演示磁场对通电线圈的作用

这个实验装置是用20厘米×15厘米×1.5厘米的木板一塊,做成底座。木板座上固定一个U型磁铁,磁铁两极用红、绿颜色标明(最好用油漆)。用粗导线去掉绝缘包皮做成两个支持架,固定在U型磁缺两旁的木板座上,用来支架单线圈。再用粗导线作成一个单线圈,线头在两端,并去掉部分绝缘包皮,以便通入     

万用变压器說明續

(10)磁场运动时的感生电流。如图16所示装置仪器,把0—110—220伏线圈用导线接到演示用电流计上(作灵敏电流计用),然后可按下列步骤进行实验: 1.用条形磁铁的任一极(如北极)很快的插入线圈孔中,演示感生电流仅在磁铁与线圈相对运动时才产生,然后将磁铁从线圈中很快抽出。     

“磁感应强度演示”实验的改进

现行新课标人教版高中《物理·选修3-1》教材第83页,要求演示"影响通电导线受力的因素"实验,此实验属于定性演示,按课本上要求,"3块相同的蹄形磁铁并列放置可以认为磁场是均匀的,将1根直导线悬挂在磁铁的两极,导线的方向与磁感应强度的方向垂直,有电流通过,导体将摆一个角度,通过这个角度我们可以比较安培力的大小.分别接通‘2,3’和‘1,4’可以改变通电部分的长度.电流由外部电路控制.先保持导线通电部分的长度不变,改     

感生与动生

1 一道高考题的分析 如图1所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10 Ω,导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20 m,有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.     

单根直导线切割磁力线的演示——运用线性集成电路的大型演示电表的附加器

在物理课或电工课中为了说明电磁感应现象,常常要演示单根直导线在磁铁两极间做切割磁力线运动,产生感生电流。本实验若是使用一根直导线、一块“U”形磁铁、大型演示电流表等仪器来演示是不易成功的。为此我们利用一只集成运算放大器电路块做为大型演示电流表的附加装置。用它来演示上述实验很成功,而且与分立元件的放大器比较有成本低、线路简单、易于调整、零点飘移小等优点。     

对“双环实验”的再探究

在人教版《物理·选修3-2》第三节"楞次定律"的问题与习题中,有一个"双环实验",如图1所示.笔者利用课余时间对该实验进行了验证,结果发现,如果用普通磁铁(10-2T量级)进行实验,其结果与人教版《物理·选修3-2》教师用书的解答相符;如果改用强磁铁(0.4～0.5T)进行实验,对闭合的A环实验的结果与解答相同,对有个缺口的B环实验的结果与解答完全相反.笔者针对上述问题重新     

安培力的冲量公式应用

感应电流通过直导线时,直导线在磁场中要受到安培力的作用,当导线与磁场垂直时,安培力的大小为F=BLI.在时间△t内安培力的冲量F△t=BLI△t=BLq=BL △φ/R式中q是通过导体截面的电荷.在一定条件下,利用该公式解答问题十分简便.     

合肥光源储存环上八极磁铁的动力学效应分析

 为达到合肥光源二期工程通用模式的设计流强，在储存环上选择垂直方向β函数比较大的位置增加一组八极磁铁。该组八极磁铁对水平方向动力学孔径影响很小，虽然垂直方向动力学孔径明显减小，但仍然大于物理孔径，不会影响束流的注入积累过程。该组八极磁铁产生的垂直方向振荡频率分散可以提供ms量级的Landau阻尼时间，将明显增强抑制垂直方向束流集体不稳定性的能力。该组八极磁铁投入运行后，合肥光源注入积累过程明显改善，注入流强从无八极磁铁时的约100 mA提高到330 mA左右。     

交流电充磁器

一般都认为只有直流电才能充磁,事实上利用交流电充磁方法捷便,设备简单。用交流电充磁对于小型永久磁铁特别适合。例如中学里实验用的各种磁铁,电表内的磁铁及自行车的磨电灯内的磁铁等,因保养不好,磁性减弱,都可用这一方法进行充磁。充磁的方法与工具极为简单;利用一些绝缘导线绕成两只线圈然后将蹄形磁铁插入线圈并与另外一块软铁相衔接。再将两线圈串联,以使磁路在铁中保持连续,剩下两线头通过保险丝及开关与交流电源相接。全部装置及线路如图1所示。然后将开关“C”闭上,保险丝立即烧断,磁铁就充好了。     

CSNS/RCS交流二极磁铁研制关键技术

针对交流二极磁铁的磁场特性和涡流问题,利用电磁场分析软件对磁铁进行了优化设计和温度场计算,确定了交流二极磁铁关键技术的方案。对交流二极磁铁极头端面采用了罗高斯基曲线和谐波削斜的方法来提高磁铁磁场质量;对铁芯端部和端板进行开槽优化设计,有效切断磁铁端部主要的涡流回路,降低了磁铁温升;磁铁线圈采用铝绞线导线进行绕制,以减少磁铁线圈内的涡流损耗。最后,通过对样机磁铁的测试,磁场均满足物理要求,磁铁温度也控制在安全范围内。     

振动线数据采集和数据处理方案设计与验证

振动线理论提供了一种高精度准直方法,将振动线理论应用于共架磁铁准直,可大大提高共架磁铁间的准直精度。介绍了应用振动线准直共架磁铁的实施方案,从总体方案出发,以振动线理论为依据提出了一种振动线系统数据采集和数据处理设计方案,并对传感器工作点对准、导线电流测量、数据采集设备选取、磁感应强度计算、磁场中心计算等关键问题进行分析,给出了解决方案。最后通过实验验证了方案的可行性以及系统的测量精度。     

如何判断安培力的方向

现行高中教材(必修)第二册第76页介绍的左手定则是用来判断安培力方向的.其内容为:"伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向."用这个方法判断导线的受力方向,确实很好.而且把磁场、电流、安培力三个物理量方向的关系,在一只手上表示出来,很方便.但是,我在多年的教学实践中,发现这个定则也有一些缺点.例如,有些时候由于方位的关系,左手用起来很别扭.当磁场的方向与电流的方向不垂直时,如何让磁感线垂直穿过手心,有些费解.在磁场和电磁感应这一段内容中有用右手判断电流的磁场方向的安培定则,有用右手判断感应电动势方向的右手定则,有用左手判断安培力的左手定则.什么时候用左手,什么时候用右手,有些学生分不太清楚.基于这些原因,我想能不能用其他的方法判断.经过分析探索,找到了一些简单易行的方法,向同行们介绍以求赐教.     

简易电动机的理论分析与实验验证

将一个轻质强磁铁圆片贴在一枚螺钉的钉帽上,使顶尖悬挂于电池正极.再将一根导线的一端连到电池负极,另一端与磁铁侧面形成滑动接触.连成回路后,螺钉与磁铁片将绕自身轴开始旋转,这样就构成了一个最简易的电动机模型.本文讨论了这种电动机的原理,给出了该电动机转子角速度随时间变化规律的理论分析,讨论了相关因素的影响,并给出了实验验证.     

一个特殊回路上感生电动势的计算

《物理教师》2007年第2期倪志强等老师《探析感应电动势——对一道习题及解法的商榷》一文中,有这样的一个习题： 如图1所示,用均匀导线做成的矩形线框,每边长0．2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,     

安培力实验演示仪的改进

高中物理磁场对电流的作用,一直是教学中重要的内容,是高中物理综合性最强的内容之一.但教科书在介绍磁场对电流作用时,只提供了定性的演示实验,如人教版《物理·选修32》(2010年第3版)中介绍演示实验如图1所示,三块相同蹄形磁铁并列放置,将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电     

电吉他的工作原理

 电吉他由于被广泛的应用于摇滚乐里,所以也称摇滚吉他。如图1所示,电吉他由琴头、琴颈、拾音器、琴桥、护板构成,顾名思义电吉他是需要接电的,它与一般吉他区别最大的是没有共鸣音箱,不是以箱体的振动发声,而是采用电子拾音器来接受声音,通过扩音器把声波信号放大,它的琴身是实体而非中空的音箱,在琴身上装有两块或三块磁铁,它们被做成拾音器。图1电吉他拾音器是电吉他最关键的设备,如图2所示。一根导线在一个小的磁铁上绕成线圈,线圈连接到扩音器。磁铁产生的磁场使弦线磁化,弦线反过来会产生自己的磁场,当弦线被拨动而产生振动时,它相对线圈运动,使通过线圈的磁通量发生变化。     

论证安培环路定律的两点补充

关于真空中磁场的安培环路定律常常“只给出无限长直导线情形的证明,并把闭合积分环路L限制在与导线垂直的平面里”[1],接着就把这个定律推广到任意形状的空间闭合回路和任意形状的电流中去应用,这使初学者往往产生某些疑虑.为此,建议作两点补充:一、直圆柱面上任意闭合回路的B的环流 假设有一无限长载流直导线,流过的电流为1,今作一个底面垂直直导线,半径为r的直圆柱面(图一).根据毕奥-萨伐尔定律,圆柱面上各点的B的大小为方向为该点所在圆周的切线方向.因此,沿圆周闭合回路的B的环流为今统直圆柱面一周,任意作一闭合回路abca,则记ds—C…     

导体回路中感应电动势是如何分布的

1问题的提出 在某高中物理复习资料中有这样两道题． 【题目1】如图1所示，边长为L的正方形导线框ABCD垂直磁场放置，一半处于磁场中．E、F为AB、CD两边的中点，且E、F处于磁场的边界处，导线框每边电阻均为R，已知磁场正以△B/△t=k（k为一常量）均匀变化，试确定导线框上E、F两点之间的电势差．     

“S=1/2at~2”这一公式是否正確?

我們接到好幾位同志來信詢問關於S=1/2at~2公式的问题,他們或对这一公式表示懷疑,或在運用这一公式進行計算時發生問題,我們特請項志遴同志针对这一问题写了一篇公开解答在这里發表。     

巧用铝箔制作"带电粒子"与通电"直导线"

“带电粒子在匀强电场中的运动”一节课，由于找不到合适的带电粒子，教师常常只讲一讲实验原理与结论，学生很难获得生动直观的感性认识过程，这与新课程强调“过程与方法”背道而驰．“安培力、磁感应强度”一节课，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，改变导线长度和电流强度，通过观察导线在空间偏转角度的大小来研究影响安培力大小的两个因素，由于铜导线较重，偏角较小，且导线很难静止在空间某一位置，因此实验结果不尽如人意．显然，理想的带电粒子和理想的通电直导线是做好实验的关键．笔者巧用铝箔纸，解决了这一关键问题，取得了非常满意的教学效果．取香烟盒中的铝箔，用软纸将铝箔表面轻轻擦平，取一个乒乓球，用铝箔包住乒乓球，并用塑料胶带粘住接口，这就是一个质量小且能带较多电量的理想“带电粒子”．再取一支铅笔（或其他粗细合适的圆柱体），将铝箔卷在铅笔上，先卷紧后松开，退出铅笔即成一圆管（也可在退出铅笔前在圆管的两端和中间用塑料胶带各粘一圈）．这一铝箔圆管就是一根非常轻的理想“直导线”．下面简要说明文献中两个实验改进后的实验装置和操作过程．