人教版高中物理选修3-1第三章 磁场
人教版高二物理选修3-1第三章3.1 磁现象和磁场(共28张PPT)
• 重点:电流的磁效应和磁场概念的形成
• 难点:磁现象的应用
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电磁炉采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热
原理,通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用
思考:这些相互作用是通过什么相互作用的呢?你能想 到什么?
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【联想】
电荷之间是通过什么发生相互作用的呢?
电荷之间的相互作用是通过电场发生的
【猜测】
磁体
磁场
磁体
磁体
磁场
电流
电流
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磁场
电流
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1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 2、磁场的性质
变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.
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【问题】
1.电现象和磁现象有何相似?
两种电荷 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
两种磁极 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
2.电现象与磁现象有何区别?
电荷可以单独存在,磁极不能单独存在1发73现1,年雷,电一过名后英,国他商的人
3.为什么丹麦物理学家奥斯特相信一电箱和刀磁叉之竟然间有存了在磁性 关系?
22
2、铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁
针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则( D )
A.A、B一定互相吸引
B.A、B一定互相排斥
C.A、B间有可能无磁场力作用
(1)自然界中的很多现象好像预示电和磁之间有某种联系 (2)奥斯特本人所持的哲学思想------运动之间有联系。
人教版高中物理选修3-1第三章 磁场3.3几种常见的磁场教学课件(16张PPT)
3. 每年的诺奖季,村上春树都会被预 测为热 门得主 ,曾几 何时, 连声称“喜欢的 日本作 家只有 村上春 树”的 石黑一 雄都已 获奖, 而村上 仍与诺 奖擦肩 而过。
4. 中国正在经历一场从“吃饱”向“ 吃好” 、“吃 健康” 的转变 ,在这 一历史 进程中 ,能否 保证公 众的食 品安全 ,取决 于政府 的执政 水平, 事关老 百姓的 切身利 益。
第三节 几种常见的磁场
一、磁感线
二、电流的磁场
磁感线和电场线有何异同点?
引入 目的
相 疏密 似 意义 点 切线
方向
是否 相交不同点Fra bibliotek磁感线
电场线
磁感线和电场线有何异同点?
引入 目的
相 疏密 似 意义 点 切线
方向
是否 相交
不同点
磁感线
电场线
描述场的强弱和方向
场的强弱
场的方向
否
闭合
不闭合
三、安培分子电流假说
8、横向立意:就是在思考问题的过程 中,思 维顺着 原材料 所告诉 读者的 指向去 考虑。 我们无 论做什 么事, 都不能 脱离实 际。这 种立意 的好处 是能紧 扣材料 的基本 倾向、 主要观 点,因 而不会 出现偏 题、走 题的现 象。
感谢观看,欢迎指导!
断,地球上总体应该是:( )A
A.带负电
B.带正电
C.不带电
D.不能确定
1. 一个情商较高的人,不仅能够妥善 管理自 己的情 绪,还 能够准 确地解 读他人 的情绪 表征, 诸如面 部表情 、肢体 语言等 ,进而 做出恰 当的反 映。
2. 肖邦的创作是如此博大精深,又是 如此有 意识地 自成一 体,因 此,可 以毫无 愧色地 说,他 的艺术 是世界 文化的 不容质 疑的组 成部分 。
人教版高中物理选修3-1第3章3.6带电粒子在匀强磁场中的运动课件(共24张PPT)
在粒子物理学的研究中,可以 让粒子通过“云室”“气泡室”等 装置,显示它们的径迹。如果在云 室、气泡室中施加匀强磁场,可以 看到带电粒子运动的圆形径迹。粒 子的质量、速度带电多少不一样, 径迹的半径也不一样。
图3.6-3带电粒子在气泡室运动径 迹的照片。有的粒子运动过程中 能量降低,速度减小,径迹就呈 螺旋形
4.55 10 2 m
T 2πm qB
2 9.110 31
1.6 10 19 2 10 4
5.6875
10 7 s
课堂小结
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
1、所以洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小,
2、洛伦兹力不对带电粒子做功。 垂直无功
3、洛伦兹力对电荷只起向心力的作用,所以沿着磁场方
1 mv2 qU 2
磁场的题目首先列:
v2 qvB m
r
1、不加磁场时观察电子束的径迹。
直线
2、给励磁线圈通电,在玻璃泡 中产生沿两线圏中心连线方向、由 纸内指向读者的磁场,观察电子束 的径迹。
圆周运动
3、保持出射电子的速度不变,改变磁感应 强度,观察电子束径迹的变化。
径迹的半径减少
4、保持磁感应强度不变,改变出射电子的速 度,观察电子東径迹的变化。
r mv qB
T 2πr v
T 2πm qB
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速 率无关。
回旋加速器加速的带电粒子,能量达到25~ 30MeV后,就很难再加速了。原因是按照狭义相对 论,粒子的质量随着速度的增加而增大,而质量的 变化会导致其回转周期的变化,从而破坏了与电场 变化周期的同步。
图3.6-6中,粒子每经过一次加速,它的轨道半径 就大一些,这样画对吗?
高中物理人教版选修3-1第三章《磁场》
思考
有人根据B=F/IL提出:磁场中某点的磁 感应强度B跟磁场力F成正比,跟电流强 度I和导线长度L的乘积IL成反比,这种 提法有什么问题?错在哪里? 答:这种提法不对.因为实验证明,F和 IL的乘积成正比,故比值(F/IL)在磁 场中某处是一个恒量,它反映了磁场本 身的特性,不随F及IL的变化而变化.
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-1
第三章 《磁场》
3.1《磁现象和磁场》
(一)知识与技能 1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。 2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。 3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间 都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。 (二)过程与方法 利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去 理解磁场的客观实在性。 (三)情感态度与价值观 通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力,体现磁现象 的广泛性 二.重点与难点: 重点:电流的磁效应和磁场概念的形成 难点:磁现象的应用 三、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪
复习类比 电场的基本性质是什么? 对放入其中的电荷有电场力的作用 如何描述电场的强弱和方向? 电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值 正试探电荷的受力方向 磁场的基本性质是什么? 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 如何描述磁场的强弱和方向? 是否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场 中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量?
磁悬浮列车
磁悬浮列车上装有电磁体,铁路底部则安装线圈。通电 后,地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持 相同,两者“同性相斥”,排斥力使列车悬浮起来。铁轨两 侧也装有线圈,交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电 磁体相互作用,使列车前进。列车头的电磁体(N极)被轨道 上靠前一点的电磁体(S极)所吸引,同时被轨道上稍后一点 的电磁体(N极)所排斥。
人教版高中物理选修3-1 3.1磁现象_磁场(共12张PPT)
磁偏角:地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是地磁偏角,简称磁偏角。 断开电路,导线中无电流通过,小磁针不偏转. 学习任务三:地球的磁场 C.指南针指南说明地球周围有磁场 “司南之杓,投之于地,其柢指南” 问题2:当时物理学家对电和磁可能有某种联系的猜想持怎样的态度,为什么? 学习任务一:电流的磁效应 磁偏角:地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是地磁偏角,简称磁偏角。 接通电路,导线中有电流通过,小磁针发生偏转; 问题3:随着哪些现象认识的深化,使什么思想在科学和哲学界的逐渐形成,让谁深受启发,坚信电和磁应该也存在着联系? 这一跳,使有心的奥斯特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。 韩 振 权 高二物理备课组 【联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢? 奥斯特,丹麦物理学家。 磁场对放入其中的 或 会 地球是一个巨大的磁体, 其周围存在着--地磁场
奥斯特,丹麦物理学家。1819年上半年 到1820年下半年,奥斯特一面担任电、 磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁 关系。1820年4月,在一次讲演快结束的 时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一 次实验。他把一条非常细的铂导线放在一 根用玻璃罩罩着的小磁针上方,接通电源
的瞬间,发现磁针跳动了一下。这一跳,使有心的奥斯 特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏 转角度很小,而且不很规则,这一跳并没有引起听众注 意。以后,奥斯特花了三个月,作了许多次实验,发现 磁针在电流周围都会偏转。1820年7月21日,奥斯特写 成《论磁针的电流撞击实验》的论文,正式向学术界宣 告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁能相互转化,这 为电磁学的发展打下基础。
学习任务三:地球的磁场
下列关于磁场的说法中,正确的是 (
奥斯特实验说明了 (
【人教版】选修(3-1)3.3《几种常见的磁场》ppt课件
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必 备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完 整过程
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完 整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1:听懂看到≈认知获取;
TIP2:什么叫认知获取:知道一些概念、过程、信息、现象、方法,知道它们 大 概可以用来解决什么问题,而这些东西过去你都不知道;
(图片来自网络)
1 费曼学习法--实操步骤 获取并理解
2 根据参考复述
费
3 仅靠大脑复述
曼
4 循环强化
学
5 反思总结
习
6 实践检验
法
费曼学习法--
实操
第一步 获取并理解你要学习的内容
(一) 理 解 并 获 取
1.知识获取并非多多益善,少而精效果反而可能更好,建议入门时选择一个概念或 知识点尝试就好,熟练使用后,再逐渐增加,但也不建议一次性数量过多(根据自 己实际情况,参考学霸的建议进行筛选); 2.注意用心体会“理解”的含义。很多同学由于学习内容多,时间紧迫,所以更 加急于求成,匆匆扫一眼书本,就以为理解了,结果一合上书就什么都不记得了。 想要理解,建议至少把书翻三遍。
TIP3:认知获取是学习的开始,而不是结束。
为啥总是听懂了, 但不会做,做不好?
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
人教版高中物理选修3-1课件第3章磁场3.3
(3)几个方向的一致性:磁感线方向、磁场方向和能自由转 动的小磁针静止时 N 极所指的方向,三者是一致的.
物理 选修3-1
第三章 磁场
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业(十七)
如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针静 止时 N 极指向右,试判定电源的正、负极.
物理 选修3-1
第三章 磁场
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业(十七)
匀强磁场、磁通量 1.匀强磁场 (1)定义:强弱、方向处处__相__同__的磁场. (2)特点:磁感线是间隔_相__等___的平行直线. (3)来源:距离很近的两个异名磁极之间的磁场,除边缘部 分外,可以认为是_匀__强___磁场.较长通电螺线管内部磁场也可 以认为是_匀__强___磁场.
极,组成闭合曲线,选项 C 对;电场线越密,表示该处电场越
强,同一试探电荷在此处受的静电力越大;磁感线越密,表示
该处磁场越强,但检验电流受到的磁场力还与其放置方向有
关,故其受到的磁场力不一定大,选项 D 错. 答案: C
物理 选修3-1
第三章 磁场
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业(十七)
几种常见的磁场磁感线的分布特点 1.常见永磁体的磁场
物理 选修3-1
第三章 磁场
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业(十七)
1-1:下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是( ) A.电场线和磁感线分别是电场和磁场中实际存在的线 B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电 场线是可以相交的 C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线 D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的静电力越大; 磁感线分布越密的地方,同一检验电流所受的磁场力也越大
【高中物理】高中物理(人教版)选修3-1同步教师用书:-第3章-3-几种常见的磁场
3 几种常见的磁场学习目标知识脉络1.知道磁现象的电本质,了解安培分子电流假说.2.知道磁感线的定义和特点,了解几种常见磁场的磁感线分布.(重点)3.会用安培定则判断电流的磁场方向.(难点)4.知道匀强磁场、磁通量的概念.(重点)磁感线安培定则[先填空]1.磁感线(1)定义:用来形象描述磁场的强弱及方向的曲线.(2)特点:①磁感线的疏密表示磁场的强弱.②磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向.2.安培定则(1)直线电流的磁场:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如图3-3-1甲所示.图3-3-1(2)环形电流的磁场: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,如图3-3-1乙所示.(3)通电螺线管的磁场:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,或拇指指向螺线管的N极,如图3-3-1丙所示.3.安培分子电流假说(1)内容:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,即分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为小磁体,它的两侧相当于两个磁极.(2)意义:能够解释磁化以及退磁现象,解释磁现象的电本质.(3)磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的.[再判断]1.通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环.(√)2.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的.(×)3.磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断.(√)4.除永久性磁铁外,一切磁场都是由运动电荷产生的.(×)5.一般的物体不显磁性是因为物体内的分子电流取向杂乱无章.(√)[后思考]1.有同学认为磁感线总是从磁体北极指向南极,你认为对吗?【提示】不对,在磁体外部磁感线从磁体北极指向南极,而在磁体内部,磁感线是从南极指向北极.2.怎样可以使磁铁的磁性减弱或失去磁性?【提示】高温或猛烈的撞击可以使分子电流取向变得杂乱无章,从而失去磁性.[合作探讨]如图3-3-2所示,螺线管内部小磁针静止时N极指向右方.图3-3-2探讨1:螺线管内部磁场沿什么方向?螺线管c、d端,哪端为N极?【提示】由c指向d.d端为N极.探讨2:小磁针放在螺线管上方e处,静止时N极指向什么方向?【提示】向左.探讨3:电源的a、b端,哪端为正极?【提示】a端.[核心点击]1.磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在.(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱,密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱.(3)磁感线的方向:磁体外部从N极指向S极,磁体内部从S极指向N极.(4)磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断.(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向.2.磁感线与电场线的比较两种线磁感线电场线相似点引入目的形象描述场而引人的遐想线,实际不存疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)不同点闭合曲线不闭合,起始于正电荷,终止于负电荷3.常见永磁体的磁场图3-3-34.三种常见的电流的磁场安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱环形电流内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极(1)磁化现象:一根软铁棒,在未被磁化时,内部各分子电流的取向杂乱无章,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当软铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流取向变得大致相同时,两端显示较强的磁性作用,形成磁极,软铁棒就被磁化了,即磁化的实质是分子电流由无序变为有序.(2)磁体的消磁:磁体受到高温或猛烈撞击状况时,即在激烈的热运动或机械运动影响下,分子电流的取向又会变得杂乱无章,使得磁体磁性消失.1.如图3-3-4所示,表示蹄形磁铁周围的磁感线,磁场中有a、b两点,下列说法正确的是()图3-3-4A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B bC.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极,终止于蹄形磁铁的S极D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零【解析】由题图可知b处的磁感线较密,a处的磁感线较疏,所以B a<B b,故A错,B对;磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,故C错;在没画磁感线的地方,并不表示没有磁场存在,故D错.【答案】 B2.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】地磁场是从地球的南极附近出来,进入地球的北极附近,除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量,由安培定则,环形电流外部磁场方向向北、可知,B正确.A图地表上空磁场方向向南,A错误.C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向,C,D错误.故选B.【答案】 B安培定则记忆口诀“直对直,弯对弯”.即在应用安培定则时,四指始终弯曲,拇指始终伸直,当是直线电流时,拇指指向电流方向,四指指向磁场方向;当是环形电流时,四指弯曲指向电流方向,拇指指向磁场方向.匀强磁场和磁通量[先填空]1.匀强磁场(1)定义:强弱、方向处处相同的磁场.(2)磁感线特点:疏密均匀的平行直线.2.磁通量(1)定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积,即Φ=BS.(2)拓展:磁场B与研究的平面不垂直时,这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量.(3)单位:国际单位制是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1_T·m2.(4)引申:B=ΦS,表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,因此磁感应强度B又叫磁通密度.[再判断]1.在匀强磁场中面积越大,磁通量一定越大.(×)2.磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量.(√)3.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量.(×)4.将一平面置于匀强磁场中的任何位置,穿过该平面的磁通量总相等.(×) [后思考]若通过某面积的磁通量等于零,则该处一定无磁场,你认为对吗?【提示】不对.磁通量除与磁感应强度、面积有关外,还与环面和磁场夹角有关,当环面与磁场平行时,磁通量为零,但仍能存在磁场.[合作探讨]如图3-3-5所示,匀强磁场B0竖直向下,且与平面BCFE垂直,已知平面BCFE的面积为S.图3-3-5探讨1:平面BCFE的磁通量是多大?【提示】B0S.探讨2:平面ABCD的磁通量是多大?【提示】B0S.探讨3:平面AEFD的磁通量是多大?【提示】0.[核心点击]1.磁通量的物理意义:表示磁场中穿过某一平面的磁感线条数,且为穿过的磁感线的净条数.2.磁通量的计算(1)匀强磁场,磁感线与平面垂直时:Φ=BS.(2)匀强磁场,磁感线与平面不垂直时:Φ=BS sin θ,公式中的θ是平面与磁感线的夹角,S sin θ是平面在垂直于磁感线方向的投影面积.3.磁通量的正、负值含义(1)磁通量是标量,但有正、负.若规定磁感线从某平面穿入时,磁通量为正值,则磁感线从该平面穿出时即为负值.(2)若某一平面有正反两个方向的磁感线穿过,穿过正向的磁通量为Φ1,反向的磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2.4.磁通量与磁感应强度的关系(1)磁感应强度的另一种定义:由Φ=BS得B=ΦS,此为磁感应强度的另一定义式,表示穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数,所以B又叫作磁通密度.(2)磁感应强度的另一个单位:由B=ΦS得磁感应强度的另一个单位是Wbm2,且1 T=1 Wbm2=1NA·m.3.如图3-3-6所示,在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环,设通过线圈A、B的磁通量为ΦA、ΦB,则()【导学号:34522039】图3-3-6A.ΦA=ΦBB.ΦA<ΦBC.ΦA>ΦBD.无法判断【解析】在条形磁铁的周围,磁感线是从N极出发,经外空间磁场由S 极进入磁铁内部.在磁铁内部的磁感线从S极指向N极,又因磁感线是闭合的平滑曲线,所以条形磁铁内外磁感线条数一样多,从下向上穿过A、B环的磁感线条数一样多,而从上向下穿过A环的磁感线多于B环,则从下向上穿过A环的净磁感线条数小于B环,所以通过B环的磁通量大于通过A环的磁通量.【答案】 B4.如图3-3-7所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为多少?若使框架绕OO′轴转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为多少?若从初始位置转过90°角,则穿过线框平面的磁通量为多少?图3-3-7若从初始位置转过180°角,则穿过线框平面的磁通量变化为多少?【解析】在图示位置时,磁感线与线框平面垂直,Φ=BS.当框架绕OO′轴转过60°时可以将原图改画成从上面向下看的俯视图,如图所示.Φ=BS⊥=BS·cos 60°=12BS.转过90°时,线框由磁感线垂直穿过变为平行,Φ=0.线框转过180°时,磁感线仍然垂直穿过线框,只不过穿过方向改变了.因而Φ1=BS,Φ2=-BS,ΔΦ=Φ2-Φ1=-2BS.即磁通量变化了2BS.【答案】BS 12BS02BS求ΔΦ的三种方法导致磁通量变化的原因不同,求解磁通量变化量的方法也有差异,常见以下三种情景:(1)磁感应强度B不变,由于有效面积S发生变化导致磁通量变化,这种情况的ΔΦ利用BΔS求解.(2)面积S不变,由于磁感应强度B发生变化导致磁通量变化,这种情况的ΔΦ利用ΔBS求解.(3)磁感应强度B和有效面积S均发生变化,这种情况的ΔΦ=B2S2-B1S1,不能用ΔB·ΔS求解磁通量变化量.高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。
2020--2021学年人教版高二物理选修3—1第3章 磁场附答案
2020--2021人教物理选修3—1第3章磁场附答案人教选修3—1第三章磁场1、磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是()A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理2、如图所示,两条通电直导线平行放置,长度为l1的导线中电流为I1,长度为l2的导线中电流为I2,l2所受l1的磁场力大小为F2,且由l1产生的磁场的磁感应强度方向在l2处垂直于纸面向外,其大小为()A.B=F2I2l2B.B=F2I1l1C.B=F2I2l1D.B=F2I1l23、如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶14、(双选)如图所示,在方框中有一能产生磁场的装置,现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如图中箭头方向),发现通电导线受到向右的作用力,则方框中放置的装置可能是()A B C D5、如图为电视机显像管的偏转线圈示意图,线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子,它的方向垂直纸面向外,当偏转线圈中的电流方向如图所示时,电子束应()A.向左偏转B.向上偏转C.向下偏转D.不偏转6、(双选)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。
设D形盒半径为R,若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f,则下列说法正确的是()A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子7、如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角。
高中物理人教版选修3-1第三章 磁场
第三章磁场第1节磁现象和磁场P86的STS:指南针与郑和下西洋中国古代磁现象的研究↓指南针(《顺风相送》等,16世纪末)↓郑和航海壮举↓开拓海外市场,扩展视野,中国社会资本主义因素……(重点在与“社会”的关系)图3.1-6针路图第2节磁感应强度P87,班额大也可以有探究性因素:……怎样认识和描述磁场的强弱呢?在研究电场的时候,我们研究电场中的检验电荷的受力情况,确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。
与此类似,我们是否可以分析磁体或电流在磁场中所受的力,由此入手,找出表示磁场强弱的物理量呢?…… N极不能单独存在……不可能测量N极受力的大小……怎么办?磁场对通电导线也有作用力。
能不能用很小一段通电导线来检验磁场的强弱呢?看来解决问题的办法还是有的!在物理学中,把很小一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积I L叫做“电流元”。
但要使导线中有电流,就要把它连到电源上,所以孤立的电流元是不存在的。
实际上仍要使用相当长的通电导线。
不过如果做实验的那部分磁场的强弱、方向都是一样的,也就是说磁场是匀强磁场,我们也以由实验结果推知一小段电流元的受力情况。
教师要展示自己的思维过程(科学方法、科学过程)图3.2-1厂制品P88:电流元受的力F与I、L的乘积成正比:F=I L B (B以比例系数的形式出现)(1)没有出现“安培力”这个名词(2)通电导线与磁场是垂直的安培力,包括导线不与磁场垂直时的安培力,到第4节再说不宜同时出现太多、太复杂的新东西第3节几种常见的磁场P92“安培分子电流假说”代替了“磁现象的电本质”P93“磁通量”为下章服务图3.3-12一种磁传感器P94“用磁传感器研究磁场”(做一做)有了传感器和计算机,可以做原来不能做的实验。
P94科学漫步“有趣的右螺旋”――雅俗共赏甲右旋的螺壳乙右旋的茎(牵牛花)丙左旋的茎(啤酒花)丁右旋的螺丝钉图3.3-15有趣的右螺旋第4节磁场对通电导线的作用力P96演示按照图3.1-3所示进行实验。
人教版高中物理选修3-1第三章磁场 全单元课程同步课件
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-1[人教版]第三章磁场全章概述本章的内容,特别是对磁场性质的定量描述,是以后学习电磁学的基础。
本章的内容按照这样的线索展开。
磁场的性质——磁场性质的定性和定量描述——磁场对电流和运动电荷的作用——安培力和洛伦兹力的应用。
本章的重点内容是磁感应强度、磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用。
磁感应强度描述了磁场的性质,它比较抽象,同时也是学习中的一个难点。
掌握左手定则,熟练掌握安培力和洛伦兹力方向的判断以及安培力和洛伦兹力的计算,这是学好后续课程的基础。
由于高中阶段有关磁场的知识大都是通过分析、逻辑推理和理论推导得出的结论,抽象思维上的难度比较大;而电流(运动电荷)方向,磁感应强度方向及磁场对电流(运动电荷)作用力的方向分布在三维空间,这就要求大家要具备较强的空间想象能力。
因此,除了掌握重点知识,突破难点知识,还要在学习的过程中自觉地提高自己的抽象思维能力、逻辑推理能力和空间想象能力。
新课标要求1、列举磁现象在生活、生产中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
例1 观察计算机磁盘驱动器的结构,大致了解其工作原理。
2、了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。
会用磁感线描述磁场。
例2 了解地磁场的分布、变化,以及对人类生活的影响。
3、会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
4、通过实验,认识安培力。
会判断安培力的方向。
会计算匀强磁场中安培力的大小。
例3 利用电流天平或其他简易装置,测量或比较磁场力。
例4 了解磁电式电表的结构和工作原理。
5、通过实验,认识洛仑兹力。
会判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。
了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
例5 观察阴极射线在磁场中的偏转。
例6 了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
6、认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。
新课程学习3.1 磁现象和磁场★新课标要求(一)知识与技能1、列举磁现象在生活、生产中的应用。
人教版 物理选修3-1 第三章 磁场
第三节 几种常见的磁场
2、安培定则(右手螺旋定则) 、安培定则(右手螺旋定则) 1)直线电流 拇指指向电流方向,四指指向磁场方向 ) 拇指指向电流方向, 2)弯曲电流 拇指指向磁场方向,四指指向电流方向 ) 拇指指向磁场方向, 3、安培分子电流假说 、 说明了磁现象的电本质 4、匀强磁场 、 强弱、 强弱、方向处处相同的磁场 磁感线是间隔相同的平行直线
I
I
× × × × × ×
d
B×
F = BId
方向: 方向:左手定则
SN SN SN SN
结论2:当两个磁体的磁感线同向平行时, 结论 :当两个磁体的磁感线同向平行时,这两 个磁体必然相吸。 个磁体必然相吸。
第五节 运动电荷在磁场中受到的力
1、洛伦兹力 、 大小: 大小: F = qvB sin θ 方向: 方向: F ⊥ B;F ⊥ v 2、左手定则 、 伸开左手;让磁感线从掌心进入;使四指指向正电 伸开左手;让磁感线从掌心进入;使四指指向正电 运动的方向; 荷运动的方向;拇指所指的方向就是洛伦兹力的方 向! 其中: 其中:θ 为B与v的方向夹角 与 的方向夹角
Thank you.
责任编辑: 责任编辑:姚桂元 山东省烟台第二中学
正电荷受力的方向 F E= q N /C
第三节 几种常见的磁场
1、磁感线的特点 、 都是假想的线,可模拟。 ① 都是假想的线,可模拟。 曲线上每一点的切线方向都是场强的方向。 ② 曲线上每一点的切线方向都是场强的方向。 疏密都表示场的强弱。 ③ 疏密都表示场的强弱。 任何两条线都不相交。 ④ 任何两条线都不相交。 ⑤ 不同点 磁感线都是闭合曲线 电场线都是有首有尾曲线 都不是闭合的! 都不是闭合的! 电场线的特点
N
人教版高中物理选修31:第三章 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件
二、洛伦兹力与电场力的比较
评
是带电粒子在两种不同的场中受到的力,反映了磁场和
电场的力的性质,但这两种力的区别也是十分明显的。
洛伦兹力
电场力
作用 对象
仅在运动电荷的速度方向 带电粒子只要处在电场
与 B 不平行时,运动电荷才 中,一定受到电场力
受到洛伦兹力
F=qvBsinθ,方向与 B 垂
大Байду номын сангаас、
F=qE,F 的方向与 E
2.原理 (1)电子枪__发__射_电__子_____。 (2)电子束在磁场中__偏__转__。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3.扫描:在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场, 其方向、强弱都在_不__断__变__化___,使得电子束打在荧光屏上的 光点从上向下、从左向右不断移动。 4.偏转线圈:使电子束偏转的磁场是由两 __对__线__圈__产生的。
第三章:磁场
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力
★复习:
导
◆.磁场对电流有力的作用 ------(安培力FA)
◆.电荷的定向移动形成 ------(电流I)
I
分析:我们已经知道磁场对电流有力的作用, 那么磁场对运动电荷有力的作用吗?
导
1.通过实验,观察阴极射线在磁场中的偏转,认识 洛伦兹力。
2.会判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小。 3.了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应
例2.电子以速率V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁 场中,则( AC )
A、磁场对电子的作用力始终不做功 B、磁场对电子的作用力始终不变 C、电子的动能始终不变 D、电子的动量始终不变
例3.如图所示,一个质量为m,电荷量为q的
B
人教版高中物理选修3-1:3.1磁现象和磁场课件(共35张PPT)
安培曾写道:“奥斯特先生……已经 永远把他的名字和一个新纪元联系在一起 了。”
F
F′
?
同 向 电 流 互 相 吸 引
反 向 电 流 互 相 排 斥 .
三、磁场 1、磁体或电流周围空间存在的一 种特殊物质。
F
F′
2、磁场的基本性质: 磁场对放入其中的磁体或通电 导体会产生磁力作用。
四、地磁场 1、地球是一个巨大的磁体。 2、地球周围空间存在的磁场叫地磁 场。
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
• ☆教材分析 • 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节 课,从整个章节的知识安排来看,本节是此 章的知识预备阶段,是本章后期学习的基础, 是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也 是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要 的一节课,为以后学习电磁感应等知识提供 铺垫。
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• ☆重点难点 • 电流的磁效应、磁场的定义与基本特征是 本节重点,也是难点
中国古代对磁的认识
中国古代四大发明之一 司南(指南针)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ东汉王充
最初发现的磁体是被称为“天然磁石” 的矿物,其主要成分为Fe3O4 ,能吸引铁质物 体.
磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成。
注意:天然磁石和人造磁铁都是永磁体。
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合,其间有一个夹角,叫磁偏角。因此,指南针 所指方向不是正南方,而是和地磁南极有一个夹 角。
磁南极
地理 北极
地理 南极
磁北极
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合,其间有一个夹角,叫磁偏角。因此,指南针 所指方向不是正南方,而是和地磁南极有一个夹 角。
奥斯特早在读大学时 就深受康德哲学思想的影 响,认为各种自然力都来 自同一根源,可以相互转 化。
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高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)第三章 磁场第一节 磁现象、磁场、磁感应强度〖知识精讲〗知识点1.磁性、磁极[例1] A. 物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性( )B. 磁铁的两端部分就是磁铁的磁极( )[例2]磁场是一种物质吗?[例3] 下列说法正确的是( )A 、磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时,受到的磁场力F 与该导线的长度L 、通过的电流I 的乘积的比值B=ILF即为磁场中某点的磁感应强度B 、通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C 、磁感应强度B=ILF只是定义式,它的大小取决于场源及磁场中的位置,与F 、I 、L 以及通电导线在磁场的方向无关D 、磁场是客观存在的物质〖综合拓展〗磁感应强度的概念及其矢量性理解:考题1:有关磁感应强度的下列说法中,正确的是( ) A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C. 若有一小段长为L ,通以电流为I 的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F ,则该处磁感应强度的大小一定是F/ILD. 由定义式B=F/IL 可知,电流强度I 越大,导线L 越长,某点的磁感应强度就越小〖基础达标〗1.磁场中任一点的磁场方向规定为,小磁针在磁场中A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向C.南极受磁场力的方向D.受磁场力作用转动的方向3、磁感应强度的单位是T ,1T 相当( )A 、1㎏/A ·s 2B 、1㎏·m/A ·s 2C 、1㎏·m /s 2D 、1㎏·m 2/A ·s 24、下列说法正确的是( )A .电荷处在电场强度为零的地方,受到的电场力一定为零B .小段通电导线放在磁感应强度为零的地方,受到的磁场力一定为零C .小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处磁感应强度为零D .荷在某处不受电场力的作用,则该处电场为零〖能力提升〗ILF 知,磁场中某处磁感应强度的大小( )A 、随通电导线中电流I 的减少而增大B 、随IL 的乘积的减少而增大C 、随通电导线所受磁场力F 的增大而增大D 、跟F 、I 、L 的变化无关2、电流的磁场是由 首先发现的,而首先发现电流磁场的方向跟电流的方向的关系的是法国科学家Nab I2、如图所示,质量为m 、长度为l 的金属棒ab 通过两根金属丝悬挂在绝缘支架MN 下方。
整个装置出于竖直向上的匀强磁场中。
当金属棒内通过有a 向b 的电流I 时,金属棒离 开平衡位置,与竖直方向成α角时平衡,匀强磁场的磁感应强度为1、一根长20㎝的通电导线放在磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,若导线收到的磁场力为4×10-3N ,则导线中的电流强度是 ,若只将导线中的电流强度减少0.05A ,则该处的磁感应强度为第二节几种常见的磁场〖知识精讲〗知识点1.常见磁场三种常用的电流磁场的特点及画法比较(1)直线电流的磁场: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,管外为非匀强磁场,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。
[例1]如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,当在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A. 小磁针N极向里转B. 小磁针N极向外转C. 小磁针在纸面内向左摆动D. 小磁针在纸面内向右摆动[变式训练]如图所示,一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方,并与磁针方向平行,能使磁针N极转向读者,那么这束带电粒子可能是()A. 向右飞的正离子B. 向左飞的负离子C. 向右飞的负离子D. 向左飞的正离子知识点2.安培分子电流假说[例2]安培分子电流假说可以解释()A.直线电流的磁场B.永磁铁的磁场C.软磁棒被磁化D.环形电流的磁场知识点3.磁通量、磁通密度[例3] 如图所示,在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环,试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。
[变式3]三根平行长直导线,分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点,如图所示,现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B。
则该处实际磁感应强度的大小和方向如何?变式训练4:在纸面上有一个等边三角形ABC,其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置,电流方向如图所示,每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为,则中心O处的磁感应强度大小为__________。
〖基础达标〗1. 如图所示,橡胶圆盘上带有大量负电荷,当圆盘在水平面上沿逆时针方向转动时,悬挂在圆盘边缘上方的小磁针可能转动的方向是()A. N极偏向圆心B. S极偏向圆心C. 无论小磁针在何位置,圆盘转动对小磁针无影响D. A、B两种情况都有可能2. 对以下电磁现象判断正确的是()A. 指南针在大电流输电线路附近时,指示方向不正确B. 两条平行的输电导线有靠近的趋势C. 东西走向的输电导线总是受到向下的磁场力D. 柔软的螺线管通电后长度缩短3. 如图所示为某磁场的一条磁感线,其上有A、B两点,则()A. A点的磁感应强度一定大B. B点的磁感应强度一定大C. 因为磁感线是直线,A、B两点的磁感应强度一样大D. 条件不足,无法判断4. 如图所示,在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流,要使O点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流()A. 切断B. 切断C. 切断D. 切断5. 如图所示,三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流,且,则距三导线等距的A点的磁场方向为()A. 向上B. 向右C. 向左D. 向下〖能力提升〗1、某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动。
稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动了180°后静止不动。
由此可知通电直导线的电流方向是()。
A. 自东向西B. 自南向北C. 自西向东D. 自北向南2、如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。
其工作原理类似打点计时器,当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是()。
A. 电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极B. 电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极C. 电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极D. 电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极3、如图,在条形磁铁的S极附近悬挂一个线圈,磁铁水平放置,其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心,当线圈中电流沿图示方向流动时,将会出现_______A.线圈向磁铁平移B.线圈远离磁铁平移C.从上往下看线圈顺时针转动,同时靠近磁体D.从上往下看,细圈逆时针转动,同时靠近磁体第三节磁场对通电导线的作用力[例1]关于通电导线所受安培力F的方向与磁感应强度B的方向和电流方向之间的关系,下列说法正确的是______A.F、B、I三者总是互相垂直的B.F总是与B和I垂直,但F、B之间可以不垂直C.B总与F和I垂直,但F、I之间可以不垂直D.I总与F和B垂直,但F、B之间可以不垂直[变式训练1] 如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,它的上方有一与磁铁垂直的长直导线,正缓慢的自左向右移动,直导线中通以垂直纸面向里外的电流,则磁铁受S N 桌面的摩擦力作用为(磁铁始终不动)A、先减少后增大B 、先增大后减少C 、一直增大D 、一直减少知识点2. 安培力的大小[例2]如图所示,在匀强磁场中放有下列通电导线,长度为L 、电流强度为I 、磁感应强度为B ,求各导线所受的安培力的大小和方向。
[变式训练2]如图所示,ab 边与MN 平行, 关于线框的受力下列叙述正确的是( ) A 、线框有两条边所受安培力方向相同 B 、线框有两条边所受安培力大小相同 C 、线框所受的安培力的合力方向向左 D 、线框所受的安培力的合力方向向右〖综合拓展〗[例3] 如图所示,把一重力不计的 通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导 线可以自由转动,当导线通入图示方向电流时, 导线的运动情况是(俯视图)( ) A 、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cb(1) (2) cS N〖基础达标〗1、根据已知的两个量的方向,标明第三个量的方向。
2、.条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S 极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,如图所示,当导体棒内通入流向纸内的电流时,在通电的一瞬间,可能产生的情况是_______A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁受向左的摩擦力D.磁铁受向右的摩擦力3、两根平行放置的通电直导线电流方向如图所示, 两根导线都可以自由运动,则( )A 、 两根导线在纸面内相互靠拢B 、 两根导线在纸面内相互远离C 、 右导线上端向纸内旋转,左导线上端向纸外旋转D 、 右导线上端向纸外旋转,左导线上端向纸内旋转 4、下列关于磁电式电流表的有关说法,正确的是( ) A 、电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用 B 、电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用B F AB I BC F I FI DE I BF I FIC、电流表指针的偏转角与所通电流成正比D、电流表指针的偏转角与所通电流成反比5、一段通电直导线平行与磁场方向放入匀强磁场中,如图所示,导线上电流方向由左指向右,当导线以其中点O为轴旋转90°的过程中,导线受到的安培力()A、大小不变,方向不变B、由“0”增至最大,方向时刻变C、由最大减少至“0”,方向不变D、由“0”增至最大,方向不变〖能力提升〗6、如图所示,质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上,ab处于磁场中,ab与导轨间动摩擦因数为μ,有电流时,ab恰好静止在导轨上,则从b端的侧视图看,其中杆ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是()7、如图所示,水平放置的光滑金属导轨M、N,平行的置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感应强度的大小为B,方向与导轨平面的夹角为α,金属棒的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直,电源电动势为E,定值电阻为R,其余部分电阻不计。
则当开关S合上时,棒ab受的安培力的大小为,方向为,棒的加速度大小为。
8、在倾角为30°的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面向下,如图所示,当导体棒通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,则磁感应强度的大小B为多少?甲B C乙OM9、如图所示,在与水平面成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距为1m的平行导轨上放一质量为0.3㎏的金属棒ab(ab棒垂直导轨),磁场方向竖直向上,当棒中电流为3A 时棒恰好静止。