磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

1、磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用第第1講磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用講磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(多選多選)物理學(xué)中，通過(guò)引入檢驗(yàn)電流來(lái)了解磁場(chǎng)力的特性，對(duì)物理學(xué)中，通過(guò)引入檢驗(yàn)電流來(lái)了解磁場(chǎng)力的特性，對(duì)檢驗(yàn)電流的要求是檢驗(yàn)電流的要求是 ()磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度(考綱要求考綱要求)【思維驅(qū)動(dòng)思維驅(qū)動(dòng)】磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用答案答案BD磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1磁場(chǎng)磁場(chǎng)(1)基本特性基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有荷有_的作用的作用(2)方向方向：小磁針的：小磁針的_所受磁場(chǎng)力的方向所受磁場(chǎng)力的方

2、向2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度【知識(shí)存盤(pán)知識(shí)存盤(pán)】磁場(chǎng)力磁場(chǎng)力N極極強(qiáng)弱強(qiáng)弱方向方向N極極磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(1)定義定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小_、方向、方向_的磁場(chǎng)稱(chēng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)稱(chēng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)(2)特點(diǎn)特點(diǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線(xiàn)是疏密程度相同的、方向相同的平行勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線(xiàn)是疏密程度相同的、方向相同的平行直線(xiàn)直線(xiàn)3勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)處處相等處處相等處處相同處處相同磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(多選多選)下列關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的說(shuō)法中，正確的是下列關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的說(shuō)法中，正確的是 ()A電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)都是電場(chǎng)或磁場(chǎng)中實(shí)際存在的線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)都是電場(chǎng)或磁場(chǎng)中實(shí)際存在的線(xiàn)B

3、磁場(chǎng)中兩條磁感線(xiàn)一定不相交，但在復(fù)雜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)磁場(chǎng)中兩條磁感線(xiàn)一定不相交，但在復(fù)雜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn) 是可以相交的是可以相交的C電場(chǎng)線(xiàn)是一條不閉合曲線(xiàn)，而磁感線(xiàn)是一條閉合曲線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)是一條不閉合曲線(xiàn)，而磁感線(xiàn)是一條閉合曲線(xiàn)D電場(chǎng)線(xiàn)越密的地方，電場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線(xiàn)越密的地方，磁場(chǎng)電場(chǎng)線(xiàn)越密的地方，電場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線(xiàn)越密的地方，磁場(chǎng) 也越強(qiáng)也越強(qiáng)答案答案CD磁感線(xiàn)磁感線(xiàn) 通電直導(dǎo)線(xiàn)和通電線(xiàn)圈周?chē)艌?chǎng)的通電直導(dǎo)線(xiàn)和通電線(xiàn)圈周?chē)艌?chǎng)的方向方向(考綱要求考綱要求)【思維驅(qū)動(dòng)思維驅(qū)動(dòng)】磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(1)磁感線(xiàn)磁感線(xiàn)：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線(xiàn)，使曲線(xiàn)上各點(diǎn)：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線(xiàn)，使曲線(xiàn)上

4、各點(diǎn)的的_方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致(2)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁感線(xiàn)分布條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁感線(xiàn)分布(如圖如圖811所示所示)【知識(shí)存盤(pán)知識(shí)存盤(pán)】圖圖8111磁感線(xiàn)磁感線(xiàn)切線(xiàn)切線(xiàn)磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用2電流的磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)通電直導(dǎo)線(xiàn)通電螺線(xiàn)管通電螺線(xiàn)管環(huán)形電流環(huán)形電流安安培培定定則則立立體體圖圖磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用橫橫截截面面圖圖縱縱截截面面圖圖磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(單選單選)一根容易形變的彈性導(dǎo)線(xiàn)，兩端固定導(dǎo)線(xiàn)中通有電流，一根容易形變的彈性導(dǎo)線(xiàn)，兩端固定導(dǎo)線(xiàn)中通有電流，方向如下圖中箭頭所示當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)呈直線(xiàn)狀態(tài)

5、；當(dāng)分方向如下圖中箭頭所示當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)呈直線(xiàn)狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，描述導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是描述導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是()安培力安培力 (考綱要求考綱要求)【思維驅(qū)動(dòng)思維驅(qū)動(dòng)】解析解析通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受安培力時(shí)，可用左手定則判斷安培通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受安培力時(shí)，可用左手定則判斷安培力的方向力的方向答案答案D磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1安培力的大小安培力的大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線(xiàn)方向成的方向與導(dǎo)線(xiàn)方向成角時(shí)，角時(shí)，F(xiàn)_，這是一般情況下的安培力的表達(dá)式，以下是

6、，這是一般情況下的安培力的表達(dá)式，以下是兩種特殊情況：兩種特殊情況：(1)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F_(2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F0.【知識(shí)存盤(pán)知識(shí)存盤(pán)】BILsin BIL磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用2安培力的方向安培力的方向(1)用左手定則判定用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)讓磁感線(xiàn)從掌心垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入，并使四指指向進(jìn)入，并使四指指向_，這時(shí)拇指所指的方，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受_(2)安培力的方向特點(diǎn)安培

7、力的方向特點(diǎn)：FB，F(xiàn)I，即，即F垂直于垂直于_決定的平面決定的平面電流的方向電流的方向安培力的方向安培力的方向B和和I磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【典例典例1】 (單選單選)(2012大綱全國(guó)卷大綱全國(guó)卷，18)如如圖圖812所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)過(guò)紙面上的導(dǎo)線(xiàn)過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向相反垂直，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向相反的電流的電流a、O、b在在M、N的連線(xiàn)上，的連線(xiàn)上，O為為MN的中點(diǎn)，的中點(diǎn)，c、d位于位于MN的中垂線(xiàn)的中垂線(xiàn)考點(diǎn)一對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解及疊加考點(diǎn)一對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解

8、及疊加圖圖812上，且上，且a、b、c、d到到O點(diǎn)的距離均相等關(guān)于以上幾點(diǎn)點(diǎn)的距離均相等關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是 ()磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零Ba、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反Cc、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同Da、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析解析根據(jù)安培定則判斷磁場(chǎng)方向，再結(jié)合矢量的合成知識(shí)根據(jù)安培定則判斷磁場(chǎng)方向，再結(jié)合矢量的合成知識(shí)求解根據(jù)安培定則判斷：兩直線(xiàn)電流在求解根據(jù)安培定則

9、判斷：兩直線(xiàn)電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直于均垂直于MN向下，向下，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故故C選項(xiàng)正確；選項(xiàng)正確；a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，故兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，故D選項(xiàng)錯(cuò)選項(xiàng)錯(cuò)誤誤答案答案C磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【變式跟蹤變式跟蹤1】 (單選單選)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是，下

10、列說(shuō)法中正確的是()A根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義BF/(IL)，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度度B與與F成正比，與成正比，與I成反比成反比B磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B是標(biāo)量，沒(méi)有方向是標(biāo)量，沒(méi)有方向C磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與是矢量，方向與F的方向相反的方向相反D在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，不是確定的，不同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能不同，磁感線(xiàn)密集的地方磁感可能不同，磁感線(xiàn)密集的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B大些，磁感線(xiàn)稀疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大些，磁感線(xiàn)稀疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度B小些小些磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用解

11、析解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與放入磁場(chǎng)中的導(dǎo)磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與放入磁場(chǎng)中的導(dǎo)體的電流或受力大小體的電流或受力大小F無(wú)關(guān)，無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，是矢量，其方向與其方向與F總是垂直的，電流方向與總是垂直的，電流方向與F也總是垂直的，也總是垂直的，B、C錯(cuò)誤；在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度錯(cuò)誤；在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定是確定的，由磁場(chǎng)本身決定，與其他外來(lái)的一切因素?zé)o關(guān)，用磁的，由磁場(chǎng)本身決定，與其他外來(lái)的一切因素?zé)o關(guān)，用磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，D正確正確答案答案D磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用求解

12、有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度問(wèn)題的關(guān)鍵求解有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度問(wèn)題的關(guān)鍵1磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定由磁場(chǎng)本身決定2合磁感應(yīng)強(qiáng)度合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和(滿(mǎn)足平行四邊形定則滿(mǎn)足平行四邊形定則)3牢記判斷電流的磁場(chǎng)的方法牢記判斷電流的磁場(chǎng)的方法安培定則，并能熟練應(yīng)安培定則，并能熟練應(yīng)用，建立磁場(chǎng)的立體分布模型用，建立磁場(chǎng)的立體分布模型(記住記住5種常見(jiàn)磁場(chǎng)的立體種常見(jiàn)磁場(chǎng)的立體分布圖分布圖)借題發(fā)揮借題發(fā)揮磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【典例典例2】 (單選單選)通電矩形導(dǎo)線(xiàn)框通電矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)電直導(dǎo)線(xiàn)MN在同一平面內(nèi)，電流方向如

13、圖在同一平面內(nèi)，電流方向如圖813所示，所示，ad邊與邊與MN平行，關(guān)于平行，關(guān)于MN中電流產(chǎn)生中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)線(xiàn)框的作用，下列敘述中正確的是的磁場(chǎng)對(duì)線(xiàn)框的作用，下列敘述中正確的是()考點(diǎn)二對(duì)安培定則、左手定則的理解及應(yīng)用考點(diǎn)二對(duì)安培定則、左手定則的理解及應(yīng)用圖圖813A線(xiàn)框有兩條邊所受到的安培力方向相同線(xiàn)框有兩條邊所受到的安培力方向相同B線(xiàn)框有兩條邊所受到的安培力大小相同線(xiàn)框有兩條邊所受到的安培力大小相同C整個(gè)線(xiàn)框有向里收縮的趨勢(shì)整個(gè)線(xiàn)框有向里收縮的趨勢(shì)D若導(dǎo)線(xiàn)若導(dǎo)線(xiàn)MN向左微移，各邊受力將變小，但合力不變向左微移，各邊受力將變小，但合力不變磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用解析解析由直線(xiàn)電流產(chǎn)

14、生磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知，與導(dǎo)線(xiàn)距離相等的由直線(xiàn)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知，與導(dǎo)線(xiàn)距離相等的位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，因此位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，因此ab與與cd邊受到的安培力大小邊受到的安培力大小相等，相等，B對(duì)；由安培定則知對(duì)；由安培定則知MN中電流在導(dǎo)線(xiàn)框處產(chǎn)生的磁中電流在導(dǎo)線(xiàn)框處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里，由左手定則可判定場(chǎng)垂直紙面向里，由左手定則可判定ab受力方向向下，受力方向向下，cd受受力方向向上，力方向向上，ad受力方向向左，受力方向向左，bc受力方向向右，但受力方向向右，但ad受到受到的力大于的力大于bc受到的力，整個(gè)線(xiàn)框有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，受到的力，整個(gè)線(xiàn)框有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，A、C錯(cuò)；若錯(cuò)；若

15、MN向左微移，則線(xiàn)框各邊所在處磁場(chǎng)均減弱，故各向左微移，則線(xiàn)框各邊所在處磁場(chǎng)均減弱，故各邊受力均變小，但邊受力均變小，但ad邊所在處減弱更多，故線(xiàn)框所受向左的邊所在處減弱更多，故線(xiàn)框所受向左的合力變小，合力變小，D錯(cuò)錯(cuò)答案答案B磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【變式跟蹤變式跟蹤2】 (單選單選)在等邊三角形的在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流，方向如圖小相等的恒定電流，方向如圖814所示，則過(guò)所示，則過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)所受安培點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向力的方向() 圖圖814A與與ab邊平行，

16、豎直向上邊平行，豎直向上 B與與ab邊平行，豎直向下邊平行，豎直向下C與與ab邊垂直，指向左邊邊垂直，指向左邊 D與與ab邊垂直，指向右邊邊垂直，指向右邊磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用解析解析根據(jù)安培定則，根據(jù)安培定則，a、b在在c處所激發(fā)處所激發(fā)的磁場(chǎng)方向分別如圖中的磁場(chǎng)方向分別如圖中Ba、Bb所示，應(yīng)所示，應(yīng)用平行四邊形定則可知用平行四邊形定則可知c導(dǎo)線(xiàn)所在處的合導(dǎo)線(xiàn)所在處的合磁場(chǎng)方向如圖所示根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向如圖所示根據(jù)左手定則可知安培力安培力F安安的方向與的方向與a、b連線(xiàn)垂直，指向連線(xiàn)垂直，指向左邊左邊答案答案C磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用安培定則和左手定則的安培定則和左手定則的

17、“因因”與與“果果”1安培定則用于判定電流周?chē)艌?chǎng)的磁感線(xiàn)分布，使用時(shí)安培定則用于判定電流周?chē)艌?chǎng)的磁感線(xiàn)分布，使用時(shí)注意分清注意分清“因因電流方向電流方向”和和“果果磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向”2左手定則用于判定安培力的方向，使用時(shí)注意分清左手定則用于判定安培力的方向，使用時(shí)注意分清“因因電流方向與磁場(chǎng)方向電流方向與磁場(chǎng)方向”和和“果果受力方受力方向向”借題發(fā)揮借題發(fā)揮磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【典例典例3】 (單選單選)(2012天津卷天津卷，2)如圖如圖815所示，金屬棒所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁細(xì)線(xiàn)水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中

18、通以由場(chǎng)中，棒中通以由M向向N的電流，平衡時(shí)的電流，平衡時(shí)兩懸線(xiàn)與豎直方向夾角均為兩懸線(xiàn)與豎直方向夾角均為.如果僅改變?nèi)绻麅H改變下列某一個(gè)條件，下列某一個(gè)條件，角的相應(yīng)變化情況是角的相應(yīng)變化情況是 ()考點(diǎn)三通電導(dǎo)體在安培力作用下的平衡問(wèn)題考點(diǎn)三通電導(dǎo)體在安培力作用下的平衡問(wèn)題圖圖815磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用答案答案AA棒中的電流變大，棒中的電流變大，角變大角變大 B兩懸線(xiàn)等長(zhǎng)變短，兩懸線(xiàn)等長(zhǎng)變短，角變小角變小C金屬棒質(zhì)量變大，金屬棒質(zhì)量變大，角變大角變大 D磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，角變小角變小磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【變式跟蹤變式跟蹤3】(單選單選)如圖如圖816所示，光所

19、示，光滑的平行導(dǎo)軌與電源連接后，與水平方滑的平行導(dǎo)軌與電源連接后，與水平方向成向成角傾斜放置，導(dǎo)軌上放一個(gè)質(zhì)量為角傾斜放置，導(dǎo)軌上放一個(gè)質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒當(dāng)?shù)慕饘賹?dǎo)體棒當(dāng)S閉合后，在棒所在閉合后，在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可以使區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可以使導(dǎo)體棒靜止平衡，下面四個(gè)圖中分別加導(dǎo)體棒靜止平衡，下面四個(gè)圖中分別加了不同方向的磁場(chǎng)，其中一定不能平了不同方向的磁場(chǎng)，其中一定不能平圖圖816衡的是衡的是 ()磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用解析解析四種情況的受力分別如圖所示，四種情況的受力分別如圖所示，A、C有可能平衡，有可能平衡，D中如果重力與安培力剛好大小相等，則導(dǎo)體棒與

20、導(dǎo)軌間中如果重力與安培力剛好大小相等，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間沒(méi)有壓力，也可以平衡，沒(méi)有壓力，也可以平衡，B中合外力不可能為零，一定不中合外力不可能為零，一定不能平衡能平衡答案答案B磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的安培力通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的安培力(1)方向方向：根據(jù)左手定則判斷：根據(jù)左手定則判斷(2)大小大小：由公式：由公式FBIL計(jì)算，且其中的計(jì)算，且其中的L為導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的有為導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度如彎曲通電導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度效長(zhǎng)度如彎曲通電導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L等于連接兩端點(diǎn)的直等于連接兩端點(diǎn)的直線(xiàn)的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線(xiàn)由始端流向末端，線(xiàn)的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線(xiàn)

21、由始端流向末端，如圖如圖817所示所示借題發(fā)揮借題發(fā)揮圖圖817磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用2求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問(wèn)題的基本思路求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問(wèn)題的基本思路(1)電磁問(wèn)題力學(xué)化電磁問(wèn)題力學(xué)化(2)立體圖形平面化立體圖形平面化.3求解關(guān)鍵求解關(guān)鍵磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用判定安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的常用方法判定安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的常用方法解題技法解題技法5 判斷安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方法判斷安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方法電流電流元法元法特殊位特殊位置法置法在特殊位置在特殊位置安培力方向安培力方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向等效法等效法磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用結(jié)論法結(jié)論法同向電流互相吸引，

22、異向電流互相排斥；兩不平同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線(xiàn)電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方行的直線(xiàn)電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研轉(zhuǎn)換研究對(duì)象究對(duì)象法法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的趨勢(shì)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力流磁場(chǎng)的作用力磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(多選多選)(2012海南卷海南卷，10)如圖如圖818所示的裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的所

23、示的裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用電磁鐵上下兩磁極之間某一水作用電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿當(dāng)電磁鐵線(xiàn)圈兩端桿當(dāng)電磁鐵線(xiàn)圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩，導(dǎo)軌兩端端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)下列說(shuō)便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)下列說(shuō)法正確的是法正確的是()圖圖818 典例典例磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用A若若a接正極，接正極，b接負(fù)極，接負(fù)極，e接正極，接正極，f接負(fù)極，則接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)向右滑動(dòng)B若若a接正極，接正極，b接負(fù)極，接負(fù)極，

24、e接負(fù)極，接負(fù)極，f接正極，則接正極，則L向右滑動(dòng)向右滑動(dòng)C若若a接負(fù)極，接負(fù)極，b接正極，接正極，e接正極，接正極，f接負(fù)極，則接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)向左滑動(dòng)D若若a接負(fù)極，接負(fù)極，b接正極，接正極，e接負(fù)極，接負(fù)極，f接正極，則接正極，則L向左滑動(dòng)向左滑動(dòng)解析解析若若a接正極，接正極，b接負(fù)極，電磁鐵磁極間磁場(chǎng)方向向上，接負(fù)極，電磁鐵磁極間磁場(chǎng)方向向上，e接接正極，正極，f接負(fù)極，由左手定則判定金屬桿受安培力向左，則接負(fù)極，由左手定則判定金屬桿受安培力向左，則L向向左滑動(dòng)，左滑動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，同理判定項(xiàng)錯(cuò)誤，同理判定B、D選項(xiàng)正確，選項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤答案答案BD磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作

25、用【預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)1】 (單選單選)直導(dǎo)線(xiàn)直導(dǎo)線(xiàn)ab與線(xiàn)圈所在的平面垂直與線(xiàn)圈所在的平面垂直且隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線(xiàn)固定，線(xiàn)圈可且隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線(xiàn)固定，線(xiàn)圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過(guò)如圖自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過(guò)如圖819所示的電流方所示的電流方向時(shí)向時(shí)(同時(shí)通電同時(shí)通電)，從左向右看，線(xiàn)圈將，從左向右看，線(xiàn)圈將() A不動(dòng)不動(dòng) B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移C順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左平移順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左平移 D逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平衡逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平衡解析解析用安培定則判斷線(xiàn)圈所處的用安培定則判斷線(xiàn)圈所處的B的方向，的方向，由左手定則及特殊位置法判定運(yùn)動(dòng)情況由左手定則及特殊位

26、置法判定運(yùn)動(dòng)情況答案答案B圖圖819磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)2】 (多選多選)如圖如圖8110所示為所示為電磁軌道炮的工作原理圖待發(fā)射電磁軌道炮的工作原理圖待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在彈體與軌道保持良好接觸，并可在兩平行軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng)電流兩平行軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng)電流從一條軌道流入，通過(guò)彈體后從另從一條軌道流入，通過(guò)彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在一條軌道流回軌道電流可形成在圖圖8110彈體處垂直于軌道平面的磁場(chǎng)彈體處垂直于軌道平面的磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流的大小與電流I成正比通電的彈體在安培力的作用下離開(kāi)軌成正比通

27、電的彈體在安培力的作用下離開(kāi)軌道，則下列說(shuō)法正確的是道，則下列說(shuō)法正確的是 ()A彈體向左高速射出彈體向左高速射出BI為原來(lái)的為原來(lái)的2倍，彈體射出的速度也為原來(lái)的倍，彈體射出的速度也為原來(lái)的2倍倍C彈體的質(zhì)量為原來(lái)的彈體的質(zhì)量為原來(lái)的2倍，射出的速度也為原來(lái)的倍，射出的速度也為原來(lái)的2倍倍 D軌道長(zhǎng)度軌道長(zhǎng)度L為原來(lái)的為原來(lái)的4倍，彈體射出的速度為原來(lái)的倍，彈體射出的速度為原來(lái)的2倍倍磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用答案答案BD磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解及計(jì)算一、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解及計(jì)算1(單選單選)一段長(zhǎng)一段長(zhǎng)0.2 m，通過(guò)，通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線(xiàn)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度電

28、流的直導(dǎo)線(xiàn)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況，正確的是的情況，正確的是 ()A如果如果B2 T，F(xiàn)一定是一定是1 NB如果如果F0，B也一定為零也一定為零C如果如果B4 T，F(xiàn)有可能是有可能是1 ND如果如果F有最大值，通電導(dǎo)線(xiàn)一定與有最大值，通電導(dǎo)線(xiàn)一定與B平行平行磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用解析解析如果如果B2 T，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí)，安培力，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí)，安培力最大，大小為最大，大小為FBIL22.50.2 N1 N；當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)；當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí)，安培力方向平行放置時(shí)，安培力F0；當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向成任意；當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)

29、方向成任意夾角放置時(shí)，夾角放置時(shí)，0F1 N，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)A、B和和D均錯(cuò)誤；將均錯(cuò)誤；將L0.2 m、I2.5 A、B4 T、F1 N代入代入FBILsin ，解得，解得30，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)C正確正確答案答案C磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用2(單選單選)(2013石家莊一模石家莊一模)在實(shí)驗(yàn)精度要求不在實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，可利用羅盤(pán)來(lái)測(cè)量電流產(chǎn)生磁高的情況下，可利用羅盤(pán)來(lái)測(cè)量電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，具體做法是：在一根南北場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，具體做法是：在一根南北方向放置的直導(dǎo)線(xiàn)的正下方方向放置的直導(dǎo)線(xiàn)的正下方10 cm處放一個(gè)處放一個(gè)羅盤(pán)導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有通電時(shí)羅盤(pán)的指針羅盤(pán)導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有通電時(shí)羅盤(pán)的指

30、針(小磁針的小磁針的N極極)指向北方；當(dāng)給導(dǎo)線(xiàn)通入電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)指向北方；當(dāng)給導(dǎo)線(xiàn)通入電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)羅盤(pán)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即羅盤(pán)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即圖圖8111可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)已測(cè)出此地的地磁場(chǎng)水平可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)已測(cè)出此地的地磁場(chǎng)水平分量分量B5.0105 T，通電后羅盤(pán)指針停在北偏東，通電后羅盤(pán)指針停在北偏東60 的位的位置，如圖置，如圖8111所示由此測(cè)出該通電直導(dǎo)線(xiàn)在其正下方所示由此測(cè)出該通電直導(dǎo)線(xiàn)在其正下方10 cm處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ()A5.0105 T B1.0104 TC8.66105 T

31、D7.07105 T磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用答案答案C磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用二、安培力作用下導(dǎo)體的平衡及運(yùn)動(dòng)分析二、安培力作用下導(dǎo)體的平衡及運(yùn)動(dòng)分析3(單選單選)在赤道上，地磁場(chǎng)可以看做是沿南北方向并且與地面在赤道上，地磁場(chǎng)可以看做是沿南北方向并且與地面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度是平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度是5105 T如果赤道上有如果赤道上有一條沿東西方向的直導(dǎo)線(xiàn)，長(zhǎng)一條沿東西方向的直導(dǎo)線(xiàn)，長(zhǎng)40 m，載有，載有20 A的電流，地磁的電流，地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線(xiàn)的作用力大小是場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線(xiàn)的作用力大小是()A4108 N B2.5105 NC9104 N D4102 N解析解析磁場(chǎng)方向是南北方向，電流方向是東西方向，它們相磁場(chǎng)方向是南北方向，電流方向是東西方向，它們相互垂直，可以利用公式互垂直，可以利用公式FBIL來(lái)計(jì)算此安培力的大小來(lái)計(jì)算此安培力的大小FBIL20405105 N4102 N，故，故D正確正確答案答案D磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用4(單選單選)通有電流的導(dǎo)線(xiàn)通有電流的導(dǎo)線(xiàn)L1、L2處在同一平處在同一平面面(紙面紙面)內(nèi)，內(nèi)，L1是固定的，是