2019届物理高考二轮总复习 8-1 磁场的描述 磁场对电流的作用 (人教版选修3-1)
磁场对电流的作用
磁场对电流的作用
磁场对电流的作用如下:
1.通电导线在磁场中要受到磁力的作用。
是由电能转化为机械能。
应用:电动机。
2.通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关。
3.电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
结构:定子和转子(线圈、磁极、换向器)。
它将电能转化为机械能。
4.换向器作用:当线圈刚转过平衡位置时,换向器自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈连续转动(实现交流电和直流电之间的互换)。
磁场物理概念是指传递实物间磁力作用的场。
磁场是由运动着的微小粒子构成的,在现有条件下看不见、摸不着。
磁场具有粒子的辐射特性。
磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。
由于磁体的磁性来源于电流,电流是电荷的运动,因而概括地说,磁场是相对于观测点运动的电荷的运动的电场的强度与速度。
高三物理一轮总复习 第8章 磁场 第1节 磁场的描述磁场对电流的作用件(选修31)
【解析】根据右手螺旋法则,导线周围的磁
场的磁感线,是围绕导线形成的同心圆,3I 导线
与 I 导线在 a 处的磁感应强度方向都向下,则合 磁感应强度方向向下的;根据 B=kLI,3I 导线在 b 处的磁感应强度方向向下,大小为 B1=k2·L3I;而 I 导线在 b 处的磁感应强度方向向上,大小为 B2= kL·I,因 3I 导线产生的磁场较大,则合磁感应强度 方向向下,因此 a 点和 b 点的磁感应强度方向相
第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用
1.来源:磁场是存在于磁体、 电流 和运动电 荷周围的一种特殊物质.
2.基本性质:磁场对放入磁场中的磁体、电流 和运动电荷有 磁场力 的作用.
3.方向:磁场中某点的磁场方向为该点小磁针 静止时 N极 所指方向.
知识点二 磁场的描述
1.磁感应强度
(1)意义:描述磁场 强弱和方向 的物理量.
(2)定义:B=
F IL
,式中通电直导线中的电流
I 与磁场方向垂直.
(3)方向:小磁针静止时 N极 所指的方向. (4)单位: 特斯拉 ,符号 T,1 T=1 N/A·m.
(5)决定因素:由磁场本身决定,与 I、L 和 F 的
无关
大小均
.
2.磁感线:在磁场中人为地画出一系列曲线, 使曲线上每一点的切线方向都跟这点的 磁感应强度 的方向一致,磁感线的疏密程度表示磁场 的 强弱 ,这样的曲线叫做磁感线.
【答案】AD
磁场与电流的作用
磁场与电流的作用
磁场和电流之间有着紧密的关系。
磁场是由电流产生的,并且电流
在存在磁场的情况下也会受到磁场的影响。
1. 电流产生磁场:当电流通过导线时,会形成一个有方向的磁场环
绕着导线。
这个磁场的方向与电流的方向有关,在导线周围形成一个
闭合的磁场线圈。
这个现象被称为“安培环路定理”。
2. 磁场对电流的作用:磁场可以对通过其的电流施加力。
根据洛伦
兹力定律,当电流通过一个磁场时,会受到与电流方向垂直的力,即
洛伦兹力。
这个力的大小与电流强度和磁场强度有关。
3. 磁场对电流的方向有影响:根据右手定则,当电流通过一个磁场时,磁场会对电流的方向施加一个力矩,使得电流在磁场中发生偏转。
这个定则可以用来确定电流受到磁场力的方向。
4. 电流产生磁场并产生相互作用:当多个导线中有电流通过时,它
们各自产生的磁场会相互作用。
这种相互作用可以导致导线之间的吸
引或排斥,这是基于电磁感应原理的基础。
总的来说,磁场和电流之间的作用是相互的。
电流可以产生磁场并
受到磁场力的作用,而磁场则可以对电流施加力并改变电流的方向。
这些相互作用是电磁学和电动力学的基础,并在电磁装置和电路中得
到广泛应用。
高中物理【磁场的描述 磁场对电流的作用】知识点、规律总结
考点三 安培力作用下导体运动的判断
师生互动
1.判定导体运动情况的基本思路
判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的
磁感线分布情况,然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,进而确定导体的运动方
向或运动趋势的方向.
2.五种常用判定方法
电流元法
左手定则 分割为电流元 ――→ 安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动 方向
第 1 维度:安培力的叠加 安培力大小计算常用公式 F=BIL,要求两两垂直,应用时要满足: (1)B 与 L 垂直; (2)L 是有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度.
如弯曲导线的有效长度 L 等于两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向 沿 L 由始端流向末端.因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通电 后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零.
考点二 安培定则及磁场的叠加
自主学习
1.安培定则的应用
在运用安培定则时应分清“因”和“果”,电流是“因”,磁场是“果”,既可以
由“因”判断“果”,也可以由“果”追溯“因”.
原因(电流方向)
结果(磁场方向)
直线电流的磁场
大拇指
四指
环形电流的磁场
四指
大拇指
2.磁场的叠加 磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则. 3.两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在 该处的磁感应强度叠加而成的.
2.安培力的大小 当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 θ 角时,F=___I_L_B_s_i_n_θ__________. (1)当磁场与电流_垂__直___时,安培力最大,Fmax=ILB. (2)当磁场与电流_平__行___时,安培力等于零.
2019届一轮复习人教版 磁场的描述 磁场对电流的作用 课件(34张)
答案 D 通电导线在磁场中受安培力时,可用左手定则判断安培力的 方向。
深化拓展
栏目索引
深化拓展
考点一
考点二
对磁感应强度、磁感线的认识
安培力大小的计算及应用
考点三
与安培力有关的力学综合问题的分析方法
深化拓展
栏目索引
深化拓展
考点一
对磁感应强度、磁感线的认识
1.对磁感应强度B的理解及磁感应强度B的叠加 (1)磁感应强度由磁场本身决定,就像电场强度由电场本身决定一样,跟
深化拓展
栏目索引
2.磁感线与电场线的比较
磁感线 相似点 引入 目的 疏密意义 切线方向 是否相交 不同点 都能定性描述场的强弱 都表示该点场的方向 都不相交 闭合曲线,外部由N→S,内部由S →N 起始于正电荷(或无穷远),终止于 无穷远(或负电荷) 电场线
都是为了形象地描述场而引入的假想曲线,实际不存在
深化拓展
栏目索引
答案 C 利用安培定则将三条导线在O处的磁感应强度的方向判断 出来,如图所示,由于B1=B2=B3=B,由图可知,B2与B3夹角为120°,合磁感应 强度大小仍为B,方向与B1相同,故三根导线在O处的合磁感应强度大小 为2B,C对。
深化拓展
栏目索引
考点二
1.安培力大小
(1)当I⊥B时,F=BIL; (2)当I∥B时,F=0;
F IL
知识梳理
栏目索引
3.匀强磁场
(1)定义:磁感应强度的大小⑥ 处处相等 、方向⑦ 磁场称为匀强磁场。 (2)特点 匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。 处处相同 的
知识梳理
栏目索引
4.磁感线
(1)磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的⑧ 切线 方向都跟这点的磁感应强度方向一致,这样的曲线叫磁感线。 (2)条形磁铁、蹄形磁铁和地磁场周围的磁感线分布如图所示。
高中 高考物理 磁场的描述 磁场对电流的作用
[深化理解] 磁感线与电场线的比较 磁感线 引入 电场线
假想的线,实际并不存在 磁感线上各点 电场线上各点的切线 方向即为该点的电场 方向 表示电场强弱
相 似 点
方向
的切线方向即 为该点的磁场 方向
疏密 表示磁场强弱 特点
在空间不相交、不中断
续表 磁感线 在磁体外部, 由 N 极指向 S 不同点 极,在磁体内 部,由 S 极指 向 N 极,是闭 合曲线 从正电荷(或无限远) 出发,终止于无限远 (或负电荷),不闭合 电场线
[小题速验] 下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其 中正确的是( )
答案:C
考点一
磁场及磁感应强度的理解 )
1.[考查磁场的性质]下列说法正确的是(
A.电场线和磁感线都是电场和磁场中客观存在的曲线 B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用,磁场对放 入其中的通电直导线也一定有力的作用 F C.在公式 E= q 中,F 与 E 的方向不是相同就是相反 F D.由公式 B=IL知,F 越大,通电导线所在处的磁感 应强度一定越大
教材回顾(一)
磁场的描述__磁场对电流的作用
一、描述磁场的基本概念 1.磁场 (1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流或运动 电荷有 力的作用 。 (2)磁场的方向:小磁针 N 极 受力 的方向,即小磁 针 静止 时 N 极所指的方向。
2.磁感线 为了形象的描述磁场,在其中画出 的一系列有 方向 的曲线,曲线上各点的
解析:选 C
由“常微偏东,不全南也”和题图知,地
理南、北极与地磁场的南、北极不重合,由题图可看出地磁 场的南极在地理北极附近, 地球是一个巨大的磁体, 因此地 球内部也存在磁场,故选项 A、B 的说法正确;从题图中磁 感线的分布可以看出,在地球表面某些位置(如南极、北极 附近)磁感线不与地面平行,故选项 C 的说法不正确;宇宙 射线粒子带有电荷, 在射向地球赤道时, 运动方向与地磁场 方向不平行,因此会受到磁场力的作用,故选项 D 的说法 正确。
高考物理一轮复习 第8章第1讲 磁场的描述及磁场对电流的作用
第1讲磁场的描述及磁场对电流的作用磁场、磁感应强度(考纲要求Ⅰ) 1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用.(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向.2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向.(2)大小:B=FIL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N极的指向.(4)单位:特斯拉(T).3.匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场.(2)特点匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)通电导线在某处所受安培力为零时,此处的磁感应强度一定为零.( )(2)小磁针在磁场中N极的受力方向为该处磁场的方向.( )(3)磁场中某点磁感应强度的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关.( )(4)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致.( ) 答案(1)×(2)√(3)×(4)×磁感线通电直导线和通电线圈周围1.磁感线在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致.2.几种常见的磁场(1)常见磁体的磁场(2)电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则立体图横截面图纵截面图安培力、安培力的方向(考纲要求Ⅰ)匀强磁场中的安培力(考纲要求Ⅱ)1.安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=BIL sin_θ.这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况:(1)磁场和电流垂直时:F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的曲线,并不是客观存在着的线.( )(2)磁感线越密,磁场越强.( )(3)通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零.( )(4)安培力一定不做功.( )答案(1)√(2)√(3)×(4)×基础自测1.(单选)关于磁感应强度B,下列说法中正确的是( ).A.根据磁感应强度定义B=FIL,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与I成反比B.磁感应强度B是标量,没有方向C.磁感应强度B是矢量,方向与F的方向相反D.在确定的磁场中,同一点的磁感应强度B是确定的,不同点的磁感应强度B可能不同,磁感线密集的地方磁感应强度B大些,磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些解析磁感应强度是磁场本身的性质,与放入磁场中的导体的电流或受力大小F无关,A错误;磁感应强度B是矢量,其方向与F总是垂直的,电流方向与F也总是垂直的,B、C错误;在确定的磁场中,同一点的磁感应强度B是确定的,由磁场本身决定,与其他外来的一切因素无关,用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,D正确.答案 D2.(单选)一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如下图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是( ).解析通电导线在磁场中受安培力时,可用左手定则判断安培力的方向.答案 D3.(单选)在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场,磁感应强度是5×10-5 T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,长40 m,载有20 A的电流,地磁场对这根导线的作用力大小是( ).A.4×10-8 N B.2.5×10-5 NC.9×10-4 N D.4×10-2 N解析磁场方向是南北方向,电流方向是东西方向,它们相互垂直,可以利用公式F=BIL来计算此安培力的大小. 答案 D图8-1-14.(单选)两根长直导线a 、b 平行放置,如图8-1-1所示为垂直于导线的截面图,图中O 点为两根导线连线ab 的中点,M 、N 为ab 的中垂线上的两点且与a 、b 等距,两导线中通有等大、同向的恒定电流,已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B 的大小跟该点到通电导线的距离r 成反比,则下列说法中正确的是( ). A .M 点和N 点的磁感应强度大小相等,方向相同 B .M 点和N 点的磁感应强度大小相等,方向相反 C .在线段MN 上各点的磁感应强度都不可能为零D .若在N 点放一小磁针,静止时其北极沿NO 由N 点指向O 点解析 由安培定则、通电直导线周围磁场特点及矢量的合成知B M 垂直MN 向下,B N 垂直MN 向上,且B M =B N ;而O 点的磁感应强度B O =0,B 对,A 、C 错;若在N 点放一小磁针,静止时其北极垂直MN 向上. 答案 B图8-1-25.(单选)如图8-1-2所示,AC 是一个用长为L 的导线弯成的、以O 为圆心的四分之一圆弧,将其放置在与平面AOC 垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中.当在该导线中通以由C 到A ,大小为I 的恒定电流时,该导线受到的安培力的大小和方向是( ).A .BIL ,平行于OC 向左 B.22BILπ,平行于OC 向右 C.22BILπ,垂直AC 的连线指向左下方 D .22BIL ,垂直AC 的连线指向左下方解析 由L 为14圆弧,所以2πR 4=L ,即R =2L π,AC 的有效长度为l =2R =22Lπ,安培力为F A=BIl=22BILπ,方向由左手定则判断,垂直AC的连线指向左下方,因此选项C正确.答案 C热点一磁场的叠加和安培定则的应用1.磁场的叠加:磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则.2.不同情况下安培定则的应用安培定则(右手螺旋定则)作用判断电流的磁场方向内容具体情况直线电流环形电流或通电螺线管条件(电流方向)大拇指指向电流的方向四根手指弯曲方向指向电流的环绕方向结果(磁场方向)四根手指弯曲方向表示磁感线的方向大拇指指向表示轴线上的磁感线方向图8-1-3【典例1】(2013·海南卷,9)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图8-1-3所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是( ).A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里解析本题考查磁场的叠加,由于通过三条导线的电流大小相等,结合右手定则可判断出三条导线在a、b处产生的合磁感应强度垂直纸面向外,在c处垂直纸面向里,且B1=B2<B3,故选项A、C正确.答案AC反思总结求解有关磁感应强度问题的关键(1)磁感应强度―→由磁场本身决定.(2)合磁感应强度―→等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)(3)牢记判断电流的磁场的方法―→安培定则,并能熟练应用,建立磁场的立体分布模型(记住5种常见磁场的立体分布图).【跟踪短训】图8-1-41.(2013·上海卷,13)如图8-1-4所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( ).解析通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小,所以用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是C.答案 C图8-1-52.如图8-1-5所示,一根通电直导线放在磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,在以导线为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点,若a点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是( ).A.直导线中电流方向垂直纸面向里B.c点的实际磁感应强度也为0C.d点实际磁感应强度为 2 T,方向斜向右下方,与B的夹角为45°D.以上均不正确解析题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的,磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和.a处磁感应强度为0,说明直导线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里.在圆周上任一点,由直导线电流产生的磁场的磁感应强度大小均为B =1 T,方向沿圆周切线方向,可知c点的磁感应强度大小为2 T,方向向右,d点的磁感应强度大小为 2 T,方向与B成45°角斜向右下方.答案AC热点二安培力作用下导体的平衡问题通电导体在磁场中受到的安培力(1)方向:根据左手定则判断F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向.F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面,但已知F和B的方向,不能唯一确定I 的方向.(2)大小:由公式F=BIL计算,且其中的L为导线在磁场中的有效长度.如弯曲通电导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度,相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端,如图8-1-6所示.图8-1-6图8-1-7【典例2】(2012·天津卷,2)如图8-1-7所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( ).A.棒中的电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小审题指导(1)金属棒MN处于________状态.(2)沿MN方向看,画出MN的受力图________.(3)利用平衡条件列出平衡方程.________________________________________________________________________.提示 (1)平衡 (2) (3)BIl =mg tan θ解析 选金属棒MN 为研究对象,其受力情况如图所示.根据平衡条件及三角形知识可得tanθ=BIlmg,所以当棒中的电流I 、磁感应强度B 变大时,θ角变大,选项A 正确,选项D 错误;当金属棒质量m 变大时,θ角变小,选项C 错误;θ角的大小与悬线长无关,选项B 错误. 答案 A 反思总结1.求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路2.求解关键 (1)电磁问题力学化. (2)立体图形平面化. 【跟踪短训】图8-1-83.如图8-1-8所示,质量为m 、长为L 的导体棒电阻为R ,初始时静止于光滑的水平轨道上,电源电动势为E ,内阻不计.匀强磁场的磁感应强度为B ,其方向与轨道平面成θ角斜向上方,开关闭合后导体棒开始运动,则( ). A .导体棒向左运动B .开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BELRC .开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BEL sin θRD .开关闭合瞬间导体棒MN 的加速度为BEL sin θmR解析 磁场方向与导体棒垂直,导体棒所受安培力F =BIL =BELR,方向为垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下,其有水平向右的分量,将向右运动,故A 、C 错误,B 正确.导体棒的合力F 合=F cos(90°-θ)=F sin θ,由a =F 合m 得a =BEL sin θmR,D 正确. 答案 BD图8-1-94.如图8-1-9所示,有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b ,a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置,且a 、b 平行,它们之间的距离为x .当两细棒中均通以电流强度为I 的同向电流时,a 恰能在斜面上保持静止,则下列关于b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是( ). A .方向向上 B .大小为2mg2LIC .要使a 仍能保持静止,而减小b 在a 处的磁感应强度,可使b 上移D .若使b 下移,a 仍将保持静止解析 要使a 恰能在斜面上保持静止,由安培定则可知b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度方向应向上,A 正确.a 的受力如图甲所示.tan 45°=F 安mg =BIL mg ,所以B =mgIL,B 错误.b 无论上移还是下移,b 在a 处的磁感应强度均减小.若上移,a 的受力如图乙所示.上移过程中F N 逐渐减小,F 安先减小后增大,两个力的合力等于mg ,此时a 仍能保持静止,故C 正确.若使b 下移,同理可分析a 将不能保持静止,D 错误. 答案 AC思想方法13.判断通电导体(或磁铁)在安培力作用下运动的常用方法方法阐述及实例分析具体方法实例分析电流元法把整段电流等效分成很多电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力的方向,最后确定运动方向,注意一般取对称的电流元分析判断能自由移动的导线运动情况把直线电流等效为AO、BO两段电流元,蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示.可见,导线将沿俯视逆时针方向转动特殊位置法根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置用导线转过90°的特殊位置(如图所示的虚线位置)来分析,判得安培力方向向下,故导线在逆时针转动的同时向下运动等效分析法环形电流可以等效为小磁针(或条形磁铁),条形磁铁也可等效成环形电流,通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁判断环形电流受到的安培力方向把环形电流等效成如图所示右边的条形磁铁,可见两条形磁铁相互吸引,不会有转动.电流受到的安培力方向向左结论法(1)两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥(2)两电流不平行时,有转动到相互平行且方向相同的趋势判断光滑杆上的同向电流的运动方向同向电流直接相吸,两个环形电流会相互靠拢转换研究对象法定性分析磁体在电流产生的磁场中受力方向时,可先判断电流在磁体磁场中的受力方向,然后再根据牛顿第三定律判断磁体受力方向判断图中所示磁铁受到的地面摩擦力方向电流受到的磁铁的作用力方向如图所示,所以反过来电流对磁铁的作用力方向斜向右下.可知地面对磁铁的作用力方向向左图8-1-10【典例】一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图8-1-10所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将( ).A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.在纸面内平动解析方法一(电流元分析法) 把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分,每一部分又可以看成无数段直线电流元,电流元处在L2产生的磁场中,根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上,由左手定则可得,上半部分电流元所受安培力均指向纸外,下半部分电流元所受安培力均指向纸内,因此从左向右看线圈L1将顺时针转动.方法二(等效分析法) 把线圈L1等效为小磁针,该小磁针刚好处于环形电流I2的中心,小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向,由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上,而L1等效成小磁针后,转动前,N极指向纸内,因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上,所以从左向右看,线圈L1将顺时针转动.方法三(利用结论法) 环形电流I1、I2之间不平行,则必有相对转动,直到两环形电流同向平行为止,据此可得,从左向右看,线圈L1将顺时针转动.答案 B反思总结判断通电导体在安培力作用下的运动问题时应注意以下两点:(1)同一问题可以用多种判断方法分析,可以根据不同的题目选择恰当的判断方法.(2)同一导体在安培力作用下,运动形式可能会发生变化,要根据受力情况进行判断.图8-1-11即学即练如图8-1-11所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为F N2,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( ).A.F N1<F N2,弹簧的伸长量减小B.F N1=F N2,弹簧的伸长量减小C.F N1>F N2,弹簧的伸长量增大D.F N1>F N2,弹簧的伸长量减小解析采用“转换研究对象法”:由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极,所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线,此处磁感应强度方向斜向左下方,如图,导线A中的电流垂直纸面向外,由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力,由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方,所以磁铁对斜面的压力减小,F N1>F N2.同时,由于导线A比较靠近N极,安培力的方向与斜面的夹角小于90°,所以电流对磁铁的作用力有沿斜面向下的分力,使得弹簧弹力增大,可知弹簧的伸长量增大,所以正确选项为C.答案 C附:对应高考题组PPT课件文本,见教师用书1.(2012·大纲全国卷,18)如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN 的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( ).A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同解析根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求解.根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点的磁感应强度不为零,故A选项错误;a、b两点的磁感应强度大小相等,方向相同,故B选项错误;根据对称性,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,故C选项正确;a、c两点的磁感应强度方向相同,故D选项错误.答案 C2.(2012·海南单,10)如图中所示装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动.下列说法正确的是( ).A.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动B.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动C.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动D.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动解析若a接正极,b接负极,电磁铁磁极间磁场方向向上,e接正极,f接负极,由左手定则判定金属杆受安培力向左,则L向左滑动,A项错误,同理判定B、D选项正确,C项错误.答案BD3.(2011·课标全国理综,14)为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( ).解析地磁场的N极在地球南极附近,地磁场的S极在地球北极附近,根据安培定则,可判定电流方向为顺时针方向(站在地球的北极向下看),选项B正确,选项A、C、D错误.答案 B4.(2011·大纲全国,15)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直,磁感应强度可能为零的点是( ).A.a点B.b点C.c点D.d点解析由于I1>I2,且离导线越远产生的磁场越弱,在a点I1产生的磁场比I2产生的磁场要强,A错,同理,C对.I1与I2在b点产生的磁场方向相同,合成后不可能为零,B错.d点两电流产生的磁场B1、B2不共线,合磁场不可能为0,D错.答案 CA 对点训练——练熟基础知识题组一磁感应强度及磁场的叠加1.(多选)物理学中,通过引入检验电流来了解磁场力的特性,对检验电流的要求是( ).A.将检验电流放入磁场,测量其所受的磁场力F,导线长度L,通电电流I,应用公式B=FIL,即可测得磁感应强度BB.检验电流不宜太大C.利用检验电流和运用公式B=FIL只能应用于匀强磁场D.只要满足长度L很短,电流很小,将其垂直放入磁场的条件,公式B=FIL对任何磁场都适用解析用检验电流来了解磁场,要求检验电流对原来磁场的影响很小,可以忽略,所以导体长度L应很短,电流应很小,当垂直放置时,定义式B=FIL适用于所有磁场,选项B、D正确.答案BD图8-1-122.(单选)如图8-1-12所示,电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点,在环形分路的中心O处的磁感应强度为( ).A.垂直环形分路所在平面,且指向“纸内”B.垂直环形分路所在平面,且指向“纸外”C.在环形分路所在平面内指向BD.零解析利用“微元法”把圆周上的电流看成是无数段直导线电流的集合如图,由安培定则可知在一条直径上的两个微元所产生的磁感应强度等大反向,由矢量叠加原理可知中心O处的磁感应强度为零.答案 D图8-1-133.(单选)如图8-1-13所示,平行长直导线1、2通过相反方向的电流,电流大小相等.a、b两点关于导线1对称,b、c两点关于导线2对称,且ab=bc,则关于a、b、c三点的磁感应强度B的说法中正确的是( ).A.三点的磁感应强度相同B.b点的磁感应强度最大C.a、c两点的磁感应强度大小相同,方向相反D.a点的磁感应强度最大解析直接画出导线1、2在a、b、c三点所产生的磁场方向,同向相加,反向相减,易知B 正确.a、c两点的磁感应强度B的大小和方向均相同,但要小于b点,故A、C、D均错.答案 B题组二安培力的大小及方向判断4.(单选)如图8-1-14所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.ab、bc和cd段的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.判断导线abcd所受到的磁场的作用力的合力,下列说法正确的是( ).图8-1-14A.方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILBB.方向沿纸面向上,大小为(2-1)ILBC.方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD.方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB解析将导线分为三段直导线,根据左手定则分别判断出安培力的方向,根据F=BIL计算出安培力的大小,再求合力.导线所受合力F=BIL+2BIL sin 45°=(2+1)ILB.答案 A5.(单选)一段长0.2 m、通有2.5 A电流的直导线,在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( ).A.如果B=2 T,F一定是1 NB.如果F=0,B也一定为零C.如果B=4 T,F有可能是1 ND.如果F有最大值,通电导线一定与B平行解析如果B=2 T,当导线与磁场方向垂直放置时,安培力最大,大小为F=BIL=2×2.5×0.2 N=1 N;当导线与磁场方向平行放置时,安培力F=0;当导线与磁场方向成任意夹角放置时,0<F<1 N,故选项A、B和D均错误;将L=0.2 m、I=2.5 A、B=4 T、F=1 N代入F=BIL sin θ,解得θ=30°,故选项C正确.答案 C图8-1-156.(单选)如图8-1-15所示,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直导线,导线与磁场垂直,现给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是( ).A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁对桌面的压力不变D.以上说法都不对解析本题直接判断通电导线对磁铁的作用力不是很方便,可以先判断磁铁对通电导线的作用力的方向.由左手定则可判断出通电导线受到磁铁竖直向下的安培力作用,由牛顿第三定律可知,通电导线对磁铁有竖直向上的反作用力.对磁铁受力分析,易知磁铁对桌面的压力减小.答案 A图8-1-167.(单选)如图8-1-16所示,在等边三角形的三个顶点a、b、c处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中均通有大小相等的恒定电流,方向垂直纸面向里.过c点的导线所受安培力的方向是( ).A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边解析先利用安培定则把导线a、b在c处所产生的磁场方向标出来,再合成,可知c处的磁场方向竖直向下,再利用左手定则可知c处导线所受安培力方向水平向左,C正确.答案 C题组三安培力作用下的平衡。
高考经典课时作业8-1 磁场的描述、磁场对电流的作用
高考经典课时作业8-1 磁场的描述、磁场对电流的作用(含标准答案及解析)时间:45分钟分值:100分1.质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为L,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上.如下列选项所示(截面图),杆与导轨间`的摩擦力一定不为零的是()A.①③B.②③C.③④D.①④2.如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右3.如图所示,水平桌面上放置一根条形磁铁,磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线,并与磁铁垂直.当直导线中通入图中所示方向的电流时,可以判断出()A.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小B.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力减小C.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力增大D.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力增大4.三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示.现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B,则下列说法中正确的有()A.O点处实际磁感应强度的大小为BB.O点处实际磁感应强度的大小为5BC.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°D.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan 25.(2011·高考大纲全国卷)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是() A.a点B.b点C.c点D.d点6.如图所示,一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ,且∠abc =∠bcd =135°.流经导线的电流为I ,方向如图中箭头所示.导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力( )A .方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILBB .方向沿纸面向上,大小为(2-1)ILBC .方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD .方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB7.(2012·高考天津卷)如图所示,金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M 向N 的电流.平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )A .棒中的电流变大,θ角变大B .两悬线等长变短,θ角变小C .金属棒质量变大,θ角变大D .磁感应强度变大,θ角变小8.(2011·高考上海卷)如图,质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′,并处于匀强磁场中,当导线中通以沿x 正方向的电流I ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )A .z 方向,mg ILtan θ B .y 正向,mg ILC .z 负向,mg ILtan θ D .沿悬线向上,mg ILsin θ 9.(2011·高考新课标全国卷)电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I 从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是( )A .只将轨道长度L 变为原来的2倍B .只将电流I 增加至原来的2倍C .只将弹体质量减至原来的一半D .将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L 变为原来的2倍,其他量不变10.粗细均匀的直导线ab 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边,ab 恰好处在水平位置(如图所示).已知ab 的质量为m =10 g ,长度L =60 cm ,沿水平方向与ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度B =0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态,既不被拉长,也不被压缩,ab 中应沿什么方向、通过多大的电流?(2)当导线中有方向从a 到b 、大小为0.2 A 的电流通过时,两根弹簧均被拉长了Δx =1 mm ,求该弹簧的劲度系数.(3)当导线中由b 到a 方向通过0.2 A 的电流时两根弹簧均被拉长多少?(取g =9.6 m/s 2)11.如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽为L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止.求:(1)B至少多大?这时B的方向如何?(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?12.(2013·辽宁联考)如图所示,PQ和EF为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30 g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0. 2 T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?标准答案及解析:1.答案:C2.答案:C3.解析:如图所示,画出直导线附近的条形磁铁的磁感线,由左手定则,直导线受向下的安培力,由力的作用是相互的,条形磁铁受向上的作用力.故A正确.答案:A4.解析:先根据安培定则确定每根通电导线在O点所产生的磁感应强度的方向,再根据矢量合成法则求出结果.根据安培定则,I1与I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同,I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直,如图所示,故O点处实际磁感应强度大小为B0=(B1+B3)2+B22=5B,A错误、B正确;由几何关系可知O点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为arctan 2,C错误、D正确.答案:BD5.解析:由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图,由图可知a、c两点的磁场方向相反,当B1=B2时该点处的磁感应强度可能为零,又I1>I2,故该点距I1距离应比I2大,故C正确,A、B、D错误.答案:C6.解析:安培力的合力F=BIad=BI(ab·cos 45°+bc+cd·cos 45°)=(2+1)BIL,故A正确.答案:A7.解析:金属棒MN受力分析及其侧视图如图所示,由平衡条件可知F安=mg tan θ,而F安=BIL,即BIL=mg tan θ,则I↑⇒θ↑,m↑⇒θ↓,B↑⇒θ↑,故A正确,C、D错误.θ角与悬线长度无关,B错误.答案:A8.解析:导线受力平面图如图,对于A选项,安培力水平向内,三力合力不可能为零,A 错误;对于B 选项,安培力竖直向上,当安培力BIL =mg 时,可以平衡,此时B =mg IL,B 正确;对于C 选项,安培力水平向外,三力平衡时安培力BIL =mg tan θ,此时B =mg ILtan θ,C 正确;对于D 选项,安培力垂直于悬线的方向向内,三力不可能平衡,D 错误.答案:BC9.解析:设轨道长度为L ,弹体质量为m ,电流为I ,轨道宽度为d ,发射速度为v ,此时B =kI ,根据动能定理,kI ·I ·d ·L =12m v 2.解得v =I 2kdL m,由此可确定,B 、D 正确. 答案:BD10.解析:(1)只有当ab 受到的安培力方向竖直方向上且大小等于ab 的重力时,两根弹簧才能处于自然状态,根据左手定则,ab 中的电流应由a 到b ,由二力平衡得mg =ILB ,则I =mg BL =0.01×9.60.4×0.6A =0.4 A. (2)当导线中通过由a 到b 的电流时,受到竖直向上的安培力作用,被拉长的两根弹簧对ab 有竖直向上的拉力,同时ab 受竖直向下的重力,平衡时平衡方程为I 1LB +2k Δx =mg可得弹簧的劲度系数k =mg -I 1LB 2Δx=0.01×9.6-0.2×0.6×0.42×0.001N/m =24 N/m.(3)当电流方向由b 到a 时,ab 所受安培力竖直向下,这时的平衡方程为:2k Δx ′=mg +I 2LB ,由此式可求出两根弹簧均被拉伸的长度为Δx ′=mg +I 2LB 2k =0.01×9.6+0.2×0.6×0.42×24m =0.003 m.答案:(1)由a 到b 0.4 A (2)24 N/m (3)0.003 m11.解析:画出金属杆受力的截面图如图甲所示.(1)由三角形定则可知,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B 也最小.根据左手定则,这时B 应垂直于导轨平面向上,大小满足BI 1L =mg sin α.解得B =mg sin αI 1L,方向垂直导轨平面向上. (2)当B 的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,如图乙,则BI 2L =mg tan α,又B =mg sin αI 1L ,故可求得I 2=I 1cos α. 答案:(1)mg sin αI 1L 方向垂直导轨平面向上 (2)I 1cos α12.解析:因导轨粗糙,设棒和导轨之间的最大静摩擦力为F f ,若BIl >Mg ,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同,设此时电流为I 1,即有BI 1l -Mg ≤F f =0.5 mg ,解得I 1≤0.5 mg +Mg Bl=2.0 A ; 若BIl <Mg ,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反,设此时电流为I 2,即有Mg -BI 2l ≤F f =0.5 mg ,解得I 2≥Mg -0.5mg Bl=1.0 A 即ab 棒中的电流为1.0 A ≤I ≤2.0 A.根据左手定则判断,棒中的电流方向应该由a 到b . 答案:1.0 A ≤I ≤2.0 A 由a 到b。
磁场对电流的作用
磁场对电流的作用磁场对电流具有重要的作用,常常表现为磁场对电流的产生、改变电流方向、控制电流强度等方面。
首先,磁场能够引起电流的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化通过闭合回路时,会在回路中感应出电流。
这一现象被广泛应用于电力发电、变压器和电磁感应传感器等领域。
例如,发电机利用旋转的磁场通过电线圈感应出交流电流,从而产生电能。
其次,磁场可以改变电流的方向。
根据洛仑兹力定律,当电流通过磁场时,会受到一个与速度和磁场方向相垂直的力。
这个力会使电流发生弯曲或者偏转,从而改变了电流的方向。
这个现象被广泛用于电磁铁、电子束控制、磁流变阻尼器等领域。
例如,电子束在磁场中受到力的作用,可以控制电子束的轨道,从而实现电子束聚焦和偏转。
另外,磁场还可以控制电流的强度。
根据洛仑兹力定律,电流与磁场的叉乘会产生力矩,使得电流导体发生旋转。
通过调节磁场的强度,可以改变力矩的大小,从而控制电流的强度。
这个现象被广泛应用于电机、电磁阀、磁控溅射等领域。
例如,可变磁阻传感器通过改变磁场的强度,调节电流的大小,从而实现精准测量。
除了上述作用之外,磁场还对电流具有其他的影响,如磁场对电流的传输速度的限制、磁场对电流的能量耗散的影响等。
这些影响可能会导致电流在导体中的损耗和能量消耗,需要在电路设计和应用中予以考虑。
总而言之,磁场对电流具有重要的作用,它能够引起电流的产生,改变电流的方向和控制电流的强度。
这些作用为电力发电、电动机、传感器等电气设备的工作提供了基础,并广泛应用于现代科技和工程领域。
同时,磁场对电流的影响也需要在电路设计和应用中予以合理考虑,以提高设备的性能和效率。
磁场对电流的作用
磁场对电流的作用
磁场对电流的作用是通过洛伦兹力来实现的。
当电流通过导线时,会在周围产生磁场。
而磁场与电流之间存在相互作用,即磁场会对电流产生作用力。
根据洛伦兹力的原理,当有一导线中通过电流时,在其周围形成的磁场中,每一个电荷都会受到洛伦兹力的作用。
这个作用力的大小与电荷的速度、电流的大小以及磁场的强度有关。
当磁场和电流方向垂直时,洛伦兹力的方向与导线的方向也垂直。
这就是为什么导线会受到磁场的作用力,而不会受到磁场的扭矩。
磁场对电流的作用还可以用安培力学的右手定则来描述。
按照右手定则,将右手握住导线,让大拇指指向电流的方向,那么其他四指所指的方向就是磁场的方向。
这个规则使我们能够判断电流所受的磁场力的方向。
利用磁场对电流的作用,我们可以实现电动机的运转。
电动机通过利用磁场对通过导线的电流产生扭矩,从而引起转动。
磁场对电流的作用还可以应用于其他领域,比如电磁感应、磁共振成像等。
总而言之,磁场对电流的作用是通过洛伦兹力来实现的,这种作用力与电流、磁场的方向和强度相关。
磁场对电流的作用可以应用于电动机等设备的运转,以及电磁感应和磁共振成像等领域。
高考物理总复习 第八章 第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用课件
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
ppt精选
16
解析:由安培定则可以判断通电导线产生的磁场的磁感线如图 所示,由磁场的叠加原理可知C项正确。
答案:C
ppt精选
17
安培力作用下通电导体的运动
1.安培力的方向
[必备知识]
电流 Ia在正方形的几何中心 O 点处产生的磁感应强度大小为 B,则 O 点处实际的磁感应强度的大小及方向为 ( )
ppt精选
13
图 8-1-4
A.2 2B,方向由 O 点指向 ad 中点
B.2 2B,方向由 O 点指向 ab 中点
C.10B,方向垂直于纸面向里
D.10B,方向垂直于纸面向外
ppt精选
图8-1-1
ppt精选
5
4.匀强磁场 (1)定义:磁感应强度的大小处处相等 、方向处处相同 的磁
场称为匀强磁场。
(2)特点:匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相
同的平行直线。
5.磁通量 (1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂__直__
的面积S和B的乘积。
(2)公式:Φ= BS 。
赤道处的地磁场沿水平方向,指向北。
ppt精选
7
7.电流的磁场(安培定则)
特点
直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场
与条形磁铁的磁场 环形电流的两侧
无磁极、非匀强
且距导线越远处 相似,管内为匀__强__ 是N极和S极,
磁场越__弱__
磁场且磁场最__强__, 且离圆环中心越 管外为非匀强磁场 远,磁场_越__弱_
a、b、c、d 长直通电导线在 O 点产生合磁场的方向:由 O 点指向
高考物理二轮复习 第一讲 磁场的描述 磁场对电流的作用
高考物理二轮复习第一讲磁场的描述磁场对电流的作用基础知识一、磁场1.磁场的存在: 磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种特殊的物质,我们看不到,但可以通过它的作用效果感知它的存在,并对它进行研究和描述.2、磁场的基本性质:是对处于其中的通电导线、运动电荷或磁体的磁极能施加力的作用说明:磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的相互作用力是通过磁场而产生的3、磁场的方向:规定磁场中任一点小磁针北极所受力的方向或小磁针静止时北极所指的方向二、磁场的描述1、磁感应强度:用来描述磁场的强弱和方向的物理量(1)磁感强度的定义式为:B=F/Il,其中电流元(Il)受的磁场力的大小与电流方向相关.因此采用电流与磁场方向垂直时受的最大力F来定义B(2)方向:即为该点磁场的方向(3)单位:特斯拉(T)2、磁感线:(1)用来形象描述磁场中各点磁感强度的假想曲线.(2)它的疏密程度表示磁场的强弱,而它上各点的切线方向则表示该处磁场的方向.(3)特点:磁体外磁感线方向是由N极指向S极,内部反之;在空间不相交,不中断的闭合曲线3、几种曲型的磁场及磁感线分布特点(1)匀强磁场:磁感应强度处处相等,磁感线是平行等距的直线(2)磁体的磁场:条形磁铁,蹄形磁铁的磁场(3)电流的磁场:通电直导线、环形电流、通电螺线管的磁场(4)地磁场:地磁场与条形磁铁的磁性相似,地理的北极是地磁的南极,地磁场的水平分量总是由南极指向北极,竖直分量在南极半球向上,北半球向下,在赤道平面上磁场的方向水平向北。
三、磁通量1、磁通量的定义.穿过磁场中某一面积的磁感线条数称为穿过这一面积的磁通量.符号2、定义式为:=BS(S为垂直于B的面积);单位Wb3、磁通量是描述某一面积内磁场的性质.由B= /S⊥可知磁感强度又可称为磁通密度.说明:(1)B与S不垂直,应把S投影到与B垂直的方向上.(2)两个不同方向的磁感线穿过同一面积时,求两部分磁通量按标量叠加,求代数和.四、磁场对电流的作用1.安培力:通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力.(1)安培力的计算公式:F=BILsinθ;通电导线与磁场方向垂直时,即θ = 900,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,即θ=00,此时安培力有最小值,F min=0N;0°<θ<90°时,安培力F介于0和最大值之间.(2)左手定则:伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.说明:(1)安培力的方向总是与磁场方向和电流方向决定的平面垂直(除了二者平行,安培力为0的情况).(2)安培力的计算只限于导线与B垂直和平行的两种情况.(3)安培力F、磁感应强度B、电流I三者方向的关系①已知I、B的方向,可惟一确定F的方向;②已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I的方向;③已知F 、I 的方向时,磁感应强度B 的方向不能惟一确定.2、安培力公式的适用条件;(1)一般只适用于匀强磁场;(2)导线垂直于磁场;(3)L 为导线的有效长度,即导线两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L 由始端流向末端;如图所示,几种有效长度(图中虚线所示);3、作用点:作用于磁场中这部分导线的中点4、产生原因:磁场对导线中运动电荷有力的作用,安培力就是磁场对导线中所有运动电荷的作用力的合力。
高考物理课程复习:磁场的描述 磁场对电流的作用
比,与IL成反比。
(2)测量磁感应强度时,小段通电导线必须垂直于磁场放入,如果平行磁场
放入,则所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。
(3)磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向,也是小
磁针静止时N极的指向。
【典例突破】
典例1.(多选)(2021山东烟台高三月考)如图所示,E、F、G、M、N是在纸面内圆
)
3
A.导线 L1 上的电流在 M 点处产生的磁感应强度大小为5B0
B.导线 L2 上的电流在 N 点处产生的磁感应强度大小为 B0
5
C.N 点处的合磁感应强度大小为 B0
3
14
D.M 点处的合磁感应强度大小为15B0
粒子所受洛伦兹力方向沿O到a方向,故A正确。
2.如图所示,坐标系Oxyz处于匀强磁场中,有一条长0.6 m的直导线沿Ox方
向通有大小为9 A的电流,受到的安培力沿Oz方向,大小为2.7 N。则该匀强
磁场可能的方向和磁感应强度的最小值B为(
A.平行于xOy平面,B=0.5 T
B.平行于xOz平面,B=1.0 T
处导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd,大小为B;c处导线中电流产生
的磁感应强度的方向为bd,大小为B;b处导线中电流产生的磁感应强度的
方向为ca,大小为B;d处导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca,大小为B。
根据平行四边形定则进行合成可知,四根通电导线同时存在时的磁感应强
度大小为2
B,方向水平向左,故A正确。
9
16
B.a、b 处的电流反向,n=
9
C.a、b处的电流同向,n=1
D.a、b处的电流反向,n=1
)
答案 C
2019人教版 高考物理热门专题知识讲解 磁场对电流的作用(提高)
物理总复习:磁场对电流的作用【考纲要求】1、知道磁体的磁场、电流的磁场及地磁场的分布特点;2、理解磁感应强度的概念、定义式;3、掌握安培定则,会利用安培定则判断通电导线、螺线管的磁场;4、会求安培力的大小并确定其方向,能在具体问题中熟练应用。
【考点梳理】考点一、磁场1、磁场的存在磁场是一种特殊的物质,存在于磁极和电流周围。
2.磁场的特点磁场对放入磁场中的磁极和电流有力的作用。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁体之间、磁体与电流(或运动电荷)之间、电流(或运动电荷)与电流(或运动电荷)之间的相互作用都是通过磁场发生的。
3、磁场的方向规定磁场中任意一点的小磁针静止时N极的指向(小磁针N极受力方向)。
4、地磁场的主要特点要点诠释:地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其主要特点有三个:(1)地磁场的N极在地球地理南极附近,S极在地球地理北极附近。
磁感线分布如图所示。
(2)地磁场B的水平分量(xB)总是从地球地理南极指向地球地理北极(地球外部);而竖直分量(yB),在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。
(3)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平向北。
注意:地球的地理两极和地磁两极不重合,因此形成了磁偏角。
考点二、磁感应强度1、磁感应强度磁感应强度是描述磁场大小和方向的物理量,用“B”表示,是矢量。
(1).B的大小:磁场中某点的磁感应强度的大小等于放置于该点并垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力F与通过该导线的电流强度和导线长度乘积IL的比值。
定义式F BIL .(2).B的方向:磁场中该处的磁场方向。
(3).B的单位:特斯拉。
1T=1 N/ ( A·m)。
要点诠释:(1)磁感应强度B也是用比值法定义的物理量,其特点:与F、I、L无关,只由磁场本身决定。
(2)式中的I必须垂直于该处的磁场。
(3)磁感应强度是一个矢量,B的方向就是该处的磁场方向(不是F的方向)。
高三物理一轮复习 必考 第8章 磁场 第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用
峙对市爱惜阳光实验学校第1节磁场的描述磁场对电流的作用第1节磁场的描述磁场对电流的作用知识点1 磁场、磁感线、磁感强度1.磁场(1)根本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用.(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向.2.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感强度的方向一致.3.磁体的磁场和地磁场图8114.磁感强度(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.(2)大小:B=FIL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N极的指向.5.磁通量匀强磁场中磁感强度B和磁场方向垂直的平面面积S的乘积,即Φ=BS.知识点2 电流的磁场1.奥斯特奥斯特发现了电流的磁效,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联系.2.安培那么(1)通电直导线:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.(2)通电螺线管:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向.图812知识点3 安培力的方向和大小1.安培力的方向(1)左手那么:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,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入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相吸引,反向电流互相排斥.2.安培力的大小当磁感强度B的方向与导线方向成θ角时,F=BIL sin θ,这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况:(1)当磁场与电流垂直时,安培力最大,F max=BIL.(2)当磁场与电流平行时,安培力于零.1.正误判断(1)磁场中某点磁感强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致.(×)(2)垂直磁场放置的线圈面积减小时,穿过线圈的磁通量可能增大.(√)(3)磁感线是真实存在的.(×)(4)在同一幅图中,磁感线越密,磁场越强.(√)(5)将通电导线放入磁场中,假设不受安培力,说明该处磁感强度为零.(×)(6)安培力可能做正功,也可能做负功.(√)2.(电流磁场及磁场性质的理解)(多项选择)以下各选项中,小磁针的指向正确的选项是( ) 【导学号:96622141】【答案】ABD3.(磁感强度的理解)(多项选择)以下说法中正确的选项是( )A.电荷在某处不受电场力的作用,那么该处电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,那么该处磁感强度一为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值【答案】AC4.(对安培力的理解)(2021·卷Ⅱ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,以下说法正确的选项是( )【导学号:96622142】A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一变为原来的一半【答案】B5.(对地磁场的理解)(2021·高考)中国宋代家沈括在<梦溪笔谈>中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,那么能指南,然常微偏东,不也.〞进一步研究说明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图813.结合上述材料,以下说法不正确的选项是( )图813A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球外表任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C[核心精讲]1.安培那么的“因〞和“果〞2.(1)磁感强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形那么.(2)两个电流附近的磁场某处的磁感强度是由两个电流分别存在时产生的磁场在该处的磁感强度叠加而成的.[题组通关]1.(2021·高考)如图814,一束电子沿z轴正向流动,那么在图中y轴上A点的磁场方向是( )【导学号:96622143】图8-1-4A.+x方向B.-x方向C.+y方向D.-y方向A 据题意,电子流沿z轴正向流动,电流方向沿z轴负向,由安培那么可以判断电流激发的磁场是以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看),通过y轴A点时方向向外,即沿x轴正向,那么选项A正确.2.如图815所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相的恒电流,方向如下图,这时O点的磁感强度大小为B1.假设将M 处长直导线移至P处,那么O点的磁感强度大小为B2,那么B2与B1之比为( )图815A.3∶1B.3∶2C.1∶1 D.1∶2B 如下图,当通有电流的长直导线在M、N两处时,根据安培那么,可知:二者在圆心O处产生的磁感强度都为B12;当将M处长直导线移至P处时,两直导线在圆心O处产生的磁感强度也为B12,做平行四边形,由图中的几何关系,可得cos 30°=B22B12=B2B1=32,应选项B正确.[微博]求解有关磁感强度的三个关键 1.磁感强度―→由磁场本身决.2.合磁感强度―→于各磁场的磁感强度的矢量和(满足平行四边形那么). 3.牢记判断电流的磁场的方法―→安培那么,并能熟练用,建立磁场的立体分布模型(记住5种常见磁场的立体分布图).[核心精讲]1.判导体运动情况的根本思路判通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况,然后利用左手那么准确判导体的受力情况,进而确导体的运动方向或运动趋势的方向.2.五种常用判方法电流元法分割为电流元――→左手那么安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动方向特殊位置法 在特殊位置―→安培力方向―→运动方向效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引,异向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三律,确磁体所受电流磁场的作用力,从而确磁体所受合力及运动方向[师生共研]一个可以的线圈L 1和一个固的线圈L 2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图816所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L 1将( )图816 A .不动B .顺时针转动C .逆时针转动D .在纸面内平动B 方法一:(电流元分析法) 把线圈L 1沿水平转动轴分成上下两,每一又可以看成无数段直线电流元,电流元处在L 2产生的磁场中,根据安培那么可知各电流元所在处的磁场方向向上,由左手那么可得,上半电流元所受安培力均指向纸外,下半电流元所受安培力均指向纸内,因此从左向右看线圈L 1将顺时针转动.方法二:(效分析法) 把线圈L 1效为小磁针,该小磁针刚好处于环形电流I 2的中心,小磁针的N 极指向该点环形电流I 2的磁场方向,由安培那么知I 2产生的磁场方向在其中心处竖直向上,而L 1效成小磁针后,转动前,N 极指向纸内,因此小磁针的N 极由指向纸内转为向上,所以从左向右看,线圈L 1将顺时针转动.方法三(结论法) 环形电流I 1、I 2之间不平行,那么必有相对转动,直到两环形电流同向平行为止,据此可得,从左向右看,线圈L 1将顺时针转动.[题组通关]3.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来,在其附近放一块条形磁铁,磁铁的轴线与圆环在同一个平面内,且通过圆环中心,如图817所示,当圆环中通以顺时针方向的电流时,从上往下看( ) 【导学号:96622144】图817A.圆环顺时针转动,靠近磁铁B.圆环顺时针转动,远离磁铁C.圆环逆时针转动,靠近磁铁D.圆环逆时针转动,远离磁铁C 该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针,N极在内,S极在外,根据同极相互排斥,异极相互吸引,可得C项正确.4.如图818所示,把一重力不计的通电导线水平放置在蹄形磁铁两极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看)( )图818A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升A 如图甲所示,把直线电流效为无数小段,中间的点为O点,选择在O点左侧S极右上方的一小段为研究对象,该处的磁场方向指向左下方,由左手那么判断,该小段受到的安培力的方向垂直纸面向里,在O点左侧的各段电流元都受到垂直纸面向里的安培力,同理判断出O点右侧的电流受到垂直纸面向外的安培力.因此,从上向下看,导线沿顺时针方向转动.甲乙分析导线转过90°时的情形.如图乙所示,导线中的电流向外,由左手那么可知,导线受到向下的安培力.由以上分析可知,导线在顺时针转动的同时向下运动.选项A正确.[核心精讲]1.安培力的大小安培力常用公式F=BIL,要求两两垂直,用时要满足:(1)B与L垂直;(2)L是有效长度,即垂直磁感强度方向的长度.如弯曲导线的有效长度L于两端点所连直线的长度(如图819所示),相的电流方向沿L由始端流向末端.因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零.图8192.通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路(1)选研究对象;(2)变为二维,如侧视图、剖面图或俯视图,并画出平面受力分析图,其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I;(3)列平衡方程或牛顿第二律方程进行求解.3.安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关,不像重力、电场力做功与路径无关.(2)安培力做功的实质是能量转化①安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能.②安培力做负功时将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能.[师生共研](2021·卷Ⅰ)如图8110所示,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固,下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 Ω.开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm;闭合开关,系统重平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.图8110【标准解答】依题意,开关闭合后,电流方向从b到a,由左手那么可知,金属棒所受的安培力方向竖直向下.开关断开时,两弹簧各自相对于其原长伸长了Δl1=0.5 cm.由胡克律和力的平衡条件得2kΔl1=mg ①式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小.开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为F=IBL ②式中,I是回路电流,L是金属棒的长度.两弹簧各自再伸长了Δl2=0.3 cm,由胡克律和力的平衡条件得2k(Δl1+Δl2)=mg+F ③由欧姆律有E=IR ④式中,E是电池的电动势,R是电路总电阻.联立①②③④式,并代入题给数据得m=0.01 kg.【答案】安培力的方向竖直向下,金属棒的质量为0.01 kg[题组通关]5.(多项选择)如图8111所示,水平长直导线MN中通以M到N方向的恒电流,用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方.开始时线圈内不通电流,两细线内的张力均为T,当线圈中通过的电流为I时,两细线内的张力均减小为T′.以下说法正确的选项是( )图8111A.线圈中通过的电流方向为a→d→c→b→aB.线圈中通过的电流方向为a→b→c→d→aC.当线圈中电流变为TT-T′I时,两细线内的张力均为零D.当线圈中电流变为T′T-T′I时,两细线内的张力均为零BC 线圈不通电流时,由力的平衡有2T=mg,当通过的电流为I时,张力减小为T′,由安培那么知通电导线MN在ab处产生的磁场比dc处强,那么可判知ab必受向上的安培力,且大于cd所受向下的安培力,再结合左手那么判断电流顺时针流动,所以A错误、B正确;当两细线内张力均为T′时,B ab IL -B cd IL+2T′=mg,当两细线内的张力均为零时,B ab I′L-B cd I′L=mg,且又知2T=mg,联立以上方程得I′=TT-T′I,故C项正确,D项错误.6.(多项选择)(2021·高考)如图8112甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为I m,图I所示方向为电流正方向.那么金属棒( ) 【导学号:96622145】甲乙图8112A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功ABC 根据左手那么知金属棒在0~T2内所受安培力向右,大小恒,故金属棒向右做匀加速运动,在T2~T内金属棒所受安培力与前半个周期大小相,方向相反,金属棒向右做匀减速运动,一个周期结束时金属棒速度恰好为零,以后始终向右重复上述运动,选项A、B、C正确;在0~T2时间内,安培力方向与运动方向相同,安培力做正功,在T2~T时间内,安培力方向与运动方向相反,安培力做负功,在一个周期内,安培力所做总功为零,选项D错误.。
高考物理总复习 8.1 磁场的描述 磁场对电流的作用(选考部分,B版)课件
• 答案 ACD
• 4.(高考热点→安培定则的应用)通电螺线管
附近放置四个小磁针,如图所示,当小磁针
静止时,图中小磁针的指向正确的是,(涂黑
• 答案 BD
• 考点二 磁感应强度
的一端为N极)
()
• A.a
B.bபைடு நூலகம்
• C.c
D.D
• 解析 根据安培定则判断在通电螺线管的
内部磁感线方向应是向左的,外部是向右的。
由此可判断小磁针a,c,d的N极都应向左, 而小磁针b的N极应向右。
• 答案 B
• 5.(高考热点→用所学知识解释实验现 象)(2016·永昌市联考)(多选)如图所示是云层
让右手弯曲的四指与环形电 流的方向一致,伸直的拇 指所指的方向就是环形导 线轴线上磁感线的方向
• [规 律 方 法] • 1.磁感线与电场线的比较
磁感线
电场线
为了形象地描述场而引入的假想线,实际
引入目的
相
不存在
似 疏密
场的强弱
点 切线方向
场的方向
能否相交
不能相交
不同点
起始于正电荷或无穷远,终 闭合曲线
• 考点一 磁现象和磁场 几种常见的磁场
• [知 识 梳 理]
• 1.电流的磁效应
•
磁体和电流周围及运动电荷周围存在的一种 客观存在 的
•
物质,叫磁场。
• 2.磁场
•
(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有
•
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第三模块第8章第1单元
一、选择题
1.一段直导线L=1 m,其中通有I=1 A的电流,受到垂直于纸面向外的大小为F=1 N的磁场力作用,据此
() A.既可以确定这个磁场的磁感应强度的大小,又可以确定磁感应强度的方向
B.仅能确定磁感应强度的大小,不能确定磁感应强度的方向
C.仅能确定磁感应强度的方向,不能确定磁感应强度的大小
D.磁感应强度的大小和方向均无法确定
解析:考虑到I与B的方向不明确,无法用B=F
IL确定磁感应强度的大小;仅知道F的方向,无法用左手定则判断磁感应强度的方向.故选D.
答案:D
2.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来,在其附近放一块条形磁铁,磁铁的轴线与圆环在同一个平面内,且通过圆环中心,如图23所示,当圆环中通以顺时针方向的电流时,从上往下看
(
)
A.圆环顺时针转动,靠近磁铁
B.圆环顺时针转动,远离磁铁
C.圆环逆时针转动,靠近磁铁
D.圆环逆时针转动,远离磁铁
解析:该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针,N极在内,S极在外,根据同极相互排斥,异极相互吸引,可得C项正确.
答案:C
3.如图24所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀截流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F.为使F=0,可能达到要求的方法是
(
)。