr（距离）。
10. 磁场的高斯定理：磁场的高斯定理表明，在任何闭合曲面上，磁感应强度的散度等于零。
大学物理电磁感应知识小结
总之，磁通量
二、电动势
定义电动势ε：
m BdS 发生变化
把单位正电荷从负极板通过电 源内部移到正极板，
产生电磁感应现象
I
F ne
q
非静电场所作的功
A n e Fne d l
R
q
q
定义非静电场强：
E ne
Fne q
E dl (电源内) ne
电动势 方向：电源内部负极指向正极
普遍表达式 Ene dl
VS2r
Wm
1 2
L
I
2
1 2
r
0n2I
2V
12r0nInIV
1 2
BHV
以w通m电流WIV的mN匝12螺B绕H环为例12 B H
两W m 个线圈w m d 情V 况1 2 下B H d V
I1 I 2 H1, H2 HH1H2
B1, B2 BB1B2
W m 1 2 B H d V 1 2 B 1 B 2 H 1 H 2 d V
1 2
r 0 (H 1 2 H 2 2 2 H 1H 2 )d V
互感磁能
例1.两个形状相同的环，磁铁以相同的速率插入
问：哪一个
i 大？ 哪一个 I 大？
解： i
相同
I i
R
铜环I 大
当 R 0 I ？
若超导体 R0 I ?
i L IR 0 i L
d L d I dt dt
2 dL
i ?
dri
i
M
di dt
M m I
I
m设 M
I
m BdS
ab 0求I：c直d导r线中的电动势 a 2 r
0Ic
2
ab d r 例03I.电c流ln为ab
大学物理恒定电流的磁场总结
B
0r
B
2
1、载流直导线的磁场
B
0I
4a
(cos
1
cos
2)
无限长
B 0I 2a
半无限长 B 0 I
4a
方向：右螺旋法则
I
Idl
l
a
r
1
P
2、载流圆线圈的磁场（在轴线上）B
0 IR 2
2(R 2 x2 )3/2
圆心处
B 0I
2R
方向：右螺旋法则
Idl
一段圆弧在圆心 处产生的磁场
B
qB
5、带电粒子 在电场、磁场中受力 F fe fm qE
qv
B
六、磁介质
1、磁介质分类：
抗磁质 r 1 顺磁质 r 1
铁磁质 r 1
B B0 r —— 相对磁导率
B B0 B
2、有磁介质的磁高斯定理
SB
dS
0
3、有磁介质时的安培环路定理
H L
dl
I0
定义磁场强度
H
B dl
L
μ0
I i (内)
i
电流与绕行方向成右手定则时，I > 0，否则 I < 0
五、磁场对载流导线和运动电荷的作用力
1、磁场对载流导线的作用力——安培力
微分形式：
dF
Idl
B
积分形式：
F dF Idl B
2、均匀磁场对平面载流线圈的力矩
M
pm
B
大小： 磁矩
M NSBI sin
运动电荷的磁场
B
0
4
q v r0 r2
4 107 N A2 0
三、磁通量和磁场的高斯定理
大学物理课件-第12章磁场中的磁介质及磁场总结
单位：牛顿·米
5.电荷垂直于磁场作圆周运动的轨道半径
R
mv qB
6. 周期
T
2m
qB
7.螺距h ：电荷以任意角度进入磁场 作螺旋线运动
h 2mv cos
qB
8.霍尔电压
VH
RH
IB d
霍尔系数
RH
1 nq
1.毕奥--萨伐尔定律
电流元的磁场
dB
0 4
I
dl r r3
运动电荷的磁场
B
0 4
qv r r3
（A）相同 （B）不相同 （C）不确定
答案：[ A ]
B 0nI
练习2 通有电流 I 的单匝环型线圈，将其
弯成 N = 2 的两匝环型线圈，导线长度 和电流不变，问：线圈中心 o 点的磁感 应强度 B 和磁矩 pm是原来的多少倍？
（A）4倍，1/4倍
（B）4倍，1/2倍
（C）2倍，1/4倍 （D）2倍，1/2倍
• 能产生非常强的附加磁场B´，甚至是外磁场
的千百倍，而且与外场同方向。 • 磁滞现象，B 的变化落后于H 的变化。
• B 和H 呈非线性关系， 不是一个恒量。 • 高 值。
铁磁质的分类：
磁滞回线细而窄，矫顽 力小。
磁滞损耗小，容易磁 化，容易退磁，适用 于交变磁场。如制造 电机，变压器等的铁 芯。
第12章 磁场中的磁介质 12.1 磁介质对磁场的影响 12.2 原子的磁矩 12.3 磁介质的磁化 12.4 H的环路定理 12.5 铁磁质
12.1-12.3 磁介质及其分类 一、磁介质
物质的磁性
当一块介质放在外磁场中将会与磁场 发生相互作用，产生一种所谓的“磁化” 现象，介质中出现附加磁场。我们把这种 在磁场作用下磁性发生变化的介质称为 “磁介质”。
大学物理电磁学知识点总结
大学物理电磁学总结一、三大定律库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er rur u r 高斯定理：a) 静电场：Φ e = E d S = ∫s∑qiiε0（真空中）b) 稳恒磁场：Φ m =u u r r Bd S = 0 ∫s环路定理：a) 静电场的环路定理：b) 安培环路定理：二、对比总结电与磁∫Lur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i （真空中）L电磁学静电场稳恒磁场稳恒磁场电场强度：E磁感应强度：B 定义：B =ur ur F 定义：E = (N/C) q0基本计算方法：1、点电荷电场强度：E =ur r u r dF （d F = Idl × B ）(T) Idl sin θ方向：沿该点处静止小磁针的N 极指向。
基本计算方法：urq ur er 4πε 0 r 2 1r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律：d B = 2 4π r2、连续分布的电流元的磁场强度：2、电场强度叠加原理：ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1r qi uu eri ∑ r2 i =1 inr ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 23、安培环路定理（后面介绍）4、通过磁通量解得（后面介绍）3、连续分布电荷的电场强度：ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur σ dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 04、高斯定理（后面介绍）5、通过电势解得（后面介绍）几种常见的带电体的电场强度公式：几种常见的磁感应强度公式：1、无限长直载流导线外：B = 2、圆电流圆心处：B = 3、圆电流轴线上：B =ur 1、点电荷：E =q ur er 4πε 0 r 2 10 I2R0 I 2π r2、均匀带电圆环轴线上一点：ur E=r qx i 2 2 32 4πε 0 ( R + x )R 2 IN 2 ( x 2 + R 2 )3 21 0α 23、均匀带电无限大平面：E =σ 2ε 0（N 为线圈匝数）4、无限大均匀载流平面：B =4、均匀带电球壳：E = 0( r < R )（α 是流过单位宽度的电流）ur E=q ur er (r > R ) 4πε 0 r 25、无限长密绕直螺线管内部：B = 0 nI （n 是单位长度上的线圈匝数）6、一段载流圆弧线在圆心处：B = （是弧度角，以弧度为单位）7、圆盘圆心处：B =r ur qr (r < R) 5、均匀带电球体：E = 4πε 0 R 3 ur E= q 4πε 0 r ur er (r > R ) 20 I 4π R0σω R2（σ 是圆盘电荷面密度，ω 圆盘转动的角速度）6、无限长直导线：E =λ 2πε 0 x λ 0(r > R ) 2πε 0 r7、无限长直圆柱体：E =E=λr (r < R) 4πε 0 R 2电场强度通量：N·m2·c-1）（磁通量：wb）（sΦ e = ∫ d Φ e = ∫ E cos θ dS = ∫s sur u r E d S通量u u r r Φ m = ∫ d Φ m = ∫ Bd S = ∫ B cos θ dS s s s若为闭合曲面：Φ e =∫sur u r E d S若为闭合曲面：u u r r Φ m = Bd S = B cos θ dS ∫ ∫s s均匀电场通过闭合曲面的通量为零。
大学物理电磁学知识点
真 空 中 的 静 电 场知识点：1. 场强 (1) 电场强度的定义0q F E = (2) 场强叠加原理 ∑=iE E (矢量叠加) (3) 点电荷的场强公式rr qE ˆ420πε= (4) 用叠加法求电荷系的电场强度⎰=r r dq E ˆ420πε2. 高斯定理 真空中 ∑⎰=⋅内q S d E S 01ε电介质中∑⎰=⋅自由内,01q S d D SεEE D r εεε0== 3. 电势 (1) 电势的定义 ⎰⋅=零势点p p l d E V对有限大小的带电体,取无穷远处为零势点,则 ⎰∞⋅=p p l d E V(2) 电势差 ⎰⋅=-b a b a l d E V V (3) 电势叠加原理 ∑=iV V (标量叠加)(4) 点电荷的电势 r q V 04πε= (取无穷远处为零势点)电荷连续分布的带电体的电势⎰=r dq V 04πε (取无穷远处为零势点) 4. 电荷q 在外电场中的电势能a a qV w = 5. 移动电荷时电场力的功 )(b a ab V V q A -=6. 场强与电势的关系V E -∇= 静 电 场 中 的 导 体 知识点：1.导体的静电平衡条件(1) 0=内E(2) 导体表面表面⊥E2. 静电平衡导体上的电荷分布导体内部处处静电荷为零.电荷只能分布在导体的表面上.0εσ=表面E3. 电容定义U qC = 平行板电容器的电容d S C r εε0=电容器的并联 ∑=i C C (各电容器上电压相等)电容器的串联∑=i C C 11 (各电容器上电量相等) 4. 电容器的能量 222121CV C Q W e ==电场能量密度221E W e ε= 5、电动势的定义⎰⋅=L k i l d E ε 式中k E 为非静电性电场.电动势是标量，其流向由低电势指向高电势。
静 电 场 中 的 电 介 质知识点：1. 电介质中的高斯定理2. 介质中的静电场3. 电位移矢量真 空 中 的 稳 恒 磁 场知识点：1. 毕奥-萨伐定律电流元l Id产生的磁场 20ˆ4r r l Id B d ⨯⋅= πμ式中, l Id 表示稳恒电流的一个电流元(线元),r 表示从电流元到场点的距离, rˆ表示从电流元指向场点的单位矢量..2. 磁场叠加原理在若干个电流(或电流元)产生的磁场中,某点的磁感应强度等于每个电流(或电流元)单独存在时在该点所产生的磁感强度的矢量和. 即 ∑=i B B3. 要记住的几种典型电流的磁场分布(1)有限长细直线电流 )cos (cos 4210θθπμ-=a I B式中,a 为场点到载流直线的垂直距离, 1θ、2θ为电流入、出端电流元矢量与它们到场点的矢径间的夹角.a) 无限长细直线电流 r I B πμ20=b) 通电流的圆环 2/32220)(2R x I R B +⋅=μ 圆环中心 04I B rad R μθθπ=⋅单位为：弧度（）(4) 通电流的无限长均匀密绕螺线管内nI B 0μ= 4. 安培环路定律真空中 ∑⎰=⋅内I l d B L 0μ 磁介质中 ∑⎰=⋅内0I l d H L H H B r μμμ0==当电流I 的方向与回路l 的方向符合右手螺旋关系时, I 为正,否则为负.5. 磁力(1) 洛仑兹力 B v q F ⨯=质量为m 、带电为q 的粒子以速度v 沿垂直于均匀磁场B 方向进入磁场,粒子作圆周运动,其半径为qB mvR =周期为qB m T π2=(2) 安培力 B l Id F ⨯=⎰(3) 载流线圈的磁矩 n N I S p m ˆ=载流线圈受到的磁力矩 Bp M m ⨯=(4) 霍尔效应 霍尔电压 b IB ne V ⋅=1电 磁 感 应 电 磁 场知识点：1. 楞次定律:感应电流产生的通过回路的磁通量总是反抗引起感应电流的磁通量的改变.2. 法拉第电磁感应定律 dtd i ψ-=ε Φ=ψN 3. 动生电动势: 导体在稳恒磁场中运动时产生的感应电动势.l d B v b a ab ⋅⨯=⎰)(ε 或 ⎰⋅⨯=l d B v )(ε4. 感应电场与感生电动势: 由于磁场随时间变化而引起的电场成为感应电场. 它产生电动势为感生电动势. ⎰Φ-=⋅=dt d l d E i 感ε局限在无限长圆柱形空间内, 沿轴线方向的均运磁场随时间均匀变化时, 圆柱内外的感应电场分别为)(2R r dt dB r E ≤-=感)(22R r dt dB r R E ≥-=感5. 自感和互感自感系数 IL ψ= 自感电动势 dt dI LL -=ε 自感磁能 221LI W m =互感系数 212121I I M ψ=ψ= 互感电动势 dtdI M 121-=ε 6. 磁场的能量密度BH B w m 2122==μ 7. 位移电流 此假说的中心思想是: 变化着的电场也能激发磁场.通过某曲面的位移电流强度d I 等于该曲面电位移通量的时间变化率. 即⎰⋅∂∂=Φ=S D d S d t D dt d I位移电流密度t D j D ∂∂=8. 麦克斯韦方程组的积分形式⎰∑⎰==⋅V S dV q S d D ρS d t B dt d l d E S m L ⋅∂∂-=Φ-=⋅⎰⎰ 0=⋅⎰S S d BS d tD S d j l d H S S L ⋅∂∂+⋅=⋅⎰⎰⎰ 第七章气体动理论主要内容一.理想气体状态方程：112212PV PV PV C T T T =→=； m PV RT M'=； P nkT = 8.31J R k mol = ；231.3810J k k -=⨯；2316.02210A N mol -=⨯；A R N k =二. 理想气体压强公式23kt p n ε= 212kt mv ε=分子平均平动动能 三. 理想气体温度公式 21322kt mv kT ε==四.能均分原理1. 自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。
物理磁学知识点总结大全
物理磁学知识点总结大全引言：磁学是一个研究磁场及其相互作用的学科，它广泛应用在生活和工业各个领域，如磁电机械、电力设备、电子元器件、医疗诊断、信息处理等。
本文将从宏观和微观两个层面对磁学知识点进行总结。
一、宏观磁学知识点1. 磁场的基本概念磁场是一种物质周围空间的特殊状态，是一种特殊的物质，这种物质产生于被激发物质内部的微观运动、热运动等。
磁场有方向，有大小，是一种物质的相互作用。
2. 磁场的特性磁场有磁力线，磁感应强度，是一种宏观现象。
力线是垂直于磁场的连续有向曲线，是物体在磁场中受力的方向指标。
磁感应强度标量是磁场在点产生的力的大小，是磁场的强度和磁场产生的物理量之一。
3. 磁场的分布磁场是由磁场发生器产生的，磁场是由磁化的载流体（电流）产生的，磁化载流体在线电场中运动，会产生磁阻力，把外磁力变成内磁力。
4. 磁场的物理量磁化强度是一种磁场的强度，是介质中单位体积或单位质量的磁矩。
磁化强度是一种磁特性参数，大小是物质磁化的程度。
5. 磁场的相互作用磁场是磁体间相互作用的关联体现形式，是通过质的受力传递。
磁体间相互作用的性能决定了磁体间的相互作用性能。
二、微观磁学知识点1. 磁性物质的分类磁性物质是指在外磁场中，能够产生和保持磁化状态的物质。
根据磁化态随外力的变化情况，可以将磁性物质分为铁磁性、铁磁性和反磁性三种类别。
铁磁性物质对外磁场表现为磁化强度增大和剩磁，2. 磁矩磁性物质中的基本磁化体积，是磁性物质中微观基本磁化体积。
磁矩的功用包括在外磁场下的磁化效应，磁体间或磁体与外界间的相互作用。
3. 磁矩矢量和磁矢量磁矩矢量是磁体或微观粒子在无外磁场下本身的自发性磁矩。
它的大小和方向变化决定了磁化的效果和性能。
4. 磁化和磁化曲线磁化是指在外磁场中，磁性物质的原子或分子外电子所受的微观受力发生变化，从而出现驻极和磁化现象。
磁化曲线是磁化和磁场强度的关联变化图像。
5. 磁石和磁场磁石是磁性物质的一种，它在自然条件下，能产生和保持着磁化状态。
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B dl 0 Iin
8.边长为a的正方形4 个角上固定有4个电量为q的点电荷， 如图，当正方形以角速度ω绕联结AC的轴旋转时，在正方形中 心O点产生磁场为B1，若以同样的角速度ω绕过O点垂直于正方 形平面的轴旋转时，在O点产生的磁场为B2。则B1与B2的数值 关系为（C） （A）B1=B2；（B）B1=2B2；（C）B1=1/2B2；（D）B1=1/4B2 qA q · O C q 解析： 绕AC轴转时，有两个电荷产生等 效的圆电流，O是圆电流的中心。 绕垂直于面的轴转时有四个电荷 产生等效的圆电流。这两种情况， 因为旋转的角速度一样，圆电流 的大小一样，圆电流的半径也一 样，故选择C
导线长度不变，即2πR1=8R2
B2 B1 8 2 2
2.半径为r的导线圆环中载有电流 I，置于磁感应强度为B 的均匀磁场中，若磁场方向与环面垂直，则圆环所受的合力 为 ，导线所受的张力为 。 解：均匀磁场中,闭合电流导线所受合力为零。 圆环导线所受的张力大小应各处一致， 沿直径取半圆环，在端点上，张力方向 正好垂直于直径，两个端点的张力相同， 它们的和与半圆环受到的安培力的合力 平衡。 2T IB2r 从而
B dS BS
S
又有Pm与B方向相同，有 M Pm B 0
6.如图，两根长直载流导线垂直纸面放置，电流I1=1A， 方向垂直纸面向外；电流I2=2A，方向垂直纸面向内。则P点磁 感应强度B的方向与x轴的夹角为（ A） （A）30°；（B）60°；（C）120°；（D）210°。 y
解析： 以向右的力为正
B III II I O H
16.用一根很细的线把一根未经磁化的顺磁质针在其中心处 悬挂起来（如图所示），当加上与针成锐角θ的磁场后，则（ B ） （A）针的转向使 θ角增大； （B）针的转向使 θ角减小； （C）不能判断 θ角的增减； （D）针保持不动。 θ N S 解析 顺磁质磁化后，外加磁场将使固有磁矩转向和外磁场方向一 致，如图，等效于形成一个S极在左端，N极在右端的磁铁， 和外加磁场相互吸引转动。
I1
d 2d
B1
B
解析： 长直导线产生的磁感应强度为
B
B2
0 I 2 r
可知 B1 B2 考虑矢量合成，由左图பைடு நூலகம்可 得出选项A
I2
x
7.如图，在一圆形电流I的平面内，选一同心圆形闭合回路 L。则由安培环路定律可知（ B ） （A） B dl 0 且环路上任意一点B=0；
P
12.通有电流为I的“无限长”导线弯成如图所示的形状， 其中半圆段的半径为R，直线CA和DB平等地延伸到无限远， 则圆心O点处的磁感应强度大小为（B） （A） 0 I 30 I ； 4 R 8R （B） 0 I 0 I ； 4 R 2 R I R C O D
0 I （C） ； R
B
0 I
2r
a
o
b
沿着径向在距离中心为r处，取dr宽度的圆 环，带电量为 q Q 2 rdr
(b2 a 2 )
等效的圆电流为： i 总的磁场为：
B dB
b a
q T
q Q rdr 2 2 2 (b a )
0 Q Q rdr 2 2 2r (b a ) 2 (b a)
（B） dl 0 且环路上任意一点B≠0； L B dl 0 且环路上任意一点B≠0； （C） L B （D） B dl 0 且环路上任意一点B=0。
L L
L O·
I
解：由 ，环 L 路 L 不包围电流，得到环路积 分为0。但任一点的磁场由电流 I 产生，不为0.
11.一个球形电容器中间充有均匀介质，当电容器充电后，由于 介质绝缘不良，发生缓慢漏电。在介质内下列答案正确的是（AC） （A）位移电流激发的磁场Bd=0； （B）位移电流激发的磁场Bd≠0 ； （C）传导电流激发的磁场Bc=0 ； （D）传导电流激发的磁场Bc≠0 。
解析：电容器中无论传导电流或位移电流都是沿径向的,只是 两者方向相反。由于电流分布的球对称性.可知如有磁场其 分布亦必是球对称的。 如图所示,过球心O作一平面将球形电容器分成1、2两部分. 设上半球1在P点产生的磁场为B1 ，如图示,则根据对称性下 半球在P点的磁场必为B2 ，两者对平面对称， B1、B2合成 必沿径向。由于P点是任意点,所以电容器内如有磁场其磁感 线必为径向。但由B的高斯定理知这样的磁场是不存在的， (过P点在电容器内作一同心球面其磁通量必不为零) 。可见 电容器内必定磁场为零。由于传导电流、位移电流都是径 向的，上述分析对两者都适用,故选(a)、(c) 1 O 2 B2 B1
解析：
0 I 0 I （D） 。 R 2R
0 I
4R
半圆环在O点产生的磁场为
A
0 I 4 R
B
直线AC和BD在O点产生的磁场均为 故选B
0 I1 0 I1 I 2b I 2b ；（B） （A） 2 (a b) 2 a
13、在竖直放置的长直导线AB附近，有一水平放置的有 限长直导线CD，如图所示，C端到长直导线的距离为a，CD长 为b。若AB中通以电流I1 ，CD中通以电流I2 ，则导线CD受的 安培力的大小为（ C） ;
a b a
I 2 Bdl
a b
a
0 I1 0 I1 I 2 a b I2 dl ln 2 l 2 a
14.真空中一均匀磁场的能量密度 wm 与一均匀电场的能量 密度 we相等，已知B=0.5T，则电场强度E为（B ） （A）1.5 × 106V· m-1；（B） 1.5 × 108V· m-1 ； （C）3.0× 106V· m-1 ； （D） 3.0× 108V· m-1。 解析：
2.由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc，通过 彼此平行的长直导线 1和2与电源相连，导线 1和 2分别与导 线框在a和b点相接，导线1和线框ac边的延长线重合。导线 1和2上电流为I，另长直导线1、2和导线框中电流在线框中 心O点产生的磁感应强度分别为B1、B2和B3，则O点的磁感 应强度大小（ D） (A)B=0，因为B1=B2=B3=0； (B)B=0，因为B1+B2=0，B3=0； (C)B≠0，因为虽然B1+B2=0，但B3≠0； (D)B≠0，因为虽然B3=0，但B1+B2≠0。 b 2 解析： ac和bc的电流强度应为I/3，ab的电 流强度为2I/3，ac、bc到O点的距离 O 和ab到O点的距离相等，产生的磁 1 c a 场方向相反，故相互抵消。直导线 1,2产生的磁场不能完全抵消。
（C） 0 I1 I 2 ln a b ；（D） 0 I1 I 2 ln b
2 a 2
a
。
解析： AB上距离I1为r，长度为dr的一小段电流元受到I1产生磁场 的安培力为 dF I 2dl B
I1产生的磁场方向垂直于纸面向内，于是 dF I 2 Bdl 方向向上
F dF
磁场力为 qv B 大小为 qvB 所加电场 E 满足力：qE qvB
方向为 +z方向 方向为 -z方向
5.载电流为I、磁矩为Pm的线圈，置于磁感应强度为B的均匀 磁场中。若Pm与B方向相同，则通过线圈的磁通Φ与线圈所 受的磁力矩M的大小为（ B） （A） Φ =IBPm，M=0； （B）Φ=BPm/I ，M=0； （C）Φ=IBPm，M=BPm； （D）Φ=BPm/I ，M=BPm。 解析： 对于匀强磁场可以有 线圈的磁矩 Pm IS 所以 BPm / I
5.4.2填空题
1.一圆形载流导线圆心处的磁感应强度为B1，若保持导线 中的电流强度不变，而将导线变成正方形，此时回路中心处的磁 感应强度为B2，则B2/B1= 。
解析：
R1
B1
0 I
2 R1
R2
B2 4
0 I 2 0 I (cos 45 cos135) R2 R2
第五章 磁场磁力部分
5.4.1选择题： 见大学物理辅导P173 1.电量为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是（B） （A）只要速度大小相同，所受洛伦兹力一定相同； （B）速度相同，带电量符号相反的两个粒子，它们受磁场力 的方向相反，大小相等； （C）质量为m、电量为q的粒子受洛伦兹力作用，其动能和 动量都不变； （D）洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带点粒子的运动轨迹 必定是圆。 解析：A选项要考虑方向。C选项动量也是有方向的。D选项 不一定是圆。
。
t kT
Bk
t d / v d / v cos
T
2 m qB
2 mv cos 2 cos k ed d
电子被电势差U加 速后，速率为
1 2 mv eU 2
2mU e
6.在同一平面上有三根等距离放置的长直通电导线，如图 所示，导线1、2、3分别载有1A、2A、3A、电流，则导线1和导 线2受力F1和F2之比F1/F2= 7/8 。 1 2 3
3.从实验上判断某种导电材料的载流子带正电荷或负电 荷，可根据（ D ） （A）电阻的大小； （B）电阻随温度的增加或减少； （C）霍尔系数的大小 ;（D）霍尔系数的符号。 解析：可从霍尔系数RH=1/nq可以看出，若霍尔系数为负，则 可判定为负电荷，反之则为正电荷。
4.电荷为+q的离子以速度0.01c沿+x方向运动，磁感应强度为B， 方向沿+y。要使离子不偏转，所加电场的大小和方向为（ C ） （A）E=B，沿-y方向； （B）E=vB，沿-y方向； （C）E=vB，沿-z方向； （D）E=vB，沿+z方向。 解析：电场力和磁场力平衡时离子不偏转。
F
T
T
T IBr
3.如图所示形状的导线，通有电流 I，放在一个与均匀磁场B 垂直的平面上，则此导线受到的磁场力的大小为， 方向为。