磁场及磁场对电流的作用力
磁场及磁场对电流的作用
磁场及磁场对电流的作用高考要求：1、电流的磁场、磁现象的电本质；2、磁感应强度、磁感线；3、磁场对电流的作用、左手定则；4、分子电流、磁性材料。
知识要点：一、磁场1、磁场：是磁极和电流（运动电荷）周围存在的一种特殊物质2、基本性质：对处于磁场中的磁极、电流及运动电荷有磁场力的作用。
3、方向：规定在磁场中任一点的小磁针N极受力的方向（或小磁针静止时N极指向），就是那一点的磁场方向。
4、磁感线：是在磁场中人为画出的一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密程度定性地表示磁场的弱强。
这一系列曲线称为磁感线。
5、要熟记五种磁感线分布图（从不同角度）：条形磁体，蹄形磁体，直线电流，环形电流和通电螺线管。
6、安培定则：三种电流的磁场方向与电流方向的关系用安培定则。
·要注意分清“因”和“果”：1）直线电流的磁场：因：为大姆指，即电流方向；果：为四指，即磁场绕向。
2）环形电流（或通电螺线管）的磁场：因：为四指，即电流方向；果：为环内（或螺线管内）沿中心轴线的磁场方向，指向N极。
·电流与磁场方向的关系优先采用整体法：即一个任意形状的闭合电流（如三角形、矩形）的磁场，从整体效果上看可等效为环形电流的磁场。
7、磁现象的电本质：运动的电荷(电流)产生磁场，磁场对运动的电荷(电流)有磁场力的作用。
所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生的相互作用二、磁感应强度1、定义：在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线所受的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感强度。
用B来表示。
2、定义式：B＝F/IL。
单位：特（T）3、是矢量，其方向：为该位置的磁场方向。
4、注意：B由磁场本身决定，与I、L的大小及有无导线无关，公式B＝F/IL是比值定义式，也是度量式，但必须IL⊥B。
5、匀强磁场：磁感强度的大小处处相等，方向相同的区域的磁场叫做匀强磁场。
匀强磁场的磁感线是平行等间距的直线。
磁场与电流的能量转化：磁场对电流的能量转化过程
磁场与电流的能量转化：磁场对电流的能量转化过程磁场和电流之间存在着密切的关系，其中最显著的表现便是磁场能量对电流的能量转化过程。
在这个过程中，电流通过导线产生磁场，而这个磁场又可以影响电流，从而实现其能量的转换。
本文将探讨磁场对电流的能量转化过程，以及相关的应用和意义。
首先，我们需要了解磁场和电流之间的相互作用机制。
根据安培定律，在一根长直的导线周围形成的磁场的磁感应强度与电流成正比。
也就是说，电流越大，所产生的磁场越强。
反过来，当导线周围存在磁场时，这个磁场将对电流产生力的作用，称为洛伦兹力。
这种相互作用机制使得磁场和电流之间能量的转化成为可能。
当电流通过导线时，它会产生一个环绕导线的磁场。
这个磁场所储存的能量称为磁场能量。
磁场能量的大小与磁感应强度的平方成正比，也与导线所围成的面积有关。
具体来说，磁场能量等于磁感应强度的平方乘以导线面积的一半。
可以用以下公式表示：W = (1/2) * B^2 * A其中，W表示磁场能量，B表示磁感应强度，A表示导线的面积。
当磁场与导线内的电流相互作用时，就会发生能量的转化。
磁场通过洛伦兹力对电流起到作用，导致电流在导线中流动所以作用力所做的功。
这个功可以被视为电流能量的转化。
具体来说，功等于洛伦兹力乘以电流在导线中行进的距离。
可以用以下公式表示：W = F * d其中，W表示功，F表示洛伦兹力，d表示电流在导线中行进的距离。
通过分析上述公式，可以发现磁场能量和电流能量之间的关系。
磁场能量可以通过洛伦兹力对电流所做的功来转化为电流能量。
换句话说，磁场能量转化为电流能量的过程就是洛伦兹力对电流做功的过程。
磁场与电流能量的转化在很多领域都得到了广泛的应用和研究。
其中一个典型的应用是电动机。
电动机是一种将电能转化为机械能的装置，其中的关键组件便是磁场和电流的相互作用。
当电流通过电动机的线圈时，它会产生磁场。
这个磁场与电动机内部的永磁体相互作用，从而产生力矩，使得电动机转动，将电能转化为机械能。
11-5磁场对电流的作用
dFx
θ
Idl
所以：2 F2 y dF2 sin BIdl sin F
BIr
π
0
sin d BI 2r cos 0 BI AB
在均匀磁场中，闭合载流回路受到的合磁力为零。 11
例5：求作用在圆电流上的磁力。
解：由 I1 产生的磁场为
a
y
f
a
0 I1 I 2
2 πx
dx
I1
f
a
L
I2
0 I1 I 2
aL ln 2π a
方向：垂直电流I2平行电流I1
6
例3 求半圆形载流导线在均匀磁场中受力
解：建坐标如图 在电流线上取电流元 Idl
安培力大小为 df ( Idl ) B
方向：与横坐标夹角为（如图） 分量：
2 r
r I1
I2
电流元受力为dF=I1dlB=I1dlBsink，k是
x
沿z轴方向的单位矢量。
21
力对轴线的力矩的大小为
y
2 R I1dl
dM r sin dF
0 I1 I 2
2
sin d l ,
2
r I1
I2
力矩方向沿-j方向，其中dl=Rd(2)=2Rd。
x
由于整个线圈所受力矩方向都相同，总力矩为
0 I1 I 2 R 2 1 M dM sin d 0 I1 I 2 R 2
线圈在该力矩的作用下将发生转动，转动方 向为对着y轴看去沿顺时针方向，最后停止在与 长直电流共面的平衡位置上。 22
例4：半径0.2m，电流20A的N 圈圆形线圈放在 均匀磁场中，磁感应强度为0.08T，沿x方向，分 析其受力情况。 解：在均匀磁场中的闭合载流
磁场对电流的作用力解析
磁场对电流的作用力解析磁场和电流是物理学中的两个重要概念，它们之间存在着密切的关系。
磁场对电流的作用力是磁学中的基本原理之一，它对于理解电磁现象和应用于电磁设备的设计具有重要意义。
本文将对磁场对电流的作用力进行解析，探讨其原理和应用。
磁场是由带电粒子运动产生的，也可以通过电流在导体中产生。
当电流通过导体时，周围会形成一个磁场，这个磁场会对电流产生作用力。
磁场对电流的作用力遵循右手定则，即当右手的四指顺着电流方向弯曲，大拇指所指的方向就是磁场对电流的作用力方向。
磁场对电流的作用力可以通过安培力来描述。
安培力的大小与电流、磁场强度和导体长度有关。
当电流方向与磁场方向垂直时，安培力的大小可以通过以下公式计算：F = BIL，其中F表示安培力，B表示磁场强度，I表示电流，L表示导体长度。
这个公式表明，当电流通过导体时，磁场对电流产生的作用力与电流的大小成正比，与磁场强度和导体长度成正比。
磁场对电流的作用力在实际应用中有着广泛的应用。
例如，电动机的工作原理就是利用磁场对电流的作用力。
电动机中的电流通过线圈产生磁场，这个磁场与外部磁场相互作用，产生安培力，从而使电动机转动。
另外，磁场对电流的作用力还可以应用于电磁铁、电磁炉等设备的工作原理中。
除了电流在磁场中受到作用力外，磁场也可以被电流所感应。
这就是电磁感应现象。
当磁场发生变化时，会在导体中产生感应电流。
这个现象被广泛应用于发电机、变压器等设备中。
发电机通过旋转导体产生变化的磁场，从而感应出电流。
变压器则利用电流在导线中产生的磁场感应出电压。
磁场对电流的作用力不仅仅局限于导体中的电流，还可以作用于电荷运动。
当电荷在磁场中运动时，也会受到磁场的作用力。
这个作用力被称为洛伦兹力，它与电荷的速度、电荷的量以及磁场的强度有关。
洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度和磁场的方向，根据右手定则可以确定其方向。
总结起来，磁场对电流的作用力是磁学中的基本原理之一。
它通过安培力的作用，可以对电流产生作用力，从而实现电磁设备的工作。
磁场及磁场对电流的作用
华夏教育个性化辅导教案提纲教师：学生：时间: 年月日段一、授课目的与考点分析：磁场及磁场对电流的作用（1）二、授课内容：1、磁场（1）定义：存在于磁体、电流或运动电荷周围的一种物质。
变化的电场也能产生磁场。
（2）基本性质：对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极必有力的作用；对电流有可能有力的作用，当电流与磁感线平行时，不受磁场力作用）（3）安培分子电流假说在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。
（4）磁现象的电本质一切磁场起源与运动电荷，一切磁现象均是运动电荷周围磁场间的相互作用。
2、磁场的方向、磁感线、安培定则（1）磁场的方向在磁场中的任一点，小磁针北极所受磁场力的方向，就是那一点的磁场方向。
（2）磁感线在磁场中画一系列有向曲线，这些曲线上每一点的切线方向，表示该点的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的强弱，磁感线都是闭合曲线。
（3）电流的磁场①直流电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示②通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，磁感线方向由S 极指向N极，管外为非匀强磁场，磁感线方向由N极指向S极，画法如图所示。
③环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示。
（4）匀强磁场定义：磁感线应强度大小处处相等，方向相同的磁场。
特点：匀强磁场中的磁感线是平行且等间距的。
（5）安培定则①直线电流磁场的安培定则②环形电流磁场的安培定则③通电螺线管磁场的安培定则3、磁感应强度磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，收到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B 表示即ILF B 磁感应强度是矢量，其方向是小磁针静止时N 极的指向，不是磁场中电流所受磁场力的方向。
磁感应强度B 是由磁场自身性质决定的，与磁场中是否存在电流及IL 乘积大小无关。
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】磁场基本性质磁场对电流的作用
【高中物理】磁场基本性质磁场对电流的作用【高中物理】磁场基本性质、磁场对电流的作用一.教学内容：1.磁场基本性质2.磁场对电流的作用【要点读取】磁场基本性质（一）磁场1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可以归咎于运动电荷之间通过磁场而出现的相互作用．（二）磁感线为了叙述磁场的高低与方向，人们在磁场中画出来的一组存有方向的曲线．1、疏密表示磁场的强弱．2、每一点切线方向则表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．3、是闭合的曲线，在磁体外部由n极至s极，在磁体的内部由s极至n极．磁线不相切不相交。
4、坯强磁场的磁感线平行且距离成正比．没图画出来磁感线的地方不一定没磁场．5、安培定则：拇指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点的切线方向。
*记诵常用的几种磁场的磁感线：（三）磁感应强度1、磁场的最为基本的性质就是对放进其中的电流或磁极有力的促进作用，电流旋转轴磁场时受到磁场力最小，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。
2、在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力f跟电流强度i和导线长度l 的乘积il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度．①则表示磁场高低的量．就是矢量．②大小：（电流方向与磁感线垂直时的公式）．③方向：左手定则：就是磁感线的切线方向；就是大磁针n极受力方向；就是大磁针恒定时n极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．④单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号t．⑤点定b定：就是说磁场中某一点的定了，则该处磁感应强度的大小与方向都就是定值．⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等．⑦磁场的共振：空间某点如果同时存有两个以上电流或磁体唤起的磁场，则该点的磁感应强度就是各电流或磁体在该点唤起的磁场的磁感应强度的矢量和，满足用户矢量运算法则。
磁场对电流的作用原理
磁场对电流的作用原理磁场是由电流产生的，当电流通过导体时，会产生磁场。
磁场可以用磁感应强度B来描述。
而洛伦兹力是指在磁场中的电流元素受到的力，可以用F表示。
这个力的大小和方向由洛伦兹力定律给出，它是电流I、电流元素的长度l、磁感应强度B和形成的夹角θ之间的关系。
当电流通过导体时，磁场对电流元素产生一个作用力，使得导体受到一个力，这个力会使得导体发生位移和形变。
根据牛顿第三定律，作用力和受力力大小相等、方向相反。
因此，在磁场中的电流元素所受的总力为零。
但是，磁场对电流元素的作用力并不会消失，而是转变为导体内部电子的运动，并且与导体内部的自由电子相互作用，从而产生一个电流。
这个过程可以通过磁场对电导体的两个特性来描述。
第一个特性是电阻，当磁场对电导体产生作用时，电流元素内部会有一个阻力，导致电阻的产生。
这个阻力可以用欧姆定律来描述，即电流和电压之间的关系。
但是在磁场中，电阻的大小会受到磁场的强度和方向的影响，导致电流发生变化。
第二个特性是电动势，当磁场对电导体产生作用时，导体内部会产生电动势，使得电流发生变化。
这个电动势可以用法拉第定律来描述，即电动势和磁感应强度、导体的长度、电流和夹角之间的关系。
当磁场的强度和方向发生变化时，电动势也会发生变化，从而产生一个交流电流。
总之，磁场对电流的作用原理是通过洛伦兹力和磁场对电导体的特性相互作用来实现的。
磁场可以导致电导体内部的自由电子发生运动，从而产生一个电流。
这个过程可以用磁场对电导体的电阻和电动势的影响来描述。
磁场对电流的作用原理在电动机、发电机、电动车、变压器等许多电器和电力设备中都有广泛应用。
磁场对电流元的作用力
磁场对电流元的作用力要理解磁场对电流元的作用力，首先需要了解磁场的本质。
磁场是一种无源的力场，由电流元或磁体产生。
它的作用是施加力或扭矩于其他电流元或磁体。
根据安培定律，电流元所受的作用力与电流元本身的长度、所受磁场强度和所受磁场方向有关。
具体而言，安培定律可以表示为以下公式：F = BILsinθ其中，F是磁场对电流元作用力的大小，B是磁场的磁感应强度，I是电流元的电流大小，L是电流元的长度，θ是磁场和电流元之间的夹角。
上述公式可以解释为：当电流元和磁场方向相互垂直时，即θ=90°，磁场对电流元的作用力最大；当电流元和磁场方向平行时，即θ=0°或180°，磁场对电流元的作用力最小。
根据这个公式，我们可以得出以下几个结论：1.磁场对电流元的作用力与电流大小正相关。
电流元的电流越大，作用力也越大；电流趋近于零时，作用力也趋近于零。
2.磁场对电流元的作用力与电流元的长度正相关。
电流元的长度越长，作用力也越大；长度趋近于零时，作用力也趋近于零。
3.磁场对电流元的作用力与磁场强度正相关。
磁场强度越大，作用力也越大；磁场强度趋近于零时，作用力也趋近于零。
4.磁场对电流元的作用力与磁场和电流元之间的夹角的正弦值有关。
夹角越大，作用力也越大；夹角趋近于零或180度时，作用力也趋近于零。
此外，还有两个特殊情况需要注意：1.当磁场和电流元平行时，即θ=0度或180度，磁场对电流元的作用力为零。
这是因为在这种情况下，电流元和磁场方向相同或相反，不会产生力。
2.当电流元所在导线与磁场方向平行时，即电流元嵌套在磁场中，磁场对电流元的作用力的大小为零。
这是因为磁场的磁感应线是闭合曲线，所以在导线内部的磁感应线方向和外部一致，导致作用力相互抵消。
总结起来，磁场对电流元的作用力由磁感应强度、电流大小、电流元的长度和磁场与电流元的夹角共同决定。
通过改变这些因素，可以控制磁场对电流元的作用力的大小和方向。
磁场对电流的作用力分解知识讲解
在磁场中，通电 线圈受到磁场力的作 用，发生扭转，如果 给线圈通以方向合适 的电流，就可以使线 圈转动起来。我们使 用的电动机就是利用 磁场力来工作的。现 在，电动机广泛应用 在工厂、办公室、家 庭里。
科学足迹 安培的平行导线实验
总结
两条平行的通电直导线之间会通过磁场 发生相互作用。
电流方向相同时，将会吸引; 电流方向相反时，将会排斥。
通电线圈会转动起来
通电线圈在磁 场中如何运动？
磁场对通电线圈的作用力矩
将一矩形线圈 abcd 放在匀强磁场中，如图 5-4 所示
线圈的顶边 ad 和底边 bc 所 受的磁场力 Fad、Fbc 大小相等， 方向相反，在一条直线上，彼此 平衡；而作用在线圈两个侧边 ab 和 cd 上的磁场力 Fab、Fcd 虽然大 小相等，方向相反，但不在一条 直线上，产生了力矩，称为磁力 矩。
例题1
1.下列关于磁场力的说法中，正确的是（Ｃ ）
A．磁场中某处的磁感应强度的大小，就是通以 电流I，长为L的一段很短的导线放在该处时所受磁 场力F与I、L的乘积的比值。
B．一段很短的通电导线放在某处不受磁场力 作用，则该处一定没有磁场。
C．一段很短的通电导线放在磁场中A处时受磁 场力比放在B处大，则A处磁感应强度可能比B处磁 感应强度大
图 5-4 磁场对通电矩形线圈的作用力矩
这个力矩使线圈绕 OO 转动，转动过程中，随着线圈平面与磁 感线之间夹角的改变，力臂在改变，磁力矩也在改变。
当线圈平面与磁感线平行时， 力臂最大，线圈受磁力矩最大；
当线圈平面与磁感线垂直时， 力臂为零，线圈受磁力矩也为零。
电流表就是根据上述原理工 作的。
通电线圈在磁场中受到磁 场力会扭转，电动机就是 根据这个原理设计的。
2022年高考物理一轮复习(新高考版2(粤冀渝湘)适用) 第10章 第1讲 磁场及其对电流的作用
方法三(结论法) 环形电流I1、I2不平行，则一定有相对转动，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.
跟进训练
2.(通电导线的有效长度)(八省联考·湖南·5)如图11，力传感器固定在天花板上，
边长为L的正方形匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器
棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线
框顶点M、N与直流电源两端相接.已知导体棒MN受到的安培力大小为F，
则线框LMN受到的安培力的大小为
A.2F
√B.1.5F
C.0.5F
D.0
图9
解析 设三角形边长为 l，通过导体棒 MN 的电流大小为 I，则根据并联电
路的规律可知通过导体棒 ML 和 LN 的电流大小为2I，如图所示，依题意有 F＝BlI，则导体棒 ML 和 LN 所受安培力的合力大小为 F1＝12BlI＝12F，方 向与 F 的方向相同，所以线框 LMN 受到的安培力大小为 F＋F1＝1.5F， 选项 B 正确.
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值范围. 答案 0≤R≤30 Ω
解析 因磁场与金属棒垂直，所以金属棒受到的安培力为 F＝BIL，因此
动势为E＝12 V，内阻r＝1.0 Ω，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动
变阻器的阻值符合要求，其他电阻不计，取g＝10 m/s2，
sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.现要保持金属棒在导轨上静
止不动，求：
图14
(1)金属棒所受安培力大小的取值范围；
答案
8 11
N≤F≤8 N
解析 当金属棒刚好达到向上运动的临界状态时，金属棒受到的摩擦力 为最大静摩擦力，方向平行斜面向下，对金属棒受力分析，如图甲所示，
磁场与电流的作用力计算
磁场与电流作用力的实验装置：包括磁场发生器、电流发生器和测量仪器等 实验过程：通过改变磁场和电流的参数，观察作用力的变化，并记录实验数据 实验结果：分析实验数据，得出磁场与电流作用力的大小和方向与磁场和电流的关系 实验验证的意义：通过实验验证磁场与电流作用力的计算公式，加深对电磁场相互作用的理解
磁场与电流作用力可促进药 物传递
磁场与电流作用力可用于治 疗肿瘤
磁场与电流作用力可实现无 创手术
磁场与电流作用力可提高医 疗设备的精度和稳定性
磁场与电流作用力在物理研究中的应用 磁场与电流作用力在材料科学中的应用 磁场与电流作用力在生物医学中的应用 磁场与电流作用力在环境科学中的应用
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磁悬浮列车：利用 磁场与电流作用力 实现列车悬浮和导 向
电机：利用磁场与 电流作用力实现机 械能与电能相互转 换
电磁炉：利用磁场 与电流作用力实现 高效加热
磁力泵：利用磁场 与电流作用力实现 无接触式传输液体
简介：电磁感应现象是指磁场与电流相互作用产生电动势的现象，是发电机的原理。
应用实例：发电机、变压器、感应炉等。 重要性：电磁感应现象在电力工业、交通运输、通讯、能源等领域具有广泛应用。 未来发展：随着科技的不断进步，电磁感应现象在新能源、智能电网等领域的应用前景广阔。
磁场与电流的作用力 计算
汇报人：XX
目录
磁场与电流的基本 概念
磁场与电流作用力 的计算公式
磁场与电流作用力 的应用实例
磁场与电流作用力 的影响因素
磁场与电流作用力 的应用前景
磁场与电流的基本 概念
磁场是由磁体或电流产生的一种特 殊物质
磁场的性质是对放入其中的磁体和 电流产生力的作用
添加标题
九年级物理上册知识讲义-8.2磁场对电流的作用-教科版
初中物理磁场对电流的作用精准精炼【考点精讲】1. 磁场对电流的作用通电导体周围存在着磁场，把一个磁铁和一个通电导体接近时，磁铁会受到力的作用，而力的作用是相互的，那么通电导体就受到磁铁的作用，这种相互作用通过磁场发生。
因此磁场对电流产生力的作用，实际上是磁体之间通过磁场而发生的相互作用。
所受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。
当然，若这两个因素同时改变，则受力方向不变。
2. 影响磁场对电流作用力大小的因素当磁场相同时，通过电流越大，受力越大；当电流一定时，磁场强度越强，受力越大。
3. 直流电动机（1）工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
（2）构造及名称：A、B：电刷C：线圈D、E：磁极F：换向器其中能转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。
（3）能量转化：将电能转化为机械能。
（4）换向器：①组成：由两个铜制半环构成。
②作用：每当线圈刚转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，使线圈继续转动。
【典例精析】例题1 （常州）小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。
为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（）A. 换用电压更大的电源B. 换用磁性更强的磁体C. 重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去D. 在线圈的一端重抹油漆，晾干后在适当位置刮去半圈思路导航：将线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即在线圈的一端重抹油漆，晾干后在适当位置刮去半圈，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故D符合要求；换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈均不能改变线圈的受力方向，仍然不能使其持续转动，故A、B、C不符合要求。
答案：D例题2 在综合实践活动中，小明制作了如图所示的简易棉花糖机。
如何解释磁场对电流的作用力
如何解释磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力是通过洛伦兹力来实现的。
洛伦兹力是指电流在磁场中受到的力，其大小和方向由电流、磁场的强度以及二者之间的相对运动关系决定。
在本篇文章中，我们将讨论磁场对电流的作用力产生的原理、相关公式以及实际应用。
磁场对电流的作用力产生的原理是基于电流（电荷的移动）与磁场之间的相互作用。
根据洛伦兹力公式，当电流通过导线时，它会在磁场中受到一个力的作用，该力的方向垂直于电流方向及磁场方向，并服从右手定则。
具体而言，当我们将右手以如此方式握住导线，使得大拇指指向电流的方向，四指指向磁场的方向，那么四指的方向就代表洛伦兹力的方向。
根据洛伦兹力公式，可以推导出磁场对电流的作用力的大小公式：F = BILsinθ。
其中，F代表力的大小，B代表磁场的强度，I代表电流的大小，L代表导线的长度，θ代表电流与磁场之间的夹角。
从以上公式可以看出，磁场对电流的作用力与电流和磁场的关系密切相关。
当电流或磁场较大时，作用力也相应增大。
此外，作用力的方向还取决于电流和磁场之间的夹角，若夹角不为零，则会产生一个垂直于电流和磁场的力。
如果夹角为零，即电流与磁场的方向平行，则不会产生作用力。
磁场对电流的作用力在实际中有许多重要应用。
一种应用是电动机的工作原理。
电动机是利用电流在磁场中受到的力来实现机械运动的。
通过将电流通入线圈中，线圈会在磁场中受到一个力，从而引起线圈的转动，从而驱动机械的运动。
另一个常见的应用是电磁铁。
电磁铁是通过在线圈中通电产生磁场，从而使得磁铁具有吸附物体的能力。
这是因为磁场对电流的作用力会使得磁铁表面产生一个吸力，从而将物体吸引住。
此外，磁场对电流的作用力还在研究和实践中有广泛应用。
例如，磁体设计中的磁场控制、电磁感应实验中的电能转换、电动机和发电机的设计等领域都离不开磁场对电流的作用力。
这些应用使得我们对磁场与电流的相互作用有了更深入的了解，并推动了相关技术的发展和应用的创新。
高中物理选修3-1-磁场对通电导线的作用力
磁场对通电导线的作用力知识元安培力知识讲解1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心．2．安培力的大小（1）计算公式：F=BIL sinθ（2）对公式的理公式F=BIL sinθ可理解为F=B(sinθ)IL，此时B sinθ为B沿垂直I方向上的分量，也可理解为F=BI(L sinθ)，此时L sinθ为L沿垂直B的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B和I方向间的夹角．注意：①导线是弯曲的，此时公式F=BIL sinθ中的L并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端．②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B的大小和方向与导体所在处的B的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的磁场力，然后求合力．3．左手定则①用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向②用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向方法：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向（书上定义），我在这里想说一点，是不是左手定则只可以判断受力方向，我的答案是非也，在判断力的方向时，是知二求一（知道电流方向与磁场方向求力的方向），所以也可以知道力与电流求磁场，或是知道力与磁场求电流。
4．安培力的方向在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下两点：（1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．（2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心．的方向被唯一确定；但若已知B（或I）、F 注意：若已知B、I方向，则由左手定则得F安的方向，由于B只要穿过手心即可，则I（或B）的方向不唯一、安简单概括磁场对电流的作用应用步骤：1．选择研究对象以及研究过程；2．在某瞬时对物体进行受力分析并应用牛顿第二定律；3．带入安培力公式和电学公式进行公式整理；4．求解，必要时对结果进行验证或讨论。
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。
物理磁场的知识点总结
物理磁场的知识点总结作为自然科学的带头学科，物理学讨论大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的讨论基础。
下面我给大家共享一些物理磁场的学问，盼望能够关心大家，欢迎阅读!物理磁场的学问一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在四周空间产生磁场，小磁针在该磁场中受到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的。
磁场是存在于磁体、电流和运动电荷四周空间的一种特别形态的物质，磁极或电流在自己的四周空间产生磁场，而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电本质1.罗兰试验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转，发觉小磁针发生偏转，说明运动的电荷产生了磁场，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说法国学者安培提出，在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流-分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒，各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同，两端对外显示较强的磁性，形成磁极;留意，当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3.磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场，磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用，全部的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向规定：在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
四、磁感线1.磁感线的概念：在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方向都跟该点磁场方向全都。
2.磁感线的特点：(1)在磁体外部磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线由S极到N极。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感线不相交。
(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强。
磁场知识点
图 5-3 图5-4
第二节 磁场的主要物理量
一、磁感应强度
磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力F与电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度B。即
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度是一个矢量，它的方向即为该点的磁场方向。在国际单位制中，磁感应强度的单位是：特斯拉(T)。
第三节 磁场对电流的作用力
一、磁场对直线电流的作用力
1．安培力的大小
磁场对放在其中的通电直导线有力的作用，这个力称为安培力。
(1) 当电流I的方向与磁感应强度B垂直时，导线受安培力最大，根据磁感应强度
可得
(2) 当电流I的方向与磁感应强度B平行时，导线不受安培力作用。
(3) 如图5-3所示，当电流I的方向与磁感应强度B之间有一定夹角时，可将B分解为两个互相垂直的分量：
磁通的国际单位是韦伯(Wb)。
由磁通的定义式，可得
即磁感应强度B可看作是通过单位面积的磁通，因此磁感应强度B也常叫做磁通密度，并用Wb/m2作单位。
磁通注意点：⒈定义一：φ=BS，S是与磁场方向垂直的面积，即φ=B ，如果平面与磁场方向不垂直，应把面积投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积
A．向东偏转 B．向南偏转
C．向西偏转 D．向北偏转
例题二：在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是 （ ）
A．从螺线管的N极指向S极 B．放在该点的小磁针北 Nhomakorabea受力的方向
C．从螺线管的S极指向N极
D．放在该点的小磁针的南极受力的方向
磁场一章知识点
第一节 电流的磁效应
一磁场
1．磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
第三节 磁场对电流的作用力 左手定则
第三节磁场对电流的作用力左手定则知识要点：1、安培力：磁场对通电导线的作用力叫安培力。
2、安培力的大小：F=BI·Lsinθ。
式中θ是B与I的夹角。
注意：当θ=0时，即B与I平行，F=0；当θ=90°时，即B与I垂直，F最大，F=BIL。
3、安培力的方向⑴判定方法：用左手定则判定。
⑵安培力的特点：F⊥B，F⊥I，即垂直B和I决定的平面。
（注意：B和I可以有任意夹角）。
4、在判定安培力的方向时要应注意的问题：⑴安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面。
⑵当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流与磁场决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心。
5、如何判断安培力作用下物体运动方向？⑴等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁；条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管；通电螺线管也等效成很多匝的环形电流来分析。
⑵特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向。
⑶电流元法：把整段电流环等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每小段电流之所受安培力方向，从而判断出整段电流的受合方向，最后确定运动方向。
⑷利用结论法：①两电流相互平行时无转的趋势，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。
典型例题：例1、将长度为20cm，通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感强度为1T。
试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
···B··········B·····I··········⑴⑵⑶⑷例1图解析：由左手定则和安培力的计算公式得：⑴因导线与磁感线平行，所以F=0；⑵F的方向垂直导线水平向右。
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名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》 反思领悟：判定安培力作用下导体运动情况的常用方法
电流元法 左手定则 分割为电流元― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― →安培力方向― → 整段导体合力方向 ― → 运动方向 特殊位 置法 等效法 在特殊位置― → 安培力方向― → 运动方向 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 定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，然后由牛顿第三定律，确定 磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向
电荷在电场中一定受静电力作用，而电流在磁
场中一定受安培力的作用吗？
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二、 应用公式 F＝BIL 时应注意哪些问题？ 1．B 与 L 垂直； 2．式中 L 是有效长度． 弯曲导线的有效长度 L 等于在垂直磁 场平面内的投影长度两端点所连直线 的长度(如右图所示)，相应的电流方向 沿 L 由始端流向末端. 3．B 并非一定是匀强磁场，但一定是导线 所在处的磁感应强度.
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》
解析：解法一：电流元法 首先将圆形线圈分成很多小段，每小段可看作一 直线电流，取其中上、下两小段分析，其截面图 和受安培力情况如图甲所示．根据对称性可知， 线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动．
甲
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》
解法二：等效法 将环形电流等效成一条形磁铁，如图乙 所示，据异名磁极相吸引知，线圈将向 左运动．同时，也可将左侧条形磁铁等 效成一环形电流，根据结论“同向电流 相吸引，异向电流相排斥”，又可得到 相同的答案． 答案：A
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》 ③磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁感线较密的地方磁场较
强，磁感线较疏的地方磁场较弱． ④磁感线上任何一点的切线方向，都跟该点的磁场 (磁感应强 度)方向一致． ⑤磁感线不能相交，也不能相切． (2)磁感线和电场线的比较
磁感线 不同点 相 似 点 电场线 闭合曲线 起始于正电荷、终止于负电荷
Ⅰ
Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
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磁场及磁场对电流的作用力
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》
一、对磁感线和磁感应强度的理解 1．对磁感线的理解 (1)磁感线的特点
没有画磁感线的地方一定没有磁场存在吗？
①磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，并不是客 观存在于磁场中的真实曲线. ②磁感线在磁体(螺线管)外部由 N 极到 S 极，内部由 S 极到 N 极，是闭合曲线．
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解析：通电线圈产生磁场方向向东，由安培定则可知电流沿逆 时针方向； 磁感应强度为矢量， 根据其叠加原理可得 B＝B′cos B θ(B′为合磁感应强度)，所以 B′＝cos θ所以本题选 C 项． 答案：C 反思领悟：空间中磁场叠加，在某一点的磁场方向即该点的磁 感应强度的方向只有一个，即合磁场方向，应用平行四边形定 则来求．
对于任意形状的闭合线圈，
通电后在匀强磁场中受到
的安培力为多少？
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磁感应强度的叠加
【例 1】 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强度，如 图右所示为测定通电线圈中央一点的磁感强 度． 实验方法： ①先将未通电线圈平面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强度分别为 ( B A．顺时针；cos θ B C．逆时针；cos θ ) B B．顺时针；sin θ B D．逆时针；sin θ
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》
知识点 磁场，磁感应强度，磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 要 求 Ⅰ Ⅰ
安培力，安培力的方向
匀强磁场中的安培力 洛伦兹力，洛伦兹力的方向 洛伦兹力公式 带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪和回旋加速器 说明：①安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形． ②洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形.
引入目的 形象描述场而引入的假想线，实际不存在 疏密 切线方向 相交 场的强弱 场的方向 不能相交(电场中无电荷空间不相交)名师讲堂·2013 高考总复习《物理》
2.对磁感应强度的理解 (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，跟该位置放不放通电导线无关. F (2)不能根据公式 B＝IL就说 B 与 F 成正比，与 IL 成反比． (3)磁感应强度 B 的定义式也是其度量式，但用来测量的小段通电 导线必须垂直放入磁场，如果小段通电直导线平行放入磁场，所 受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零． (4)磁感应强度是矢量，其方向是放入其中的小磁针静止时 N 极的 指向，不是磁场中电流所受磁场力的方向，而是与受到磁场力的 方向垂直．
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．在线段 MN 上只有一点的磁感应强度为零
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》
解析： 两根导线分别在 M 点和 N 点产生的磁感应强度大小相等， 方向相反，所以 M 点、N 点的磁感应强度大小相等，方向相反， 选项 B 正确；在线段 MN 上中点 O 的磁感应强度为零，选项 D 正确． 答案：BD
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》
有两根长直导线 a、b 互相平行放置，如图所示为垂 直于导线的截面图．在图示的平面内，O 点为两根导线连线的 中点，M、N 为两根导线附近的两点，它们在两导线的中垂线 上，且与 O 点的距离相等．若两导线中通有大小 相等、方向相同的恒定电流 I，则关于线段 MN 上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )
名师大讲堂·2013 高考总复习《物理》 安培力作用下导体运动情况的判定
【例 2】 如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N 极附近， 磁铁的轴线穿过线圈的圆心， 且垂直于线圈平面， 当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是 ( )
A．线圈向左运动 B．线圈向右运动 C．从上往下看顺时针转动 D．从上往下看逆时针转动