201珠海四中磁场的描述磁场对电流的作用学案

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2013珠海四中磁场的描述磁场对电流的作用学案
考点一 磁场
（1）磁场的产生:磁场是 、 或 客观存在的一种客观物质，磁场的来源主要有：①磁极周围有磁场。

②电流周围有磁场（_______科学家发现）。

③变化的电场在周围空间产生磁场（______科学家发现）。

（2）磁场的基本性质:磁场对放入其中的 和 有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线 时不受磁场力作用)。

这一点应该跟电场的基本性质相比较。

（3）磁场的方向:对于磁场中某一点的方向是这样规定的：小磁针在磁场中静止时 极所指的方向就是该点的磁场方向，或者说是小磁针在磁场中静止时 极的受力方向．
（4）磁极间的相互作用规律:同性相 ，异性相 ”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部）。

（5）、地球是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫地磁场，地磁场南极在地理 极附近，地磁北极在地理 极附近。

指南针所指的南北（磁场的南北极）与地理上的南北极并不完全一致，两者之间存在着偏角，
【例1】如图11-1-1所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的正上方时，磁针的S 极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（ ）
①向右飞行的负离子 ②向左飞行的负离子 ③向右飞行的正离子 ④向左飞行的正离子 A ．①③ B ．②③ C ．①④ D ．②④
【例2】一小磁针静止在通电螺线管内部，螺线管通过如图11-1-2所示的电流，则下列说法中正确的是（ ）
A ．螺线管左端是N 极，小磁针左端也是N 极
B ．螺线管左端是S 极，小磁针左端也是S 极
C ．螺线管左端是N 极，小磁针左端是S 极
D ．螺线管左端是S 极，小磁针左端是N 极 考点二、描述磁场的物理量
1、磁感线（1）磁感线的基本特性：①磁感线的疏密表示磁场的 。

②磁感线在空中不 、不中断、是 的曲线；在磁体 部，从N 极出发到指向S 极；在磁体 部，由S 极指向N 极。

③磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不 存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。

（2）．安培定则：表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫右手螺旋定则。

①通电直导线中的安培定则：用 手握住通电直导线，让大拇指指向 的方向，那么四指的指向就是 的环绕方向
②通电螺线管中的安培定则：用 手握住通电螺线管，使四指弯曲与 方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的 极 （3）．典型磁场的磁感线分布：
2、磁感应强①定义式： 。

②方向：磁感应强度B 的方向与该处 方向，与小磁针静止时 极受力方向相同． ③单位：在国际单位制中是 ，简称 ，符号 ，（1T=N/A ·m ） ④物理意义：磁感应强度B 是表示磁场 的物理量． 考点三 安培力、左手定则
1．安培力(1)定义：磁场对 的作用力称为安培力，公式：F= ．
(2).通电导线与磁场方向垂直时，即θ = 900，此时安培力有最 值；通电导线与磁场方向平行时，即θ=00，此时安培力有最 值，F min = N ；
2．安培力方向的判断:左手定则：伸开左手，使大拇指与其余四个手指 ，并且与手掌在同一个平面上，把手放入磁场中，让磁感线 穿过掌心，并且使四个手指指向 的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受 的方向．安培力方向既垂直于 方向，又垂直于 的方向． 【例3】如图2所示，在两个倾角均为α的光滑斜面上均水平放置一相同的金属棒，棒中通以相同的电流，一个处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B 1，另一个处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B 2，两金属棒均处于静止状态，则B 1、B 2大小的关系为（ ）
A ．
B 1︰B 2=1︰cos α B ．B 1︰B 2=1︰sin α
C ．B 1︰B 2= cos α︰1
D ．B 1︰B 2= sin α︰1
【例4】.在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向
【例5】 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向
【例6】. 一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的张
Ｂ Ｃ Ａ Ｄ
E 第1题
F G H 第6题
3 第13
题
力大于零而小于铜棒的重力.使悬线中张力为零,可采用的方法有
A ．适当增大电流,方向不变
B ．适当减小电流,方向反向
C ．电流大小、方向不变
D ．使原电流反向，并适当减弱磁场
【例7】.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L ，质量为m 的通电直导线，
电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是
A.B=mgtanθ/IL ，方向垂直斜面向下
B.B=mgtanθ／IL ，方向竖直向下
C.B=mg ／IL ，方向水平向左 D .B=mgcosθ/IL ，方向水平向右
【例8】根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，它的
基本原理如图所示。

把待发射的炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个截流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，则
A ．要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M 向N 的电流
B ．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流
C ．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度
D ．使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向也随之反
9．如图所示，长直导线通电为I 1，通过通以电流I 2环的中心且垂直环平面，当
通以图示方向的电流I 1、I 2时，环所受安培力
A.沿半径方向向里
B.沿半径方向向外
C.等于零
D.水平向左
E.水平向右
10.条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，如
图所示，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止.下列结论正确的是
（ ）
B.磁铁对水平面的压力增大
C.磁铁对水平面施加向左的静摩擦力
D.磁铁所受的合外力增加
11.两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是 （ ）
A.都绕圆柱体转动
B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动，电流大的加速度大
D.彼此背向运动，电流大的加速度大
12.两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一段较小的距离，其中一条AB 是固定的，另一条CD 能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD 导线将 （ ）
A.逆时针方向转动，同时靠近导线AB
B.顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C.逆时针方向转动，同时离开导线AB
D.顺时针方向转动，同时离开导线AB 13.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯成直角的金属导线abc ，
且ab=bc=L 0，通有电流I ，磁场的磁感应强度为B ，若要使该导线静止不动，在b 点应该施加一个力F 0，则F 0的方向为________；B 的大小为________.
第7题
第11题
第12题
第
10第9题
4
14（2011全国卷1）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ，且1
2I I
；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
15（2011全国理综）.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得磁场（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
16 2010·上海物理·13 如图，长为2l 的直导线拆成边长相等，夹角为60o
的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B ，当在该导线中通以电流强度为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为 （A ）0 （B ）0.5BIl （C ）BIl （D ）2BIl
17.（09年全国卷Ⅰ）17.如图，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0
135abc bcd ∠=∠=。

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 ）
A.
方向沿纸面向上，大小为1)ILB
B. 方向沿纸面向上，大小为1)ILB
C.
方向沿纸面向下，大小为1)ILB
D.
方向沿纸面向下，大小为1)ILB
18.（09年海南物理）2．一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 （
）。