磁场
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磁场的名词解释
磁场是指由磁体或电流产生的物理场,它是一种看不见、摸不着的物理场,通过对其范围内的物体产生力的作用而对周围的物质产生影响。
磁场是由磁体或电流产生的,其范围的大小和强度取决于磁体或电流的特性和位置。
在磁场中,每个点都有一定的磁场强度和方向,可以用磁矢势来表示。
磁场在许多领域都有广泛的应用。
例如,在物理学中,磁场是研究电磁学、天体物理学等的重要基础;在工程技术中,磁场被广泛应用于磁共振成像、电磁制动、磁悬浮等应用中;在医学中,磁场被应用于核磁共振成像等技术中。
磁场的特征包括方向和大小。
磁场的方向是指磁矢势的方向,通常用磁矢势来表示。
而磁场的大小则是指每个点上的磁场强度,通常用特斯拉或高斯等单位来表示。
在磁场中,有一些重要的现象和规律,例如磁滞回线、磁感应强度、磁力线等。
磁滞回线是指磁体在磁场中的磁化曲线,是描述磁体磁化过程的重要概念;磁感应强度是指磁场中某一点受到的磁场强度,是描述磁场强度的重要概念;磁力线是指通过磁场中某一点的曲线,是描述磁场方向和强度的重要概念。
总之,磁场是一种由磁体或电流产生的物理场,它是一种看不见、摸不着的物理场,通过对其范围内的物体产生力的作用而对周围的物质产生影响。
在各个领域都有广泛的应用。
磁场的特征
1. 磁场是无形的,在空间中不可见,但是可以通过磁力线来表示和观察。
2. 磁场是具有方向性的,即磁场总是围绕着磁体的极轴方向形成一个环形的磁场线圈。
3. 磁场的强度和方向决定于磁场源的性质和位置,磁场线的密度越大,磁场越强。
4. 磁场对电荷和电流产生作用,可被感应或产生磁力。
5. 磁场的单位是特斯拉,它表示单位面积上通过的磁通量的数量。
6. 磁感应强度B和磁场强度H是两个不同的概念,通常用B
表示磁场的强度,H表示磁场的强化程度。
7. 磁场可被用于各种实际应用,如物体分离、悬浮、磁力耦合、电力发电、医学成像等领域。
磁场的基本特性和作用磁场是我们日常生活中常见的物理现象。
它是由带有磁性的物体或电流所产生的,并在其周围形成一个磁力场。
本文将介绍磁场的基本特性以及它在生活中的作用。
一、磁场的基本特性磁场具有以下几个基本特性:磁感线、磁力线、磁通量和磁感应强度。
1. 磁感线:磁感线是用来描述磁场方向和强度的虚拟线条。
在磁力较强的区域,磁感线密集,并且彼此相互靠近;而在磁力较弱的区域,磁感线则较稀疏。
2. 磁力线:磁力线是表示磁场力作用方向的线条。
在磁力线上的任意点上,磁场力的方向与磁力线重合,力的大小与磁力线的密度成正比。
在磁力线的正上方,磁场力指向直接进入磁场的方向;在磁力线的正下方,磁场力指向直接离开磁场的方向。
3. 磁通量:磁通量是用来表示单位面积上通过的磁感线数量的物理量。
磁通量的大小与磁场的强度和面积成正比。
通常用符号Φ表示,单位是韦伯(Wb)。
4. 磁感应强度:磁感应强度是用来表示单位面积上的磁通量大小的物理量。
磁感应强度的大小与磁场的强度和物体的磁导率成正比。
通常用符号B表示,单位是特斯拉(T)。
二、磁场的作用磁场在生活中有许多重要的作用,下面将介绍几个常见的应用。
1. 磁场对物体的吸引和排斥作用:根据磁场的特性,磁体之间会产生互相吸引或排斥的力。
这种力常常被应用于制造磁铁、电机和发电机等设备中。
2. 磁场对电流的影响:当电流通过导线时,会形成一个围绕导线的磁场。
根据安培力定律,磁场对电流会产生一个力的作用,这个力可以通过实验进行验证。
这一原理被应用于电动机、电磁铁和变压器等设备中。
3. 磁场对电子的偏转作用:当电子通过磁场时,磁场会对电子产生一个力的作用,从而使电子偏转。
这个原理被应用于电子显微镜和质谱仪等仪器中。
4. 磁场对磁性物质的作用:磁场对磁性物质具有吸引力。
这个特性被应用于磁性材料的分离、磁盘驱动器和扫描仪等设备中。
5. 地球磁场的保护作用:地球本身也有一个磁场,被称为地磁场。
地磁场对我们的生活有着重要的保护作用,它可以抵御太阳风暴带来的高能粒子,保护地球上的生命。
磁场的十大作用磁场是一种物理现象,它可以对周围的物质产生影响,从而产生各种有趣的效应。
以下是磁场的十大作用:1. 使物体运动:当一个电流通过导线时,会在导线周围产生一个磁场。
如果在这个磁场中放置一个永久磁铁,那么永久磁铁就会受到力的作用而运动。
2. 产生感应电流:当一个导体通过一个变化的磁场时,会在导体中产生感应电流。
这种现象被称为电磁感应。
3. 保护地球:地球拥有自己的磁场,它可以阻止太阳风带来的带电粒子进入地球大气层。
这个过程被称为“磁屏蔽”。
4. 治疗人类:一些人相信,暴露于强磁场中可以治愈某些身体问题。
这种治疗方法被称为“磁力治疗”。
5. 制造电机:利用旋转的永久磁铁和线圈之间的相互作用来制造电机。
6. 可视化医学成像:MRI(核磁共振成像)是一种医学成像技术,它利用强磁场和无线电波来生成人体内部的图像。
7. 保护电子设备:许多电子设备都受到磁场的影响。
为了防止这种影响,我们可以使用屏蔽材料来保护这些设备。
8. 控制航空器:许多航空器都使用磁罗盘来确定方向。
这种罗盘利用地球的磁场来指示北方。
9. 制造扬声器:扬声器利用变化的电流来产生变化的磁场,从而使扬声器振动并发出声音。
10. 制造电子计算机:计算机中的硬盘驱动器利用磁性材料来存储数据。
当硬盘驱动器上的读写头通过磁性材料时,它可以读取或写入数据。
总之,磁场是一个非常有趣和有用的物理现象。
它在许多领域中都有着广泛的应用,包括医学、航空、电子等等。
随着科技不断进步,我们相信未来还会有更多新的应用出现。
一、磁现象和磁场 1. 磁场(1)定义:磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体、磁体和电流、电流和电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场。
(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁体和电流产生力的作用。
(3)磁场的产生:①磁体能产生磁场;②电流能产生磁场。
(4)磁场的方向:注意:小磁针北极(N 极,指北极)受力的方向即小磁针静止时北极所指方向,为磁场中该点的磁场方向。
说明:所有的磁作用都是通过磁场发生的,磁场与电场一样,都是场物质,这种物质并非由基本粒子构成。
2. 电流的磁场(1)电流对小磁针的作用,1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,通电后,通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。
如图所示。
(2)电流和电流间的相互作用有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
小结:磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的,故电流能产生磁场。
二、磁感应强度B1. 物理意义:描述磁场的强弱。
2. 磁场的方向(即为磁感应强度的方向):小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁场方向。
小磁针静止时N 极受力的方向为该点的磁场方向。
磁感线上该点的切线方向为该点的磁场方向。
3. 磁感应强度的大小在磁场中垂直磁场方向的通电导线,所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度,用B 来表示。
即 B=单位:特(T ) 注意:此式由匀强磁场推出,但适用于任何磁场,在非匀强磁场中,IL 应理解为一个很小的电流元,垂直于磁场方向放置于磁场中某一点,则B=反映了磁场中该点的强弱程度。
4、磁感应强度的矢量性① B 是矢量,计算时遵循平行四边形定则。
② B 的方向即磁场的方向,并不是F 的方向。
③ 磁场的叠加:空间中如果同时存在两个以上的电流或磁体在该点激发的磁场,某点的磁感应强度B 是各电流或磁体在该点激发磁场的磁感应强度的矢量和,且满足平行四边形法则。
磁场知识点总结磁场是物理学中的重要概念,用于描述磁力的作用和性质。
下面是磁场的一些知识点总结。
1. 磁场的基本定义磁场是一种物理现象,由磁性物体或运动电荷产生,并对其周围的物体施加力。
2. 磁场的来源磁场可以是静态的,由永久磁体等物体产生;也可以是动态的,由电流或变化的磁场产生。
3. 磁场的单位和表示磁场的单位是特斯拉(T),通常用磁感应强度B表示。
磁感应强度的方向表示磁场线的方向,磁感应强度的大小表示磁场的强度。
4. 磁场的特性磁场具有方向性和垂直性,磁场线是一条闭合的曲线,沿着磁场线的方向有一定的规则。
5. 磁场的磁力磁场对运动的电荷或磁性物体施加力,这个力称为磁力。
磁力的大小和方向取决于电荷或物体的速度和磁场的性质。
6. 洛伦兹力定律洛伦兹力定律描述了电荷在磁场中受力的规律,它表达为F =q(v × B),其中F表示受力,q表示电荷的大小,v表示速度,B表示磁感应强度。
7. 磁场的磁通量磁通量是描述磁场通过某个曲面的情况的物理量。
磁通量的单位是韦伯(Wb),表示为Φ。
磁通量的大小取决于磁场的强度和曲面的方向垂直度。
8. 高斯定律高斯定律描述了磁场的闭合性,它表达为∮B·dA = 0。
这意味着磁场的所有通量都是来自闭合磁场线的源头,没有磁单极子存在。
9. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场改变时感应电动势的产生,从而导致电流的流动。
它表达为ε = -d(Φ)/dt,其中ε表示电动势,d(Φ)/dt表示磁通量的变化率。
10. 磁场的应用磁场在生活中有许多应用,如磁铁、电动机、电磁铁、磁共振成像等。
磁场还在科学研究领域有广泛的应用,如磁性材料的研究、磁导电等。
以上是对磁场的一些基本知识点的总结,其中包括磁场的基本定义、磁场的来源、磁场的单位和表示、磁场的特性、磁场的磁力、洛伦兹力定律、磁场的磁通量、高斯定律、法拉第电磁感应定律和磁场的应用等。
磁场是物理学中重要的研究对象,对于了解物质世界的本质和相关技术的应用都具有重要意义。
磁场知识点总结一、磁场的基本概念1、磁场的定义磁场是一种看不见、摸不着,但却真实存在的特殊物质。
它存在于磁体、电流和运动电荷的周围空间,能够对放入其中的磁体、电流和运动电荷产生力的作用。
2、磁场的基本性质磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;电流在磁场中会受到安培力的作用,运动电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用。
3、磁场的方向规定在磁场中某一点小磁针 N 极所受磁场力的方向,也就是小磁针静止时 N 极所指的方向,为该点磁场的方向。
二、磁感线1、磁感线的定义磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。
在磁场中画出一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
2、磁感线的特点(1)磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线从 N 极出发,回到S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极。
(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密的地方,磁场越强;磁感线越疏的地方,磁场越弱。
(3)磁感线不相交,因为磁场中某点的磁场方向只有一个。
三、常见磁场的磁感线分布1、条形磁铁条形磁铁外部的磁感线从 N 极出发,回到 S 极;内部从 S 极指向 N 极,形成闭合曲线。
2、蹄形磁铁蹄形磁铁外部的磁感线也是从 N 极出发,回到 S 极;内部从 S 极指向 N 极。
3、通电直导线以导线为中心的同心圆,越靠近导线,磁感线越密集,磁场越强。
其方向可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
4、环形电流环形电流的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线与环形导线的平面垂直。
其方向也可以用安培定则来判断:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
5、通电螺线管通电螺线管的磁场类似于条形磁铁的磁场,外部从 N 极出发,回到S 极;内部从S 极指向N 极。
磁场基本知识磁场是物质周围的一种物理现象,产生磁场的物质称为磁体。
磁场对于我们的日常生活和科学研究都有着重要的影响和应用。
在这篇文章中,我们将探讨磁场的基本知识,包括磁场的定义、特性和应用。
磁场是由带电粒子运动而产生的,它是一种具有方向和大小的物理量。
磁场的方向由带电粒子的运动方向决定,磁场的大小由带电粒子的速度和电荷量决定。
磁场可以通过磁力线来表示,磁力线是垂直于磁场方向的曲线,它们表示了磁场的强度和方向。
磁场具有一些特性,其中最重要的是磁场的极性和磁场的强度。
磁场的极性表示磁场的方向,通常用北极和南极来表示。
北极和南极之间存在吸引力,同极之间存在排斥力。
磁场的强度表示磁场的大小,通常用磁感应强度来表示,单位是特斯拉。
磁场的强度与磁体的特性有关,比如磁体的磁化程度和形状。
磁场在我们的日常生活中有许多应用。
最常见的应用是在电动机和发电机中。
电动机利用磁场的相互作用来产生旋转力,从而驱动机械设备。
发电机则利用机械能来产生磁场,从而转化为电能。
另外,磁场还可用于磁共振成像技术,这是一种用于医学诊断的重要方法。
通过在人体内产生磁场和探测磁场的变化,可以获取人体内部的详细结构信息。
除了应用于日常生活,磁场还在科学研究中发挥着重要的作用。
例如,在物理学中,磁场可以用来研究电磁现象和粒子间的相互作用。
在地球科学中,磁场可以用来研究地球内部的结构和运动。
此外,磁场还可以用来制备新材料,比如磁性材料和超导材料,这些材料在电子学和能源领域具有重要的应用前景。
总结一下,磁场是由带电粒子运动而产生的,具有方向和大小的物理现象。
磁场具有极性和强度两个重要特性,它在电动机、发电机、磁共振成像和科学研究中有着广泛的应用。
磁场的研究不仅可以帮助我们更好地理解自然界的规律,还可以为我们提供更多的科技创新和发展机会。
希望通过这篇文章,读者对磁场的基本知识有了更深入的了解。
磁场
1、如图所示,正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是()
A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等
B.四条侧棱上的磁感应强度都相同
C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小
D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大
2、质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时aB恰好在导轨上静止,如图所示,如图10—19所示是沿ba方向观察时的四个平面图,标出了四种不同的匀强磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是()
3、如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N,通有同向等值
电流;沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab,则通
电导线ab在安培力作用下运动的情况是:()
A.沿纸面逆时针转动B.沿纸面顺时针转动
C.a端转向纸外,b端转向纸里D.a端转向纸里,b端转向纸外
4、在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响。
下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/Bq,哪个图是正确的()
5、在倾角为α的光滑斜面上,置一根通有电流I,长为L,质量为m的导体棒,如图所示,求:
(1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度的最小值和方向
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度的最小值和方向
(3)分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直于L,外加匀强磁场的方向范围
6、一质量为m 、带电量为q 的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中(磁感应强度为B ,磁场 宽度为L ) ,要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
7、如图所示,真空室内有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B =0.60T ,磁场内有一块平行感光板ab ,板面与磁场方向平行,在距ab 的距离l =16cm 处,有一个点状的α粒子发射源S ,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v =3.0×106m/s .已知α粒子的电量与质量之比q/m =5.0×107C/kg ,现只考虑在纸平面中运动的α粒子,求ab 上被α粒子打中的区域长度.
8、如图所示,有两个方向相反,均垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度分别为B 和2B ,MN 是它们的分 界面,有一束电量均为q ,但质量不全相同的带电粒子,经相同的电势差U 加速后从分界面上的O 点垂直 于分界面射入磁场,求:
(1)质量多大的粒子可到达距O 点为L 的分界面上的P 点? (2)这些不同的粒子到达P 点需要的时间最长是多少?
v 0
a
b
M
O
B N
P
2B
9、如图,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a 、b 、c 和d ,外筒的半径为r 0。
在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B 。
在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。
一质量为m 、带电量为+q 的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a 的s 点出发,初速为零。
如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S ,则两电极之间的电压U 应是多少?(不计重力,整个装置在真空中)。
10、如图所示的空间区域里,y 轴的左方有一匀强电场,场强方向跟y 轴成30°角,大小为E =4.0×105N/C ,y 轴右方有一垂直纸面的匀强磁场。
有一质子的速度v 0=2.0×106m/s,由x 轴上的A 点,第一次沿x 轴的正方向射入磁场,第二次沿x 轴的负方向射入磁场,回旋后都垂直于电场方向进入电场最后进入磁场,已知质子的质量近似取m =1.6×10-27kg ,求: (1)匀强磁场的磁感应强度
(2)质子两次在磁场中运动时间之比 (3)质子两次在电场中运动时间
11、如图所示,在直角坐标xoy 的第一象限中分布着指向-y 轴方向的匀强电场,在第四象限中分布着垂直 纸面向里方向的匀强磁场,一个质量为m 、带电+q 的粒子(不计重力)在A 点(0,3)以初速v 0=120m/s 平行x 轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且只通过x 轴上的P 点(6,0) 和Q 点(8,0)各一次,已知该粒子的荷质比为q/m =108C/kg . (1)画出带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹. (2)求磁感强度B 的大小.
a
c
12.如图所示,一质量为m ,带电量为+q 的粒子以速度v 0从O 点沿y 轴正方向射入磁感应强度为B 的圆 形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从点b 处穿过x 轴,速度方向与x 轴正 方向的夹角为30°,同时进入场强为E 、方向沿与x 轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,通过了b 点正 下方的c 点,如图15-76所示.粒子的重力不计,试求: (1)圆形匀强磁场区域的最小面积; (2)c 点到b 点的距离s .
13、在xOy 平面内有许多电子(质量为m ,电荷量为e )从坐标原点O 不断以相同大小的速度v 0沿不同的方向射入第一象限,如图所示.现加上一个垂直于xOy 平面的磁感应强度为B 的匀强磁场,要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向x 轴正方向运动,试求出符合条件的磁场的最小面积.
v
y
R
R。