磁场力是什么力?基本内容 磁场力包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力 , 安培力是洛仑兹力的宏观表现.磁场力现象中涉及3个物理量的方向:磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向;或磁场方向、电流方向、安培力方向.我们用左手定则说明3个物理量的方向时有一个前提 , 认为磁场方向垂直于电荷运动方向或磁场方向垂直于电流方向.不少同学认为 , 根据左手定则知道其中任意2个量的方向可求出第3个量的方向.一般说 , 这种看法是不正确的.
事实是 , 磁场方向不一定垂直于电荷运动方向或电流方向 , 它们之间的夹角可以是任意的.我们能肯定的是:洛仑兹力一定既垂直于磁场方向又垂直于电荷运动方向 , 洛仑兹力垂直于磁场B和电荷运动速度v所决定的平面.安培力一定既垂直于磁场方向又垂直于电流方向 , 安培力垂直于B和I所决定的平面 , 我们不应该忽视一个重要事实:B与v或I平行时 , 洛仑兹力或安培力都不存在.
因此 , 当B⊥v或B⊥I时 , 我们可以用左手定则表述3个物理量方向间的关系.这时 , 知道任意2个物理量的方向可求出第3个物理量的方向.当B与v或B与I不垂直时 , 根据B与v的方向或B与I的方向 , 可确定洛仑兹力f或安培力F的方向 , 但是 , 根据v、f的方向或I、F的方向不能唯一的确定B的方向;根据B、f的方向或B、F的方向不能唯一确定v或I的方向.这2种问题若有唯一确定的解必须补充条件.
例1 如下图所示 , 电流I指向Z轴正向 , I所受安培力F指向Y轴正向 , 则磁感应强度B的方向().
A.一定指向X轴正向
B.一定指向X轴负向
C.在XOY平面内 , 与Y轴夹角大于π/2小于π
D.无法判定
分析和解 根据左手定则可判定出B的一个分量的方向沿X轴正向.B的另一个分量沿Z轴正向或负向.所以 , B的方向在XOZ平面内 , B与Z轴的夹角在O到π之间 , 认为B的方向一定指向X轴正向是错误的 , 认为B一定指向X轴负向或认为B在XOY平面内更是错误的.本题B的方向无法确切判定 , 正确的是D.
例2 一个带正电的粒子以速度v1 , 在XOY平面内运动时 , 它所受匀强磁场B的洛仑兹力f1的方向指向Z轴负方向 , 如果此粒子以速度v2沿Z轴正向运动 , 则粒子所受洛仑兹力f2的方向指向X轴正向 , 由此可知B的方向( ).
A.一定指向X轴正向
B.一定指向Z轴正向
C.一定指向Y轴负向
D.一定指向X轴负向
分析和解 根据题意画出示意图如上图所示 , 由洛仑兹力f1的方向知B的方向在XOY平面内 , 由洛仑兹力f2的方向知B的方向在YOZ平面内 , XOY平面与YOZ平面的交线就是Y轴的直线 , 根据v2和f2的方向 , 用左手定则判定出B的方向指向Y轴负向 , C正确.
例3 一束速度相同的电子通过匀强磁场B和匀强电场E同时存在的区域而没有发生偏转 , 则以下对此区域内B、E方向的判断中正确的是( ).
A.B一定垂直于E
B.B一定平行于E
C.B与E的夹角不能确定
D.B与E可能垂直也可能平行
分析和解 电子束通过B、E同时存在的区域而没有发生偏转有2种情况:电子匀速通过这区域 , 电子所受电场力与洛仑兹力平衡;电子作匀变速直线运动通过这区域 , 电子只受电场力作用.
当电子只受电场力不受洛仑兹力作用时 , 电子做匀加速或匀减速直线运动 , 这时电场强度E的方向与电子运动方向平行 , 磁感应强度B的方向也与电子运动方向平行 , 也就是B与E的方向平行.
当电子所受电场力与洛仑兹力平衡时 , 电子做匀速直线运动通过这区域 , 电子所受洛仑兹为fm的方向与电子速度v垂直 , 电子所受电场力fe的方向与fm的方向相反.所以 , 电场E的方向与v垂直.而由v、fm的方向可知 , 磁场B的一个分量的方向与v垂直 , 也与E垂直 , B的另一个分量的方向与v平行.所以 , B与v的夹角不能确定 , B与E的夹角也不能确定.C、D正确.
例1和例3中只知道安培力、洛仑兹力方向 , 不能唯一确定磁场B的方向 , 这是因为我们不能排除B可能有一个与电流I或粒子速度v平行的分量.例2中知道粒子速度为v1时f1的方向 , 又知道粒子速度为v2时f2的方向 , 也即补充了条件 , 因此才能唯一确定B的方向.
例4 如下图所示 , 质量为m、长为l的一段导线放在倾角为θ的光滑导轨上 , 导线中通入电流I , 要让导线静止于导轨上 , 至少应加多大的匀强磁场B?
分析和解 导线受重力mg、导轨支持力N和磁场的安培力F作用 , 这3个力的合力为零导线才能保持静止 , 由此可知3个力在同一竖直面内 , 如下左图所示.我们还可以知道 , F的方向在图中两虚线所围的范围内都能保持导线的平衡.
题目要求磁场B的最小值 , 所以F也要求是最小值.用力合成的三角形法则判定出F的方向应平行于导轨斜面向上 , 如上右图所示 , 用左手定则判定出B的方向垂直斜面向下.
由上右图知 mgsinθ=F=IlB ,
垂直导轨面向下的匀强磁场才能使导线静止在导轨上.
本题要求磁场的最小值 , 故磁场平行于导线电流方向的分量应为零 , 磁场方向一定垂直于导线 , 如果不是要求磁场的最小值 , 则磁场垂直于导线电流方向的分量有一分布范围与安培力F的范围相对应 , 由上面左图中两虚线所确定的F的范围 , 用左手定则可确定B相应的范围.
例5 空间中某一区域存在匀强磁场 , 为了确定磁场的方向、大小 , 我们做2个实验.第1个实验如下左图所示 , 质量为m、带正电q的粒子以速度v1向右运动时 , 粒子所受洛仑兹力f1的方向垂直纸面向里.第2个实验如下右图所示 , 当粒子以垂直纸面向外的速度v2运动时 , 粒子所受洛仑兹为f2的方向与v1方向的夹角为30°.试根据这2个实验判定磁场的方向和大小.
分析和解 由第1个实验中v1和f1的方向可知磁场B矢量一定在纸面内 , B的一个分量垂直于v1向下 , 另一个分量平行于v1.即B矢量在v1所在直线的下方.
由第2个实验中v2和f2的方向可知B矢量椂ㄔ谟隷f2垂直的平面内 , 这个平面与纸面相交的一条直线和v1的夹角为60°.所以 , 在第2个实验中v2、B、f2两两互相垂直 , 我们用左手定则判定出B的方向如下图所示.
根据洛仑兹力公式
B的大小的这2种表述应该是一致的.
本题说明 , 只根据运动粒子在磁场中做某一种运动时所受的洛仑兹力 , 不能确定磁场的方向.再做一次实验或补充必要的条件才能确定磁场的方向.这是因为与粒子速度平行的磁场分量对粒子无作用力 , 不补充条件我们无法确定这一磁场分量 , 根据电流所受磁场的安培力来确定磁场的方向时 , 有类似的问题.
磁场力是什么?磁场力包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力 。分享简介解释磁场力包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力 , 安培力是洛仑兹力的宏观表现.磁场力现象中涉及3个物理量的方向:磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向;或磁场方向、电流方向、安培力方向.我们用左手定则说明3个物理量的方向时有一个前提 , 认为磁场方向垂直于电荷运动方向或磁场方向垂直于电流方向.不少同学认为 , 根据左手定则知道其中任意2个量的方向可求出第3个量的方向.一般说 , 这种看法是不正确的.事实是 , 磁场方向不一定垂直于电荷运动方向或电流方向 , 它们之间的夹角可以是任意的.我们能肯定的是:洛仑兹力一定既垂直于磁场方向又垂直于电荷运动方向 , 洛仑兹力垂直于磁场B和电荷运动速度v所决定的平面.安培力一定既垂直于磁场方向又垂直于电流方向 , 安培力垂直于B和I所决定的平面 , 我们不应该忽视一个重要事实:B与v或I平行时 , 洛仑兹力或安培力都不存在.因此 , 当B⊥v或B⊥I时 , 我们可以用左手定则表述3个物理量方向间的关系.这时 , 知道任意2个物理量的方向可求出第3个物理量的方向.当B与v或B与I不垂直时 , 根据B与v的方向或B与I的方向 , 可确定洛仑兹力f或安培力F的方向 , 但是 , 根据v、f的方向或I、F的方向不能唯一的确定B的方向;根据B、f的方向或B、F的方向不能唯一确定v或I的方向.这2种问题若有唯一确定的解必须补充条件.B=F/IL(B⊥L)B与F、I、L无关 。F=MG.分类磁场力包括两种 , 一种是磁场对通电导线的作用力 , 另一种是磁场对运动电荷的作用力 。
磁场是一种什么力?为什么会有磁场?为什么吸引或排斥?磁场不是力 , 是物质的一种存在形式 , 说白了它是一种物质 。关于为什么会有磁场是很复杂的事情 , 你可以先定性了解一下 , 这是量子力学说法:网页链接如果从电磁学角度来说 , 不知道电场由电荷产生这个命题你能不能接受?如果可以的话 , 答案就比较简单一些:磁场由电荷运动产生 。或者说得更全面一些:电场由电荷和变化的磁场产生 , 磁场由电荷运动和变化的电场产生 。之所以这样说 , 是因为电磁场所满足的规律就是这个样子 。他们满足的规律叫做麦克斯韦方程组(你现在不需要也最好不要尝试搞清楚这个方程组的具体意思 , 那是本科的内容) , 这个方程组告诉我们:如果全宇宙没有电荷 , 同时没有变化的磁场 , 电场就是0;如果全宇宙没有电流 , 同时没有变化的电场 , 那么磁场就是0. 同时如果这四个因素有一个不为0 , 那么电场或者磁场就不为0.下面附一个Maxwell方程组 , 你可以看看到底那部分解释了电磁场的来源 。这里面有一个问题就是永磁体 。永磁体肯定不属于由变化电场产生的磁场 , 所以如果上面的结论是对的 , 那么一定是由电荷运动产生的磁场 。但运动的电荷在哪儿呢?最早的假说由安培提出 , 即安培分子电流假说 , 他假设组成物质的分子都自带一个小的环形电流 , 永磁体磁场就是这些小电流磁场的叠加;同时这些小电流互相抵消导致总体不显示电流 。随着量子力学的发展 , 人们开始研究到底什么形成了所谓「小电流」 , 发现事情并不是这么简单 。对很多物质 , 小电流就是分子或原子的电子运动;但也有很大一部分物质 , 例如超导体的磁性 , 到现在也不知道到底是怎么产生的 。关于这部分物质的磁性研究 , 是现在凝聚态物理中的重要问题之一 。至于磁力 , 经典物理只能解释到「磁场与电流的相互作用」这个层次 。也就是说 , 磁场的固有性质就是可以对电流产生力的作用 。所以只要磁场中出现了电流(当然也包括永磁体的分子小电流) , 电流就会受到力的作用 。如果要更进一步 , 需要到量子电动力学中才能够解释(一般的量子力学也只能把电磁场当做外场处理 , 与经典物理的观点一样) 。在量子电动力学中 , 电磁场被描述为光子的释放与吸收 。关于这一部分内容 , 我不建议你现在去涉及 , 因为量子电动力学一般是研究生低年级才会学习的理论 , 与你现在距离太远 , 很容易引起你的迷惑 。总之 , 在目前的阶段 , 你可以这样理解:磁场由电荷运动和电场变化产生 , 磁场会对其中的电流产生力的作用 。这个理解 , 如果你将来不去做物理研究 , 可能一辈子都不会碰到不能解释的现象;如果将来要做研究 , 会有老师来告诉你更本质的理解 , 所以基本够用了 。
磁场力是什么磁场及磁场力
基础知识:
1、磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊物质 , 磁场的基本性质是
,
2、同名磁极相互 , 异名磁极相互 ,
3、地球是一个大磁体 , 地磁体的N、S极与地理位置 , 但是具有一定的
,
4、磁感线是为了能够形象地描述磁场人为假想出来的曲线 , 线上任意一点的切线方向为 , 同时也是小磁针静止时 ,
5、磁感线是曲线 , 磁感线密集的地方 , 磁感线稀疏的地方
,
6、电流周围能够产生磁场 , 直线电流产生的磁场的方向判断满足右手安培定则 , 其内容为:
, 环形电流产生的磁场也满足右手安培定则:其内容为:
。
7、为了描述磁场的强弱 , 物理学引入 , 符号: , 单位: ,
8、磁通量φ= , 单位是: , 符号: ,
9、磁场对电流的作用称为安培力 , 当电流与磁场垂直时 , 其大小为F= , 放满足左手定则 , 其内容为:
.
10、磁场对运动电荷的作用称为洛伦兹力 , 当运动电荷垂直进入磁场时 , 其大小为F= ,
方向满足左手定则:其内容为
。
11、当带电粒子垂直进入磁场时 , 若只受磁场力 , 则带电粒子做 ,
12、粒子通过回旋加速器加速之后出来的最大动能表达式: 。
一、单选题
1.下面说法不正确的是
A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向
B.磁感线是闭合曲线 , 在磁体外部由5CAC
磁场力的公式什么?高手速度磁场力包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力 , 安培力是洛仑兹力的宏观表现.1 , 洛仑兹力公式运动电荷在磁场中所受的力叫做洛伦兹力 。洛伦兹力是因荷兰物理学者亨德里克·洛伦兹而命名 。根据洛伦兹力定律 , 洛伦兹力可以用方程 , 称为洛伦兹力方程 。洛伦兹力的方向可用左手定则来判断 。伸开左手 , 使拇指与其余四个手指垂直 , 并且都与手掌处于同一水平面 , 让磁感线从掌心进入 , 四指指向正电荷运动的方向 , 拇指指的方向及洛伦兹力力的方向 。公式:F=Bqvsinθ2 , 安培力公式安培力是洛伦兹力的宏观表现 , 故从安培力大小公式 , 可以反推得洛伦兹力公式 。安培力F=BIL电流I=Q/t代入上式F=BL(Q/t)=QvB(从宏观到微观)从微观到宏观F=BIL=BnqsvL=NBqv,即F(安培力)=Nf (f是洛伦兹力)3 , 磁场力现象中涉及3个物理量的方向:磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向;或磁场方向、电流方向、安培力方向.我们用左手定则说明3个物理量的方向时有一个前提 , 认为磁场方向垂直于电荷运动方向或磁场方向垂直于电流方向.不少同学认为 , 根据左手定则知道其中任意2个量的方向可求出第3个量的方向.一般说 , 这种看法是不正确的.
磁场中带电粒子受到的磁场力是什么力
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带电粒子在磁场中受到的力为洛伦兹力 。洛伦兹力的性质1、在国际单位制中 , 洛仑兹力的单位是牛顿 , 符号是N 。2、洛伦兹力方向总与运动方向垂直 。3、洛伦兹力永远不做功 。(有束缚时 , 洛仑兹力的分力可以做功 , 但其总功一定为0 。)4、洛伦兹力不改变运动电荷的速率和动能 , 只能改变电荷的运动方向使之偏转 。扩展资料洛伦兹力的方向由左手定则来判断 。左手定则:伸出左手 , 大拇指与四指保持垂直(如下图) , 让磁感线穿过掌心 , 四指指向正电荷运动方向 , 此时大拇指所指的方向为洛伦兹力方向 。(如果是负电荷 , 则洛伦兹力方向为正电荷反方向)安培力和洛伦兹力的关系洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力 , 安培力是磁场对通电导线的作用力 , 两者的研究对象是不同的 。安培力是洛伦兹力的宏观表现 , 洛伦兹力是安培力的微观实质 。
磁场力的公式什么?高手速度
空心线圈内部磁场强度如何计算 , 还有空心线圈匝数怎么算 , 最好有全套工式!!希望高手帮一下忙基础公式就是那个毕奥-萨伐尔定律 , 然后可以推导出来 , 我记得有好像有什么μnI , 但这个是把螺线管内看做匀强磁场
大学物理 磁场求解答高手下面的解答写得很清楚了啊 。所谓长直导线 , 可以看成是无限长直线电流 , 其产生的磁场是u0I/2πx , 其中x是某点到电流的距离 。方向可以用右手螺旋定则判定 , 拇指指向电流方向 , 四指环绕就是磁场方向 。纵向上磁场不变 , 横向磁场在变 , 所有横向需要微分 , 以电流上某点为原点 , 建立x轴 , 在坐标为x的地方取dx宽度l长度的微元面积ds=ldx , B=u0/2πx , 对Bdx积分即可 。两个电流产生的磁场同向 , 所以磁铁量也是同号 , 相加即可 。
量子力学 , 粒子在电磁场中的运动 , Newton方程的推导 , 有一步一直看不懂 , 请高手指点后面括号里的可能你看错了 , 前面的内容你都用该知道了 。
求物理高手给我讲解一下电动机的工作原理 就是有关“通电线圈在磁场中受力运动” 详细点电动机按照电源可以分成两种:一种是直流电动机:就是用直流电带动的电动机;另一种是交流电动机:就是用交流电带动的电动机 。它们的工作原理都差不多:
都是利用通电线圈在磁场中受到力的作用来工作的 , 也可以说成是:磁场对电流又力的作用的原理 。通电线圈在磁场中的受力方向可以用左手定则来判断 。
所不同的是:直流电动机是利用换向器(两个半圆环)来自动改变线圈中的电流方向 , 从而使电动机能够持续转动的 。而交流电动机则是通过两个铜环与外部电路连接的 。
改变电动机转动方向的方法:改变电流方向或者改变磁场方向都可以改变电动机的转向 。
改变电动机转动速度的方法:改变电流大小和磁场强弱可以改变电动机的转向 。
磁感应强度和磁场强度有什么区别
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磁感应强度和磁场强度有3点不同:一、两者的含义不同:1、磁感应强度的含义:磁感应强度是指描述磁场强弱和方向的物理量 , 是矢量 , 常用符号B表示 。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 。2、磁场强度的含义:磁场强度在历史上最先由磁荷观点引出 。类比于电荷的库仑定律 , 人们认为存在正负两种磁荷 , 并提出磁荷的库仑定律 。单位正点磁荷在磁场中所受的力被称为磁场强度H 。后来安培提出分子电流假说 , 认为并不存在磁荷 , 磁现象的本质是分子电流 。但是在磁介质的磁化问题中 , 磁场强度H作为一个导出的辅助量仍然发挥着重要作用 。二、两者的单位不同:1、磁感应强度的单位:国际通用单位为特斯拉(符号为T) 。2、磁场强度的单位:安培/米 。三、两者的计算公式不同:1、磁感应强度的计算公式:点电荷q以速度v在磁场中运动时受到力f 的作用 。在磁场给定的条件下 , f的大小与电荷运动的方向有关。当v沿某个特殊方向或与之反向时 , 受力为零;当v与这个特殊方向垂直时受力最大 , 为Fm 。Fm与|q|及v成正比 , 比值 与运动电荷无关 , 反映磁场本身的性质 , 定义为磁感应强度的大小 , 即 。B的方向定义为:由正电荷所受最大力Fm的方向转向电荷运动方向v时 , 右手螺旋前进的方向。定义了B之后 , 运动电荷在磁场B中所受的力可表为F= QVB , 此即洛伦兹力公式 。除利用洛伦兹力定义B外 , 也可以根据电流元Idl在磁场中所受安培力df=Idl×B来定义B , 或根据磁矩m在磁场中所受力矩M=m×B来定义B , 三种定义 , 方法雷同 , 完全等价 。2、磁场强度的计算公式:磁场强度描写磁场性质的物理量 。其定义式为H=B/μ0-M , 式中B是磁感应强度 , M是磁化强度 , μ0是真空中的磁导率 , μ0=4π×10-7韦伯/(米·安) 。H的单位是安/米 。在高斯单位制中H的单位是奥斯特 。1安/米=4π×10-3奥斯特 。参考资料来源:百度百科-磁感应强度参考资料来源:百度百科-磁场强度
磁感应强度是什么 , 与安培力有什么关系磁感应强度与安培力
磁感应强度B与磁场强度H的一般关系为:A.B=μH
磁场强度H其实是指外加磁场的强度 , 乘以一个系数μ , 得到因磁感应而磁化以后总磁场的强度B , 即磁感应强度
磁感应强度和磁场强度有什么区别啊?磁感应强度:又称磁通密度 , 单位体积/面积里的磁通量 , 用于描述磁场的能量的强度的物理量 , 是一个矢量 , 符号是B , 单位是特(斯拉)(T) 。
磁场强度 , 是在研究磁介质、推导有磁介质的安培环路定理时引入的辅助物理量 , 无物理意义 , 是一个矢量 , 符号是H , 单位是按(培)/米(A/m) 。
H=B/(真空磁导率)-M , B=(真空磁导率)*(1+相对磁导率)*H=(磁导率)*H
事实上 , 电场中也有电场强度E和点磁感应强度D 。其中 , E与B的地位相当 。D=(电导率)*E
是磁体周围空间存在的特殊物质产生的特殊物质 , 没有磁场强度的具体概念!但它的大小应该是用磁场线疏密表示的!一般只会考磁感线的概念..说到磁场强度应该只有大小不包括方向
磁感应强度是矢量 , 它是磁场本身的性质 B=F/IL
还有就是电磁感应部分又叫磁通密度 , B=Ф/s 表示单位面积磁感线条数 一般解题都是匀强磁场 , 这两者都可以用B表示 。磁感应强度描述磁场的物理量 , 又叫磁通密度 , 是矢量 , 符号是B , 单位是特(T) 。磁场的特性是对运动电荷、电流有作用力 , 我们可根据这种作用来定义磁感应强度 。
B在磁场中的地位是与电场强度E在电场中所处的地位相对应的 。
磁场强度符号是H , 是在研究磁介质时引入的一个辅助矢量 , 并无确切的物理意义 , 磁感应强度 , 用来描述磁场的强度 。就如同电场强度是描述电场强度的物理 。
原本应以此类推称磁感应强度为磁场强度 , 然而 , 历史上早已用磁场强度定义了其他物理量 , 所以不称其为磁场强度 , 而改称为磁感应强度 。
磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质(即磁场强弱和方向)的两个物理量 。由于磁场是电流或者说运动电荷引起的 , 而磁介质(除超导体以外不存在磁绝缘的概念 , 故一切物质均为磁介质)在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响(场的迭加原理) 。因此 , 磁场的强弱可以有两种表示方法:
在充满均匀磁介质的情况下 , 若包括介质因磁化而产生的磁场在内时 , 用磁感应强度B表示 , 其单位为特斯拉T , 是一个基本物理量;单独由电流或者运动电荷所引起的磁场(不包括介质磁化而产生的磁场时)则用磁场强度H表示 , 其单位为A/m2 , 是一个辅助物理量 。
具体的 , B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力 , 因而 , B的概念叫H更形象一些 。在工程中 , B也被称作磁通密度(单位Wb/m2) 。在各向同性的磁介质中 , B与H的比值即介质的绝对磁导率μ 。
带电粒子在磁场中会受到什么力的作用带电的粒子在磁场中运动时 , 会受到洛仑兹力的作用 , 改变运动方向 , 洛仑兹力的方向与磁场的方向有关 , 也与粒子的运动方向有关 , 可以用左手定则判定
磁场中带电粒子受力带电粒子在磁场中受洛伦兹力F=qv×B,只有与磁场方向垂直的速度有效 , 平行的速度对力的贡献无效 。若磁场方向与速度既不平行也不垂直 , 则速度可分解为沿磁场方向和垂直磁场方向 , 在垂直磁场方向做圆周运动 , 在平行磁场方向做匀速直线运动 , 合运动为等距螺旋运动 。所以B与v垂直时粒子才作匀速圆周运动 。
关于洛伦兹力 洛伦兹力是带电粒子在磁场中所受的力,带电粒子指什么? 为什么带电粒子会受洛伦兹力?电子,质子,带电的物体等
一个物体要受到洛伦兹力,首先要有速度(静止的带电物体不受洛伦兹力),F=BgV,(B为磁场强度,g为电荷量,V为速度),至于运动物体为什么受洛伦兹力,因为带电运动物体运动会形成定向电流,洛伦兹力的实质是安培力.
带电粒子在电场中受什么力?除了楼上所说的带电粒子的运动与否外
楼上有两点说的不对 。
第一 , 在电场中受到的力为库仑力;而在磁场中受到的力为洛伦兹力 。
第二 , 带电粒子在磁场中运动也不一定受力 , 有一个特例 , 如果带电粒子运动方向即速度的方向与磁场方向平行 , 包括反向或正向 , 粒子就不受力 。也就是说速度方向要与磁场方向有一定的角度 。
最后 , 还有一点 , 库仑力与电场的方向和带电粒子电性有关;洛仑兹力与磁场方向和速度方向都垂直 , 用左手法则判断 , 与位移方向垂直;而且库仑力做功 , 洛伦茨力不做功!
磁力与磁场力有什么区别和关系我认为吧,本质相同,都是场之间的作用.磁力是磁场对磁体的作用,磁场力是磁场对运动电荷的力,
磁力和磁场的力一样么【磁场力】磁力和磁场力是同一种力的不同说法而已 。
是同一种力 。
磁场力和安培力有什么区别吗?我怎么发祥他们是一个力我看是这样的说法.磁场力的范围较大.安培力属于磁场力中的一种.磁场力包括了安培力.洛仑兹力和磁体和磁体之间的作用力等等
磁力属不属于力的范围?力的作用是不是一定要接触物体?磁力当然是力 。
根据经典理论 , 力和接触是两码事 , 引力 , 电磁力都不需要接触 。
根据广义相对论 , 物质与能量是等价的 。场就是能量密度的分布 , 也就是物质的分布 。所以磁场和物质的接触的 。在场中空间被扭曲 , 物体沿测地线运动 , 相当与经典中的受力 。所以接触才有力 。
回答这个问题的关键在于所使用的理论体系 。
磁场力的相关问题与磁场力有关的两类极值问题磁场中的极值问题往往与磁场力有关 , 磁场中的极值问题按磁场力来分也可以分为两类 , 一类是与安培力有关的极值问题 , 另一类是与洛伦兹力有关的极值问题 。但不管求解哪一类极值问题首先要确定研究对象 , 搞好受力分析;然后根据受力情况和初始状态 , 搞清研究对象的运动过程 , 再根据运动过程用相应的物理规律;最后是求得所需的物理量 。有安培力参与的极值问题通电导线在磁场中不管是处于静止状态还是运动状态 , 都可能会受到安培力的作用 。但通电导线处于静止状态时 , 它本身不会产生电动势 , 而处于运动状态时 , 通电导线由于电磁感应它本身也会产生感应电动势 , 因此在求解运动状态的通电导线的极值问题时 , 不能忘掉这个感应电动势 。1.1 通电导线静止时的极值问题例1 如图1所示铜棒质量为0.1kg , 静止于相距8cm的水平轨道上 , 两者间的动摩擦因数为0.5 。现从一轨道载送5A电流至另一轨道 , 欲使铜棒滑动 , 两导轨间所加的匀强磁场的磁感应强度的最小值为多少?解析 设安培力F与水平方向的夹角为θ , 画出如图2所示的受力分析图 。则:F = BIL 。(1)且铜棒在重力、支持力、安培力、摩擦力共同作用下应满足:Fcosθ-μ(mg-Fsinθ) =0 。(2)联立(1)、(2)解得:1.2 通电导线运动时的极值问题例2 如图3所示 , 水平放置的两平行金属导轨之间的距离为L =0.25cm , 电池的电动势E=6V , 内电阻r =0 , 电阻R =5Ω , 匀强磁场磁感应强度B竖直向下 , K合上后 , 横放在导轨上的金属棒ab在磁场力作用下由静止开始向右运动 , 金属棒与导轨间的滑动摩擦力f=0.15N , 为使棒运动速度最大 , B应为多大?此时Vmax等于多少?解析 金属棒运动时会产生感应电动势,此电动势方向与电池电动势方向想反 , 则电路中的电流大小为:I = (E-BLv)/R 。(1)当金属棒速度最大时 , 加速度应为零 , 则:BIL-f =0 。(2)把(1)代入(2)得:有洛伦兹力参与的极值问题2.1 只有洛伦兹力作用时的极值问题 当题中只有一个带电粒子的运动时 , 往往只需一条运动轨道就可确定粒子的极值问题 , 而当涉及到多个带电粒子的运动时往往需要多条轨道才能确定带电粒子的极值问题 。例3 如图4所示 , 一足够长的矩形区域abcd , 存在磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场 。在ab的中点O处 , 垂直磁场射入一速度方向跟ab边夹角为30° , 速度大小为v的带电粒子 , 已知粒子的质量为m、电量为e,ab边的长度为 ab边足够长 , 粒子重力忽略不计 。问:电子全部从bc边射出时 , 电子入射速度v大小的数值范围如何?解析 从带电粒子在磁场中做匀速圆周动的半径公式可知 , 半径越小 , 带电粒子的运动速度越小;半径越大 , 带电粒子的运动速率越大 。因过圆周上某点的轨道半径总与该点的速度方向垂直 , 可知最大轨道半径和最小轨道半径的圆的圆心都在初速度方向的垂线上 。由此可画出如图5所示的示意图 。当轨道半径最小时电子从bc边上的M射出 , 当轨道半径最大时 , 电子刚好不从ad边射出 。设最大速率、最小速率分别为v1、v2 , 最大半径分别为R1、R2 , 则由图中的几何关系可得:R1(1-sinθ) =1/2 。(1)R2(1+sinθ) =1/2 。(2)因θ=30° , 代入上面两式可得:R1=1,R2=1/3 。(3)又从洛伦兹力作为向心力可得:Bev = mv2/R 。(4)由以上四式可得粒子从bc边上射出v的数值大小范围为:例4 如图6所示 , 在平面直角坐标系的第一象限内 , 有一束宽为d的电子流 , 其中每个电子的速度均为v , 都平行于Ox轴向右匀速运动 , 已知电子的质量为m、电量为e , 图中A点的坐标为(1,0) , 且1> d , 现要求这束电子通过垂直于xOy平面的匀强磁场之后都能通过A点 , 且距离x轴为d的电子经磁场偏转后恰好垂直x轴通过A点 。求:(1)这个区域内磁场的磁感应强度B的大小和方向 。(2)设计一个符合上述条件且面积最小的匀强磁场区域 , 求出它的面积 , 并在xOy平面上画出磁场边界 。解析(1) 如图7所示 , 先考虑与x轴距离为d的电子 , 它经磁场偏转后恰好垂直通过x轴上的A点 , 由左手定则可知磁场方向垂直纸面向里 , 电子的轨道半径R = d 。(1)又有电子受的洛伦兹力作为向心力得:Bev = mv ^2/R 。(2)联立(1)、(2)两式解得:B = mv/ed 。(2) 从图7中可以看出与x轴距离为d的电子通过磁场偏转后恰好垂直通过A , 圆弧QA应是所求磁场区域的上边界 。为确定下边界 , 我们考察与x轴距离为y的电子的运动 , 设它从P(x,y)点入射磁场 , 通过磁场偏转后通过A点 , 则电子在磁场中的运动轨道是以O1为圆心、d为半径的一段圆2.2洛伦兹力和其它外力共同作用下的极值问题在此种情况下电荷的运动没有象前一种那么简单 。在一些问题中它是在直线运动 , 而在另一些问题它是曲线运动 , 电荷做什么运动要视具体情况而定 。例5 如图8 , 质量为0.1g的小球带电4×10-4C的电量 , 把它套在很长的绝缘直棒上 , 将此棒竖直地放入相互平行且都是水平的匀强电场和匀强磁场中 , 起场强E=10N/C , 磁感应强度B=0.5T , 若小球与棒之间的动摩擦因数为0.2 , 求小球沿棒下滑的最大速度 。解析 画出如图9所示的受力分析图 。小球受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和摩擦力的作用 , 当合力为零时 , 小球下滑的速度达到最大 。(图9中F表示电场力和洛伦兹力的合力)例6 如图10 , 顶角为2θ的光滑圆锥固定在匀强磁场中 , 一质量为m , 电量为q的小球沿锥面做匀速圆周运动 , 它的最小半径是多少?解析 如图11 , 小球运动中受到三个力作用:重力mg , 支持力FN , 洛伦兹力F = qvB 。由以下两式:FNsinθ-mg =0,和qvB-FNcosθ= mv/r 。得:mv-qBrv+rmgctgθ=0 。因v的取值范围为实数 , 故:(qBr)-4mgrctgθ≥0,
磁场与磁场间的作用力怎样计算?这个问题问得好哦都没有理解过去维基看了介绍谈点感受
磁体在磁场的作用下从实际体会来看会有两种运动 转动和移动 因此分别有力矩和力作用于物体 其运算公式摘自维基:
T=U*B力矩公式
F=▽(U*B)力的公式(▽代表求梯度 微积分中内容可以当作一种特殊算法 就是对UB做一个规定的处理)
其中U是磁体的本身固定性质称为磁矩通过微元分析所得在此无讲解必要U的作用就如公式所显示对于一定强度b就会产生一定强度力矩和力其计算为矢量计算 (铁在磁场中被磁化后具有磁矩)
针对你说的磁场间作用也就是两磁体间作用可以考虑为一磁体在磁场中的力的作用因为磁场分布不均匀因此需要将磁体分为微元体 这样针对于每一个足够小的微元体 我们可以认为其处于B相同的磁场中然后计算其力矩和力最后将所有微元体相加得到总的力矩和力针对于高中生来说这一算法超出范围只需要了解机理
力和磁场的问题 , 要过程首先应了解两物体始终保持相对彼此静止 , 即它们之间只有静摩擦力 , 无滑动摩擦 , 而且静摩擦力与正压力无关 , 再者A向左加速运动的加速度是由AB之间的静摩擦力提供的 。把AB看成一个整体 , 则a=(F拉-f地摩擦)/(ma mb)公式(一) , 以A为研究对象 , 则a=fab之间摩擦/ma公式(二) 。由右手定则 , 受向上的电场力 , f地摩擦=uFN减小 , D不对 , 由公式(一)加速度a增大 , 使得公式(二)中fab之间摩擦增大 。可知选择A
演绎式探究:小雨要研究通电导体在磁场中受力的问题.(1)磁体周围存在磁场 , 磁场的强弱叫磁感应强度 , (1)根据公式F=BIL得 , 磁感应强度越大、电流越大、导体越长 , 受到的力越大.(2)t时间内 , 电荷通过的体积为:V=Svt , 又单位体积含有n个自由电荷 , 所以t时间内通过导体横截面积A的总电荷数N=Snvt.每个自由电荷的电量为q , 所以t时间内通过的电荷量为Q=Snvtq.电流强度 , 是指单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量 , 所以I=Qt=Snvtqt=Snvq.根据公式F=BIL=B?Snvq?L=BLSnvq.导线的体积V′=SL所以导线中电荷的个数为n′=nV′=nSL所以该导体内平均每个自由电荷受力大小F单=Fn′=BLSnvqnSL=Bvq.故答案为:(1)大;(2)Snvt;Snvq;BLSnvq;Bvq.
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