磁场的综合应用.郑岩

2021届高考物理三轮强化 —电磁场综合应用（A ） 1.下列图中,能正确表示直线电流的方向与其产生的磁场方向间关系的是( ) A. B. C. D.2.关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（ ）A ． 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B ． 放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C ． 洛伦兹力对运动电荷一定不做功D ． 安培力对通电导线一定不做功3.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a b c 、、电荷量相等，质量分别为a b c m m m 、、.已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )A.a b c m m m >>B.b a c m m m >>C.b a b m m m >>D.c b a m m m >>4.如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为(0)q q >的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为( )A ．5π6m qB B ．7π6m qBC ．11π6m qBD ．13π6m qB5.真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a 和3a 的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示.一速率为v 的电子从圆心沿半径方向进入磁场.已知电子质量m ,电荷量为e ,忽略重力.为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内,磁场的磁感应强度最小为( )A.32mv aeB.mv aeC.34mv aeD.35mvae 6.如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外.ab 边中点有一电子发射源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子.已知电子的比荷为k .则从a d 、两点射出的电子的速度大小分别为( )A.14kBlB.1,544kBl kBlC.12kBlD.1,524kBl kBl 7.如图所示,三根通电长直导线P Q R 、、互相平行,垂直纸面放置,其间距均为a ,电流大小均为I ,方向垂直纸面向里(已知电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导线r 处的磁感应强度kIB r ,其中k 为常数).某时刻有一电子(质量为m 、电荷量为e )正好经过坐标原点O ,速度大小为v ,方向沿y 轴正方向,则电子此时所受磁场力( )A.方向垂直纸面向里,B.方向指向x 轴正方向,C.方向垂直纸面向里,D.方向指向x 轴正方向,8.如图,三个完全相同的带正电的小球,从同一高度开始自由下落,其中a 直接落地,b 下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区,c 下落时经过一个水平方向的匀强磁场区,不计空气阻力,设它们落地的速度大小分别为a b c v v v 、、,则( )A.a b c v v v ==B.b a c v v v >>C.a b c v v v <=D.a c b v v v =<9.如图所示，在倾角为 α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 L ，质量为 m 的直导体棒。

磁场知识的书籍磁场是物理学中一个重要的概念，涉及到电磁学和磁学的知识。

磁场的研究对于我们理解自然界的现象以及应用于技术领域都具有重要意义。

下面将介绍几本关于磁场知识的书籍，帮助读者深入了解磁场的原理和应用。

《磁场与电磁场》是一本经典的物理学教材，由陈乃瑾主编，深入浅出地介绍了磁场和电磁场的基本概念、性质和相互作用。

书中较为详细地讲解了磁场的产生原理，以及磁场对带电粒子的力的作用。

此外，书中还介绍了电磁感应和电磁波等相关内容。

通过学习这本书，读者可以全面了解磁场和电磁场的基本原理，为后续学习打下坚实的基础。

《磁场与电磁场》一书主要介绍了磁场和电磁场的基本概念和性质，但对于磁场的应用则较为简略。

而《磁场与电磁场的应用》一书则以磁场的应用为主线，介绍了磁场在各个领域中的具体应用。

书中涵盖了电磁感应、电机、发电机、电磁波传播等内容。

通过学习这本书，读者可以了解磁场在电力、通信、交通等领域中的重要应用，对于理解现代科技的发展和应用具有一定的帮助。

除了基础理论和应用，磁场在材料科学中也有重要的应用。

《磁场与材料科学》这本书主要介绍了磁场在材料科学中的应用和研究进展。

书中详细介绍了磁场对材料的影响，以及磁场对材料性能的调控和改善的方法。

同时，书中还介绍了一些常见的磁性材料和磁场测量技术。

通过学习这本书，读者可以了解磁场在材料科学中的重要作用，为磁性材料的设计和应用提供参考。

除了以上几本专门介绍磁场的书籍外，还有一些综合性的物理学教材也涵盖了磁场的相关内容。

例如《大学物理》这本教材在电磁学部分详细介绍了磁场的基本原理、磁场与电场的关系以及磁场的应用。

这本教材以通俗易懂的语言和丰富的例题，帮助读者理解和掌握磁场的基本概念和性质。

磁场是物理学中一个重要的概念，对于我们理解自然界的现象和应用于技术领域都具有重要意义。

通过学习相关的书籍，我们可以深入了解磁场的原理和应用，为后续的学习和科研工作打下坚实的基础。

希望读者能够通过阅读这些书籍，加深对磁场的理解，进一步探索磁场的奥秘。

巨磁阻效应及其应用实验报告篇一：巨磁阻效应实验报告数据数据处理实验一线圈电流由零开始变化测得输出电压V和磁场B的关系如下图示由上图可以看出2mT以下部分传感器的输出电压和磁场变化情况接近线性变化，其灵敏度K= 相关系数为由RB/R0=/ 计算出不同磁感应强度下的RB/R0值，绘制RB/R0-B关系图如下可以看出RB/R0的值随磁场B增大而逐渐减小，在2mT以后趋于饱和，RB/R0的饱和值约为。

则该传感器的电阻相对变化率/R0的最大值约为=-=-10% 实验二测量时，巨磁阻传感器工作电压V+为,线圈电流为。

利用实验所得数据作V输出—COSθ关系图如下示：从图中可以看出在COSθ=附近有一个瑕点外，具有较良好的线性关系V=θ，相关系数为，即传感器的输出电压与传感器敏感轴—磁场间夹角θ成余弦关系。

问题思考1.如何避免地磁场影响，并解释原因。

本次实验中亥姆霍兹线圈产生磁场来验证材料在有无磁场的情况下电阻的变化，必然会受到地磁场的影响，故我们在实验过程中每次旋转角度后，应重新调零，减小每次旋转角度地磁场对实验误差的积累。

篇二：巨磁电阻效应及其应用研究性实验报告北京航空航天大学基础物理实验巨磁电阻效应及其应用研究性实验报告摘要本报告研究了巨磁电阻效应及其应用。

报告详细的阐述了该实验的实验背景、实验原理、实验仪器及实验内容。

数据处理部分，报告将原始数据绘制成表格，并将用Matlab绘制成图像，能够较清晰的表示出物理量之间的关系。

另外，本报告对巨磁电阻的应用进行了大量的探究，列举了一些巨磁电阻于当今时代的应用，阐述了巨磁电阻的应用前景。

关键字巨磁电阻、传感器、磁感应强度、电压、电流目录摘要................................................................. . (1)关键字................................................................. (1)一、实验背景................................................................. (5)二、实验原理................................................................. (5)三、实验仪器................................................................. (7)1、实验仪主机................................................................. .. (7)2、基本特性组件模块................................................................. .. (8)3、电流测量组件................................................................. . (9)4、角位移测量组件................................................................. (9)5、磁读写组件................................................................. .. (9)四、实验内容................................................................. (10)1、GMR模拟传感器的磁电转换特性测量 (10)2、GMR磁阻特性测量............................................................... .. (11)3、GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量 (12)4、用GMR模拟传感器测量电流............................................................135、GMR梯度传感器的特性及应用 (14)6、磁记录与读出................................................................. .. (15)五、数据处理................................................................. . (15)1、GMR模拟传感器的磁电转换特性测量 (15)2、GMR磁阻特性测 (17)3、GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量 (18)4、用GMR模拟传感器测量电流............................................................195、GMR梯度传感器的特性及应用 (20)6、磁记录与读出................................................................. .. (21)六、实验思考................................................................. . (22)1、推导公式????????=????????????????? ................. . (22)2、实验感想................................................................. . (23)七、GMR传感器在有关领域的应用231、基于GMR传感器阵列的生物检测 (23)2、将GMR用于导航及高速公路的车辆监控系统 (24)3、GMR磁敏传感器在磁性介质的探测和磁性油墨鉴伪点钞机中的应用............................................................. .................................................................25八、实验总结................................................................. . (25)图 1 多层膜GMR结构图............................................................... . (6)图 2 某种GMR材料的磁阻特性............................................................... . (6)图 3 自旋阀SV-GMR结构图............................................................... (7)图4巨磁阻实验仪操作面板................................................................. .. (8)图 5 基本特性组件................................................................. .. (8)图 6 电流测量组件................................................................. .. (9)图7 角位移测量组件................................................................. . (9)图8 磁读写组件................................................................. (9)图9 GMR模拟传感器结构图............................................................... .. (10)图10 GMR模拟传感器的磁电转换特性........................................................10图11模拟传感器磁电转换特性实验原理图...................................................11图12磁阻特性测量原理图................................................................. .. (11)图13 GMR开关传感器............................................................... (12)图14 GMR开关传感器磁电转换特性............................................................12图15模拟传感器测量电流实验原理图...........................................................13图16 GMR梯度传感器结构图............................................................... (14)图17 用GMR梯度传感器检测齿轮位移......................................................14图18 磁电转换特性曲线................................................................. .. (16)图19 磁阻特性曲线................................................................. . (18)图20 GMR开关传感器磁电转换特性曲线....................................................19图21 输出电压与待测电流的关系曲线..........................................................20图22 用GMR梯度传感器检测齿轮位移的电压和转角关系图..................21图23 电路连接图................................................................. .. (22)图24 直接标记法................................................................. .. (23)图25 两部标记法................................................................. (24)表格 1 电流随磁感应强度变化表................................................................. (15)表格 2 磁阻随磁感应强度变化表................................................................. (17)表格 3 电平随励磁电流变化表................................................................. . (18)表格 4 输出电压随待测电流变化关系表........................................................19表格 5 电压和齿轮转角间的关系................................................................. (21)表格 6 二进制数的写入与读出................................................................. . (22)篇三：巨磁电阻效应及其应用数据处理五、实验数据及处理模拟传感器的磁电转换特性测量实验数据及由公式B = μ0nI算得的（n=24000匝/m）磁感应强度如下表所示：以B为横坐标，输出电压U为纵坐标，作图得：误差分析：（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负以内，反应在图像上就是最低处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使用Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；2. GMR的磁阻特性曲线的测量根据实验数据由公式B = μ0nI算得的磁感应强度，由R=U/I算得的电阻如下表所示：（磁阻两端电压U=4V）作图如下：误差分析：（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负以内，反应在图像上就是最高处的输出都在y 轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使用Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；。

张祥前写的揭秘电磁场的本质书摘要：一、电磁场的本质1.电磁场的概念2.电磁场的来源3.电磁场的特性二、电磁场的应用1.电场应用2.磁场应用3.电磁波应用三、电磁场与物质的相互作用1.电磁场对物质的影响2.物质对电磁场的影响四、电磁场的测量与计算1.电磁场的测量方法2.电磁场的计算方法五、电磁场的未来研究方向1.电磁场的新应用2.电磁场的新理论正文：电磁场是物理学中的一个基本概念，它是由电荷产生的，并存在于电荷周围的空间中。

张祥前在他的著作《揭秘电磁场的本质》中，对电磁场的本质进行了详细的研究和探讨。

首先，张祥前介绍了电磁场的本质。

他指出，电磁场是由电荷产生的，它包括电场和磁场两种形式。

电场是由电荷产生的，它的作用是使其他电荷受到力的作用；磁场是由电流产生的，它的作用是使磁性物质受到磁力的作用。

电磁场的特性包括：它是一种矢量场，具有大小和方向；它是一种连续场，存在于整个空间中；它是一种波动场，具有波动性质。

其次，张祥前介绍了电磁场的应用。

他指出，电磁场在现代科技中有广泛的应用，如电场可以用于静电场应用、电容器、电池等；磁场可以用于磁场应用、电动机、发电机等；电磁波可以用于通信、雷达、遥感等。

再次，张祥前介绍了电磁场与物质的相互作用。

他指出，电磁场对物质有影响，如电场可以使物质发生电离、极化等；物质对电磁场也有影响，如电荷可以使电磁场发生畸变、散射等。

最后，张祥前介绍了电磁场的测量与计算。

他指出，电磁场的测量方法包括电场仪、磁场仪等；电磁场的计算方法包括矢量分析法、积分法等。

磁场常见用途磁场作为一种物理现象，广泛应用于各个领域。

以下是磁场常见用途的一些例子：1. 电机和发电机：磁场用于驱动电动机和发电机。

通过利用电流在磁场中受力的特性，电机可以将电能转化为机械能，而发电机可以将机械能转化为电能。

比如在交流电机中，通过不断变换磁场方向来实现电动机的正常运转。

2. 变压器：变压器是利用磁场感应的原理来调节电压的设备。

当一个交变电流通过一个线圈时，产生的磁场会感应出另一个线圈中的电流，从而实现电压的变化。

变压器广泛应用于电力输送和电子设备中，能够将高电压变成适合使用的低电压。

3. 磁共振成像：磁共振成像（MRI）是一种医学影像技术，通过利用磁场对人体内部组织的影响来产生图像。

人体内的水分子在磁场的作用下发生共振，从而可以得到人体内部的详细结构信息。

MRI在诊断疾病、观察人体解剖结构和研究脑功能等方面有重要应用。

4. 磁卡和磁带：磁卡和磁带是利用磁场记录和读取信息的媒体。

通过在介质上磁化来记录二进制信息，再通过磁头读取磁场的变化来还原信息。

磁卡广泛应用于银行卡、信用卡、门禁卡等领域，而磁带则主要用于音频录音和数据存储。

5. 磁选：磁选是一种将矿石、废品等物质中的稀土磁性矿物分离的方法。

通过在磁场中对物质进行处理，磁性物质会受力被吸附并分离出来。

磁选广泛应用于矿山、冶金和环境清洁等领域，对资源的回收和再利用有着重要作用。

6. 磁存储：磁存储是指利用磁性材料记录和存储信息。

如硬盘和磁带等。

通过在磁性材料上磁化来存储信息，并通过磁头在磁场中读取信息。

磁存储技术在计算机和大容量存储设备中得到广泛应用，具有存储容量大、读写速度快等优点。

7. 电子罗盘：电子罗盘利用了磁场的特性来指示方向。

通过检测地球磁场的变化来确定罗盘的方向，可以在航海、飞行、探险等领域中用于导航和定位。

8. 扬声器：扬声器是利用磁场的力效应将电能转化为声能的设备。

在扬声器中，磁场与电流的相互作用使扬声器振动，产生声波。

磁场的性质与作用在我们生活的这个世界里，有一种看不见、摸不着却又实实在在存在着的“力量”，那就是磁场。

磁场这一概念对于许多人来说，可能既熟悉又陌生。

熟悉是因为我们经常能听到这个词，陌生则是因为我们很难直接感知它。

那么，磁场到底具有怎样的性质？又发挥着哪些重要的作用呢？让我们一起来探索。

磁场最基本的性质之一就是它具有方向性。

我们可以通过小磁针来形象地感受磁场的方向。

当把小磁针放入磁场中时，小磁针的北极所指的方向就是磁场的方向。

这就好像在茫茫大海中，指南针为我们指示方向一样，磁场的方向为我们揭示了磁力的作用方向。

磁场还有强弱之分。

磁场的强弱可以通过磁感应强度来描述。

想象一下，在一个磁场中，有的地方磁力作用明显，能让磁性物体产生强烈的运动；而有的地方磁力作用较弱，对磁性物体的影响相对较小。

就如同风一样，有的地方是微风拂面，有的地方则是狂风呼啸，磁场的强弱差异也决定了其对物体产生作用的大小。

磁场的另一个重要性质是它的磁力线是闭合的曲线。

磁力线从北极出发，经过外部空间回到南极，然后在磁体内部从南极回到北极，形成一个闭合的回路。

这意味着磁场是一个连续的、无始无终的“场”。

那么磁场又有哪些作用呢？首先，磁场在日常生活中的应用非常广泛。

比如，我们常见的磁悬浮列车，就是利用了磁场的排斥力，让列车悬浮在轨道上，从而大大减少了摩擦力，提高了列车的运行速度和效率。

在医疗领域，磁共振成像（MRI）技术也是基于磁场的原理。

通过对人体施加特定强度和方向的磁场，再结合无线电波，能够获取人体内部器官和组织的详细图像，为医生的诊断提供了重要的依据。

在工业生产中，磁场常用于分离和筛选磁性材料。

通过控制磁场的强度和方向，可以将含有磁性物质的混合物进行有效分离，提高生产效率和产品质量。

此外，磁场对于地球来说也至关重要。

地球本身就是一个巨大的磁体，地磁场为我们提供了保护。

来自太阳的带电粒子形成的太阳风，如果没有地磁场的阻挡，就会直接冲击地球的大气层，对地球上的生命造成威胁。

关于磁场的知识点和实际应用磁场是我们日常生活中常见的物理现象之一。

它是由带电粒子的运动所产生的，具有方向和大小。

磁场的知识点和实际应用涵盖了多个领域，从基础科学研究到现代技术应用，都离不开磁场的作用。

首先，让我们来了解一下磁场的基本概念。

磁场是一种物质周围的区域，具有磁性物体受力的能力。

磁场的存在可以通过磁力线表示，磁力线是沿着磁场方向的曲线，用于表示磁场的强度和方向。

磁场的强度可以通过磁感应强度来衡量，单位是特斯拉(Tesla)。

磁场的实际应用非常广泛。

在电磁学领域，磁场和电场是密切相关的。

电磁感应现象是磁场的一个重要应用。

当导体中的磁场发生变化时，会在导体中产生感应电流。

这个现象被广泛应用于发电机和变压器等电力设备中。

发电机通过转动磁场产生感应电流，将机械能转化为电能。

而变压器则利用磁场的变化来调整电压的大小。

除了电力设备，磁场在电子设备中也起着重要作用。

例如，计算机硬盘驱动器中的读写头就利用磁场来读取和写入数据。

硬盘上的磁性材料被磁场激活，产生不同方向的磁化，从而实现数据的存储和读取。

类似地，磁条卡和磁性存储介质也利用了磁场的特性。

磁场还广泛应用于医学领域。

核磁共振成像（MRI）是一种利用磁场和无线电波来观察人体内部结构的技术。

MRI通过产生强大的磁场，使人体内的原子核在特定条件下发出信号。

通过检测这些信号，可以获得高分辨率的人体内部影像，用于医学诊断和研究。

此外，磁场还在交通运输、通信和环境监测等领域发挥着重要作用。

磁悬浮列车利用磁场的排斥和吸引力来实现悬浮和推动，从而实现高速运输。

磁传感器在车辆导航和自动驾驶系统中起着关键作用，通过检测磁场的变化来确定位置和方向。

在环境监测中，磁场传感器可以用来测量地磁场的变化，从而监测地壳运动和地震活动。

总之，磁场是一个广泛应用于科学和技术领域的重要概念。

从基础科学研究到现代技术应用，磁场的知识点和实际应用无处不在。

通过深入了解磁场的原理和特性，我们可以更好地理解和应用这一现象，推动科学技术的发展。

磁场的起源和应用磁场是我们日常生活中经常接触到的一种物理现象。

它存在于自然界的各种物质中，并且在科学研究和实际应用中起着重要的作用。

本文将从磁场的起源、磁场的性质和磁场的应用三个方面来论述这一主题。

一、磁场的起源磁场的起源可以追溯到地球深处的磁核。

地球内部有一个巨大的磁体--地磁体，其形成于地球诞生初期。

地磁体随着地球的自转而产生磁场。

这个磁场穿透地壳，漫延到地球周围，形成了我们身边熟悉的地球磁场。

地球磁场的存在使得地球具有了指南针的作用，使我们能够在没有方向感的情况下依靠罗盘定位。

除了地球磁场，一些星球也具有自己的磁场。

比如，木星和土星拥有强大的磁场，它们的磁场不仅是由磁核产生，还与这些行星内部的液态金属氢有关。

而太阳则有太阳磁场，它对整个太阳系的磁场环境起着重要的影响。

二、磁场的性质磁场具有吸引或排斥磁性物质的特性。

当一个物体具备磁性时，它会在外加磁场的作用下受到力的作用。

这个力的方向取决于磁场的方向以及物体的磁性性质。

除了力的作用外，磁场还具有磁场线的概念。

磁场线是指在磁场中，一个单位北极转到另一个单位北极所需的路径。

磁场线的形状可以通过在磁场中放置小磁针来观察。

通常，磁场线是从一个磁极指向另一个磁极。

磁场还具有磁感应强度的概念。

磁感应强度是指在磁场中，单位长度内的磁通量变化率。

磁感应强度是描述磁场强度的重要物理量，它与磁场的强度成正比。

三、磁场的应用磁场的应用非常广泛，我们可以在日常生活中看到它的身影。

其中最为常见的应用之一就是电磁铁。

电磁铁是通过电流在导线中产生的磁场来实现的。

当电流通过导线时，会产生一定方向的磁场，这个磁场可以使得铁磁性物体被吸引。

电磁铁被广泛应用于物流、机械和电子等领域。

在物流方面，我们常常可以看到用电磁铁吊起重物的场景。

在机械领域，电磁铁被用来实现电磁离合器、电磁制动器等设备。

在电子领域，电磁铁则被用于电动机、变压器等设备。

另一个重要的磁场应用是磁共振成像技术（MRI）。