91磁場(chǎng)的基本概念磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

1、磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1 1產(chǎn)生：產(chǎn)生于磁體或產(chǎn)生：產(chǎn)生于磁體或_周?chē)車(chē)? 2本質(zhì)：本質(zhì)：磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由_產(chǎn)生的產(chǎn)生的3 3特性：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或運(yùn)動(dòng)電荷特性：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或運(yùn)動(dòng)電荷( (電流電流) )有力的作用，有力的作用，n n極的受力方向與磁場(chǎng)方向極的受力方向與磁場(chǎng)方向_，s s極的受力方向極的受力方向與磁場(chǎng)方向相反磁體、電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互與磁場(chǎng)方向相反磁體、電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的作用的電流電流 電荷的運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng) 相同相同 知識(shí)點(diǎn)一磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)一磁場(chǎng)1 1定義：在

2、磁場(chǎng)中，定義：在磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力的通電導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力f f與電流與電流i i和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l l的乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線(xiàn)所在處的乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線(xiàn)所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度即磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度即b b_(_(定義式定義式) )2 2方向：方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量矢量，其方向就是該處磁場(chǎng)的方向，也，其方向就是該處磁場(chǎng)的方向，也是小磁針是小磁針n n極的受力方向，即小磁針極的受力方向，即小磁針靜止時(shí)靜止時(shí)n n極的指向極的指向。3 3單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特，符號(hào)是單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特，符號(hào)是(t)(t)，1 t1 t1 n/(am)1 n

3、/(am)4 4意義：表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量意義：表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量 知識(shí)點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度知識(shí)點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度1 1定義：在磁場(chǎng)中畫(huà)一系列曲線(xiàn)，使曲線(xiàn)上任意點(diǎn)的定義：在磁場(chǎng)中畫(huà)一系列曲線(xiàn)，使曲線(xiàn)上任意點(diǎn)的_方向都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向一致，這一系列曲線(xiàn)即方向都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向一致，這一系列曲線(xiàn)即為磁感線(xiàn)為磁感線(xiàn)2 2意義：磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，意義：磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，_方方向表示磁場(chǎng)的方向向表示磁場(chǎng)的方向3 3特點(diǎn)：特點(diǎn)：磁感線(xiàn)是磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)閉合曲線(xiàn)，磁體外部的磁感線(xiàn)是從，磁體外部的磁感線(xiàn)是從n n極到極到s s極，極，磁體內(nèi)部的磁感線(xiàn)是從磁體內(nèi)部的磁感線(xiàn)是從s s極

4、到極到n n極，磁感線(xiàn)不相交極，磁感線(xiàn)不相交切線(xiàn)切線(xiàn) 切線(xiàn)切線(xiàn) 知識(shí)點(diǎn)三磁感線(xiàn)知識(shí)點(diǎn)三磁感線(xiàn)1常見(jiàn)磁場(chǎng)：常見(jiàn)磁場(chǎng)：條形磁鐵條形磁鐵的磁場(chǎng)、蹄形磁鐵的磁場(chǎng)、的磁場(chǎng)、蹄形磁鐵的磁場(chǎng)、 地磁地磁場(chǎng)場(chǎng)直線(xiàn)電流直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)、環(huán)形電流的磁場(chǎng)、的磁場(chǎng)、環(huán)形電流的磁場(chǎng)、 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)2 2勻強(qiáng)磁場(chǎng)：如果在磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方勻強(qiáng)磁場(chǎng)：如果在磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處向處處_，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如通，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如通電螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)電螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)3 3安培定則安培定則：(1)(1)通電直導(dǎo)線(xiàn)中的安培定則：用右手握住通電

5、直導(dǎo)通電直導(dǎo)線(xiàn)中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線(xiàn)，讓伸直的拇指指向電流的方向，那么彎曲的四指的指向就線(xiàn)，讓伸直的拇指指向電流的方向，那么彎曲的四指的指向就是磁感線(xiàn)的環(huán)繞方向；是磁感線(xiàn)的環(huán)繞方向；(2)(2)通電螺線(xiàn)管中的安培定則：用右手握通電螺線(xiàn)管中的安培定則：用右手握住通電螺線(xiàn)管，使四指彎曲與電流方向一致，那么伸直的拇指住通電螺線(xiàn)管，使四指彎曲與電流方向一致，那么伸直的拇指所指的那一端是通電螺線(xiàn)管的所指的那一端是通電螺線(xiàn)管的n n極極相同相同 知識(shí)點(diǎn)四常見(jiàn)磁場(chǎng)及磁場(chǎng)方向的判定知識(shí)點(diǎn)四常見(jiàn)磁場(chǎng)及磁場(chǎng)方向的判定 知識(shí)點(diǎn)五安培力知識(shí)點(diǎn)五安培力1 1定義：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)定義：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)( (電流

6、電流) )的作用力稱(chēng)為安培力的作用力稱(chēng)為安培力2 2大?。捍笮。篺 f_ 若通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行，則安培力若通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行，則安培力f f0.0.3 3方向：可用方向：可用_判斷判斷4 4左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，四指指向電流掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，四指指向電流的方向，那么的方向，那么_所指的方向就是安培力的方向所指的方向就是安培力的方向bilsin 左手定則左手定則 拇指拇指 b1bb2ib 1磁電式電流表的結(jié)構(gòu)：磁電式電流表的結(jié)構(gòu)：(1)蹄形磁鐵；

7、蹄形磁鐵；(2)圓柱形鐵芯，固定圓柱形鐵芯，固定在蹄形磁鐵的兩極間；在蹄形磁鐵的兩極間；(3)鋁框，套在鐵芯外，可繞軸鋁框，套在鐵芯外，可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)；(4)(4)線(xiàn)圈，繞在鋁框上；線(xiàn)圈，繞在鋁框上；(5)(5)兩個(gè)螺旋彈簧及一個(gè)指針，裝在兩個(gè)螺旋彈簧及一個(gè)指針，裝在鋁框的轉(zhuǎn)軸上，被測(cè)電流經(jīng)過(guò)兩個(gè)彈簧接入線(xiàn)圈，指針用于鋁框的轉(zhuǎn)軸上，被測(cè)電流經(jīng)過(guò)兩個(gè)彈簧接入線(xiàn)圈，指針用于指示電流值如圖指示電流值如圖36361 1所示所示 知識(shí)點(diǎn)六知識(shí)點(diǎn)六磁電式電流表的結(jié)構(gòu)和工作原理磁電式電流表的結(jié)構(gòu)和工作原理2 2磁電式電流表的工作原理：如圖磁電式電流表的工作原理：如圖36362 2所示，所示， 由于這種磁場(chǎng)

8、由于這種磁場(chǎng)的方向總沿著徑向均勻地輻射分布，在距軸線(xiàn)等距離處的磁的方向總沿著徑向均勻地輻射分布，在距軸線(xiàn)等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等，這樣感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等，這樣不管線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置，線(xiàn)不管線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置，線(xiàn)圈平面總跟它所在位置的磁感線(xiàn)平行，安培力的方向總與線(xiàn)圈平面總跟它所在位置的磁感線(xiàn)平行，安培力的方向總與線(xiàn)圈平面垂直，電流圈平面垂直，電流i i與指針偏角與指針偏角成正比，成正比，i i越大則越大則越大，越大，因而電流表可以量出電流因而電流表可以量出電流i i的大小，且刻度是均勻的的大小，且刻度是均勻的 當(dāng)線(xiàn)圈中的電流方向改變時(shí)，當(dāng)線(xiàn)圈中的電流方向改變時(shí)， 安培力的方向隨著改變，

9、安培力的方向隨著改變， 指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變， 所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向 即可知道被測(cè)電流的方向即可知道被測(cè)電流的方向 例題例題1 1：關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，以下說(shuō)法中正確的：關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，以下說(shuō)法中正確的有有( ) ( ) a.a.電流元電流元ilil在磁場(chǎng)中受力為在磁場(chǎng)中受力為f f，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁感應(yīng)強(qiáng)度b b一定等一定等于于f/ilf/ilb.b.電流元電流元ilil在磁場(chǎng)中受力為在磁場(chǎng)中受力為f f，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁感應(yīng)強(qiáng)度b b可能大可能大于或等于于或等于f/ilf/ilc.c.磁場(chǎng)中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大磁

10、場(chǎng)中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大d.d.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與電流元在此點(diǎn)的磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與電流元在此點(diǎn)的受力方向相同受力方向相同b解析見(jiàn)下頁(yè)解析見(jiàn)下頁(yè)考點(diǎn)一：基本概念的理解考點(diǎn)一：基本概念的理解單選單選 【解析】對(duì)于【解析】對(duì)于b=f/ilb=f/il來(lái)說(shuō)，該公式僅是定義式，來(lái)說(shuō)，該公式僅是定義式，并不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度并不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度b b的大小和方向是由磁的大小和方向是由磁場(chǎng)決定的，與電流的大小和方向，甚至于有無(wú)電流場(chǎng)決定的，與電流的大小和方向，甚至于有無(wú)電流均無(wú)關(guān)均無(wú)關(guān). .其次它有其適用條件其次它有其適用條件，即在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，即在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電

11、流的方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，該公式才適用電流的方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，該公式才適用，在此種，在此種情況下，安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者的方向是情況下，安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者的方向是兩兩垂直的，且此時(shí)安培力兩兩垂直的，且此時(shí)安培力f f也為定值電流在某勻也為定值電流在某勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的最大值，否則應(yīng)當(dāng)以強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的最大值，否則應(yīng)當(dāng)以b=f/ilsinab=f/ilsina來(lái)來(lái)計(jì)算計(jì)算. .故答案為故答案為b b項(xiàng)項(xiàng). .變式變式1 1：關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是（ ）磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)都是電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)都是電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一切

12、磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過(guò)磁場(chǎng)而一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過(guò)磁場(chǎng)而 發(fā)生的相互作用發(fā)生的相互作用根據(jù)安培的分子電流假說(shuō)，在外界磁場(chǎng)作用下，根據(jù)安培的分子電流假說(shuō)，在外界磁場(chǎng)作用下，鐵磁性物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時(shí)，鐵磁性物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時(shí)，物體就被磁化，兩端就形成磁極物體就被磁化，兩端就形成磁極為了使永久磁體保持磁性，要定期讓它受到高溫為了使永久磁體保持磁性，要定期讓它受到高溫或猛烈的撞擊，促使分子電流易于獲得一致取向或猛烈的撞擊，促使分子電流易于獲得一致取向a.a.只有只有正確正確 b.b.只有只有正確正確c.c.只有只有正確正確 d.d.只有只有正確正

13、確 c單選單選變式變式2：如圖所示，如圖所示，a、b、c三枚小磁針?lè)謩e放在三枚小磁針?lè)謩e放在通電螺線(xiàn)管的正上方、右側(cè)和管內(nèi)，當(dāng)這些小磁通電螺線(xiàn)管的正上方、右側(cè)和管內(nèi)，當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針針靜止時(shí)，小磁針n極的指向是（極的指向是（ ）a.a、b、c均向左均向左b.a、b、c均向右均向右c.a向左，向左，b向右，向右，c向右向右d.a向右，向右，b向左，向左，c向右向右 圖1115c單選單選一束帶電粒子沿著水平方向，平行地飛過(guò)磁針上一束帶電粒子沿著水平方向，平行地飛過(guò)磁針上方，如圖方，如圖1 1中所示，當(dāng)帶電粒子飛過(guò)磁針上方的瞬間，中所示，當(dāng)帶電粒子飛過(guò)磁針上方的瞬間，磁針的磁針的s s 極

14、向紙里轉(zhuǎn)，這帶電粒子可能是（極向紙里轉(zhuǎn)，這帶電粒子可能是（ ）向右飛行的正電荷束向右飛行的正電荷束 向左飛行的正電荷束向左飛行的正電荷束向右飛行的負(fù)電荷束向右飛行的負(fù)電荷束 向左飛行的負(fù)電荷束向左飛行的負(fù)電荷束a.a.只有只有正確正確 b.b.只有只有正確正確c.c.只有只有正確正確 d.d.只有只有正確正確圖1114c單選單選磁體的磁場(chǎng)磁體的磁場(chǎng)條形磁鐵、蹄形磁鐵條形磁鐵、蹄形磁鐵考點(diǎn)二：常見(jiàn)磁場(chǎng)與安培定則的應(yīng)用考點(diǎn)二：常見(jiàn)磁場(chǎng)與安培定則的應(yīng)用電流周?chē)拇艌?chǎng)（奧斯特實(shí)驗(yàn)）：電流周?chē)拇艌?chǎng)（奧斯特實(shí)驗(yàn)）：直線(xiàn)電流、環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)、通電螺線(xiàn)管直線(xiàn)電流、環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)、通電螺線(xiàn)管通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)周

15、圍磁場(chǎng)通電環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)通電環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)地磁場(chǎng)：地磁場(chǎng)： 地球周?chē)嬖诘厍蛑車(chē)嬖诖艌?chǎng)，地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)的s、n極與地理極與地理南、北極相反，南、北極相反，但稍有偏差但稍有偏差. 例例2 220112011課標(biāo)全國(guó)卷課標(biāo)全國(guó)卷 為了解釋地球的磁性，為了解釋地球的磁性，1919世紀(jì)世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流i i引起引起的在如圖的在如圖36363 3所示的四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形所示的四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是電流方向的是( () ) 圖圖36363 3 b b 單選單選 【主編剖析】【主編

16、剖析】 本題將環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布規(guī)律和地磁場(chǎng)的本題將環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布規(guī)律和地磁場(chǎng)的分布規(guī)律巧妙地聯(lián)系起來(lái)命題，需要考生準(zhǔn)確掌握安培定則、分布規(guī)律巧妙地聯(lián)系起來(lái)命題，需要考生準(zhǔn)確掌握安培定則、環(huán)形電流磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)等基礎(chǔ)知識(shí)，尤其特別注意地磁場(chǎng)的環(huán)形電流磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)等基礎(chǔ)知識(shí)，尤其特別注意地磁場(chǎng)的n n極在地理位置的南極附近對(duì)于通電直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的分布極在地理位置的南極附近對(duì)于通電直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的分布規(guī)律同樣應(yīng)用安培定則判定，若空間某一點(diǎn)附近有多個(gè)通電直規(guī)律同樣應(yīng)用安培定則判定，若空間某一點(diǎn)附近有多個(gè)通電直導(dǎo)線(xiàn)，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為每個(gè)通電直導(dǎo)線(xiàn)單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的導(dǎo)線(xiàn)，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為每個(gè)通電

17、直導(dǎo)線(xiàn)單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，如下面的變式題磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，如下面的變式題 解析解析 地理的南極是地磁場(chǎng)的地理的南極是地磁場(chǎng)的n n極，由安培定則知極，由安培定則知b b正確正確 變式變式1：根據(jù)安培假設(shè)的思想，認(rèn)為磁場(chǎng)是由于根據(jù)安培假設(shè)的思想，認(rèn)為磁場(chǎng)是由于運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對(duì)地磁場(chǎng)也適運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對(duì)地磁場(chǎng)也適用，而目前在地球上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相對(duì)地球定向用，而目前在地球上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相對(duì)地球定向移動(dòng)的電荷，那么由此判斷，地球應(yīng)該（移動(dòng)的電荷，那么由此判斷，地球應(yīng)該（ ）a.帶負(fù)電帶負(fù)電 b.帶正電帶正電c.不帶電不帶電 d.無(wú)法確定無(wú)法確定a單選單選 變式

18、題變式題2歐姆在探索通過(guò)導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)歐姆在探索通過(guò)導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時(shí)因無(wú)電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)系時(shí)因無(wú)電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)電流，具體做生電動(dòng)勢(shì)代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)電流，具體做法是：法是：在地磁場(chǎng)作用下在地磁場(chǎng)作用下處于水平靜止的小磁針上方，平處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線(xiàn)，當(dāng)該導(dǎo)線(xiàn)中通有電流時(shí)，行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線(xiàn)，當(dāng)該導(dǎo)線(xiàn)中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過(guò)該導(dǎo)線(xiàn)電流為小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過(guò)該導(dǎo)線(xiàn)電流為i 時(shí)時(shí),小磁針偏小磁針偏轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)了30, 問(wèn)當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小

19、磁針偏轉(zhuǎn)了問(wèn)當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60, 通過(guò)該直導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)該直導(dǎo)線(xiàn)的電流為（已知直導(dǎo)線(xiàn)在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的電流為（已知直導(dǎo)線(xiàn)在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)i2i3a2i bc3i d與通過(guò)直導(dǎo)線(xiàn)的電流成正比）與通過(guò)直導(dǎo)線(xiàn)的電流成正比） （ ） c解見(jiàn)下頁(yè)解見(jiàn)下頁(yè) 單選單選解：解： 設(shè)地磁場(chǎng)強(qiáng)度為設(shè)地磁場(chǎng)強(qiáng)度為b地地，當(dāng)通過(guò)該導(dǎo)線(xiàn)電流為，當(dāng)通過(guò)該導(dǎo)線(xiàn)電流為i時(shí)，時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了小磁針偏轉(zhuǎn)了30，如圖甲示。，如圖甲示。30b1b地地圖甲圖甲b合合130地1tanbb 當(dāng)發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了當(dāng)發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60，如圖乙示，如圖乙示 60b地地b2圖乙圖乙b合合260地2tanbb 123bb 通過(guò)該直導(dǎo)線(xiàn)的電流為通過(guò)該

20、直導(dǎo)線(xiàn)的電流為 iii3312 變式題變式題3 320112011全國(guó)卷全國(guó)卷 如圖如圖36364 4所示，兩根相互平所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別通有方向相反的電流行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別通有方向相反的電流i i1 1和和i i2 2，且，且i i1 1 i i2 2；a a、b b、c c、d d為導(dǎo)線(xiàn)某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且為導(dǎo)線(xiàn)某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a a、b b、c c與兩與兩導(dǎo)線(xiàn)共面；導(dǎo)線(xiàn)共面；b b點(diǎn)在兩導(dǎo)線(xiàn)之間，點(diǎn)在兩導(dǎo)線(xiàn)之間，b b、d d的連線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)所在平面垂的連線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是( () )a aa a點(diǎn)點(diǎn)b b

21、b b點(diǎn)點(diǎn)c cc c點(diǎn)點(diǎn) d dd d點(diǎn)點(diǎn) c c 單選單選 解析解析 空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是i i1 1、i i2 2各各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加的結(jié)果距離導(dǎo)線(xiàn)越近的地方，磁場(chǎng)越自產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加的結(jié)果距離導(dǎo)線(xiàn)越近的地方，磁場(chǎng)越強(qiáng)根據(jù)安培定則，只有在強(qiáng)根據(jù)安培定則，只有在c c點(diǎn)，兩條導(dǎo)線(xiàn)電流各自產(chǎn)生的磁點(diǎn)，兩條導(dǎo)線(xiàn)電流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)才有可能大小相等，方向相反，疊加后互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)場(chǎng)才有可能大小相等，方向相反，疊加后互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零度為零 如圖所示，三根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直于紙面放置通以如圖所示，三根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直于紙面放置通以大小相同，方向如圖的電流

22、，大小相同，方向如圖的電流，acbd,且且ad=ad=ac,則則a點(diǎn)處點(diǎn)處b的方向?yàn)椋ǖ姆较驗(yàn)椋?）a.垂直于紙面向外垂直于紙面向外 b.垂直于紙面向里垂直于紙面向里c.沿紙面由沿紙面由a向向dd.沿紙面由沿紙面由a向向c圖1112c單選單選圖圖3 單選單選答案答案a考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的判定考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的判定甲甲 乙乙 左手定則左手定則 圖圖4 單選單選答案答案c轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法如圖如圖1 1所示，兩個(gè)同樣的導(dǎo)線(xiàn)環(huán)同軸平行懸掛，所示，兩個(gè)同樣的導(dǎo)線(xiàn)環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離，當(dāng)同時(shí)給兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)通以同向電相隔一小段距離，當(dāng)同

23、時(shí)給兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)通以同向電流時(shí)，兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)將（流時(shí)，兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)將（ ）a.a.吸引吸引 b.b.排斥排斥c.c.保持靜止保持靜止 d.d.邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng) 圖1118a單選單選 變式題變式題如圖如圖36369 9所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線(xiàn)水所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線(xiàn)水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線(xiàn)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線(xiàn)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)通入圖示方向電流通入圖示方向電流i i時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況是( (從上往下看從上往下看)()() )a a順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降b b順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同

24、時(shí)上升c c逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降d d逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 a a 單選單選 解析解析 首先用電流元法：首先用電流元法：把直線(xiàn)電流等效為把直線(xiàn)電流等效為aoao、o oo o、obob三段三段( (o oo o段極短段極短) )電流元，由于電流元，由于o oo o段電流方向與該處磁場(chǎng)方段電流方向與該處磁場(chǎng)方向相反，所以不受安培力作用；向相反，所以不受安培力作用；aoao段電流元所在處的磁場(chǎng)方向段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向上，根據(jù)左手定則可知其所受安培力傾斜向上，根據(jù)左手定則可知其所受安培力方向垂直紙面向外；方向垂直紙面向外；obob段電

25、流元所在處段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向下，同理可知其所受的磁場(chǎng)方向傾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直紙面向里綜上可知導(dǎo)安培力方向垂直紙面向里綜上可知導(dǎo)線(xiàn)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)( (俯視俯視) )然后應(yīng)用特殊位置法：然后應(yīng)用特殊位置法：把導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)過(guò)把導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)過(guò)9090的特殊位置來(lái)分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線(xiàn)的特殊位置來(lái)分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線(xiàn)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng) 第二課時(shí)第二課時(shí)安培力的綜合應(yīng)用安培力的綜合應(yīng)用一一.安培力安培力1.定義定義:磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線(xiàn)的作用力叫安培力磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線(xiàn)的作用力叫安培力2.大小大小: b

26、垂直垂直i f=bil 3.方向方向: f垂直于垂直于b和和i所決定的平面所決定的平面用左手定則判定用左手定則判定b和和i成一夾角成一夾角 f=bilsin4.4.安培力公式的適用條件；安培力公式的適用條件； 一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)；一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)； l l為導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度，即為導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度，即導(dǎo)線(xiàn)兩端點(diǎn)所連直線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)兩端點(diǎn)所連直線(xiàn)的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿l l由始端流向末端由始端流向末端；如圖；如圖所示，幾種有效長(zhǎng)度；所示，幾種有效長(zhǎng)度； 安培力大小應(yīng)用公式安培力大小應(yīng)用公式f fbilbil ，但要注意：，但要注意：l l是有效長(zhǎng)度，其是有效長(zhǎng)度，其數(shù)值等于處于

27、磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線(xiàn)兩端點(diǎn)間的距離數(shù)值等于處于磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線(xiàn)兩端點(diǎn)間的距離如圖如圖36365 5甲所示，直角形折線(xiàn)甲所示，直角形折線(xiàn)abcabc中通入電流中通入電流i i，ababbcbcl l，折線(xiàn)所，折線(xiàn)所在平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度在平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b b垂直垂直abcabc受安培力等效于受安培力等效于acac( (通有通有ac的電流的電流i)所受的安培力，即所受的安培力，即fbil，方向?yàn)樵?，方向?yàn)樵诩埫鎯?nèi)垂直于紙面內(nèi)垂直于ac斜向上同理推知：斜向上同理推知：半圓形通電導(dǎo)線(xiàn)受安半圓形通電導(dǎo)線(xiàn)受安培力如圖乙所示，培力如圖乙所示，fbi2r；如圖丙所示閉合的通電導(dǎo)線(xiàn)如圖丙所示閉合的通電

28、導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力框所受安培力f0. 二二.應(yīng)用安培力應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題應(yīng)用安培力應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題1.分析受到的安培力時(shí)分析受到的安培力時(shí),要善于把立體圖要善于把立體圖, 改畫(huà)成易于分析受力的平面圖形改畫(huà)成易于分析受力的平面圖形.2.先對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行受力分析先對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行受力分析,畫(huà)出導(dǎo)線(xiàn)的受力平面圖畫(huà)出導(dǎo)線(xiàn)的受力平面圖,然后依照然后依照f(shuō)合合=0或或f合合=ma， 列出相應(yīng)的方程列出相應(yīng)的方程三、安培力的綜合應(yīng)用題型三、安培力的綜合應(yīng)用題型 一是安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速；一是安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速； 二是與安培力有關(guān)的功能關(guān)系問(wèn)題二是與安培力有關(guān)的功能關(guān)系問(wèn)題 abb(1)abb(2)abb

29、(4)abb(3)f(1)bf(3)bf(4)bf=bilf=bilf=bilf=bilbf(2)b例題例題1：畫(huà)出下列各圖中：畫(huà)出下列各圖中ab受安培力方向受安培力方向跟蹤訓(xùn)練：跟蹤訓(xùn)練：如圖（甲）所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面如圖（甲）所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面成成角傾斜放置，電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組角傾斜放置，電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組成閉合回路，細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)。整個(gè)裝置成閉合回路，細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)。整個(gè)裝置分別處在如圖（乙）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，分別處在如圖（乙）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中可能使金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)其中可能使金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的是的是 ( )(甲甲)(乙乙)iia

30、bbbidbcbib單選單選 例例2 220112011黃岡質(zhì)檢黃岡質(zhì)檢 如圖如圖36366 6所示，用粗細(xì)均勻的所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，電阻絲折成平面梯形框架，abab、cdcd邊均與邊均與adad邊成邊成6060角，角，ababbcbccdcdl l，已知長(zhǎng)度為，已知長(zhǎng)度為l l時(shí)電阻絲阻值為時(shí)電阻絲阻值為r r. .框架與一電動(dòng)勢(shì)為框架與一電動(dòng)勢(shì)為e e、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為r r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為b b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力大小為( () )c c 單選單選 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 若按照基本方法計(jì)算整個(gè)框架的安培力，首先需若按照基本方法計(jì)算整個(gè)框架的安培力，首先需要分別求出要分別求出adad和和abcdabcd兩個(gè)支路的電流，然后逐個(gè)求梯形的四個(gè)兩個(gè)支路的電流，然后逐個(gè)求梯形的四個(gè)邊所受的安培力，最后求合力；本題的解析靈活地應(yīng)用等效長(zhǎng)邊所受的安培力，最后求合力；本題的解析