磁场叠加(磁场叠加怎么算)
导语:一轮复习:磁场叠加
磁感应强度这个物理量也是矢量,空间某位置有多个磁场源激发的磁场,则该处的磁场要进行叠加,也就是磁感应强度的矢量和。
常见磁场:
一.与地磁场的叠加
不考虑磁偏角:
北半球:磁场方向斜向下,水平分量向北,竖直分量向下;
南半球:磁场方向斜向下,水平分量向北,竖直分量向上;
赤道:平行地面向北,无竖直分量;
北极点:竖直向下,无水平分量;
南极点:竖直向上,无水平分量。
☞小磁针也有磁场,小磁针指向就是小磁针磁场方向与外部磁场方向一致。
例题1:某同学在赤道附近做“探究通电直导线产生的磁场”实验时,先在水平实验台上放置一枚小磁针,发现小磁针N极指北,然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方,当通入恒定电流时,发现小磁针静止时的N极指向为北偏西60°,他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度为B,则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通入的电流方向为( C)
A. 2B,由南向北
B. 2B,由北向南
C.√3B,由南向北
D.√3B,由北向南
例题2:已知地磁场的水平分量为B,利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度,如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感应强度的实验示意图。
实验方法:(1)先将未通电线圈固定于南北方向竖直平面内,中央放一枚小磁针,N极指向北方;(2)给线圈通电,此时小磁针N极指北偏东θ角后静止。由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感应强度大小分别为( D)
A.顺时针,E/cosθ
B.顺时针,E/sinθ
C.逆时针,E/sinθ
D.逆时针,E/cosθ
二.通电直导线的磁场的叠加
无限长通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小为B=kI/r,式中常量k>0,I为电流强度,r为该点到直导线的距离,即磁感应强度与距离成反比。
1.通电直导线平行纸面放置
此时电流方向用“箭头→”表示,其周围空间磁场通过安培定则判定后用“·”“×”表示。
2.通电直导线垂直纸面放置
此时电流方向用“·”“×”表示,其周围空间某点的磁场通过安培定则判定后用“箭头→”表示。
3.磁场的叠加
(1).磁场的叠加即磁感应强度的叠加,磁感应强度是矢量,叠加时遵循平行四边形或三角形定则。
(2).方法技巧:
①通电直导线平行纸面放置:
根据磁场特点,画出每根导线在某点的磁感应强度B的“·”或者“×”(只需画一个,标注B₁、B₂),规定正方向(比如“×”为正、“·”为负)后变为代数相加。
②通电直导线垂直纸面放置:根据磁场特点,画出每根导线在该点的磁感应强度的矢量箭头“→”,然后利用平行四边形定则画图求解。
例题3:如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,
导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出.已知每条导线在O点磁感应强度大小为B₀,则正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向(D)
A.大小为零
B.大小2B₀,方向沿x轴负方向
C.大小4B₀,方向沿x轴正方向
D.大小4B₀,方向沿y轴正方向
例题4:如图,
两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置,沿x轴方向的电流为I₀。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度B=kI/r,其中k为常量,I为导线中的电流,r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为(a,b),若A点的磁感应强度为零,则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为(A)
A.aI₀/b沿y轴正向
B.aI₀/b沿y轴负向
C.bI₀/a,沿y轴正向
D.bI₀/a,沿y轴负向
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