1、,第九章磁場,第1講磁場的描述磁場對電流的作用,1. 會用安培定則判斷電流周圍的磁場方向 2. 會計算電流在磁場中受到的安培力 3. 會用左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場中的受力及平衡類問題,特殊,磁體,電流,正比,正比,3. 磁場的疊加：B的方向即_，與小磁針N極受到的力的方向相同，磁感應(yīng)強度是_，空間某點的磁場的疊加遵循_ 4. 磁感線的特點： (1) 磁感線上某點的_方向就是該點的磁場方向 (2) 磁感線的疏密定性地表示磁場的_，在磁感線較密的地方磁場較_，在磁感線較疏的地方磁場較_,磁場方向,矢量,平行四邊形定則,切線,強弱,強,弱,(3) 磁感線是_曲線，沒有起點和終點在磁體外部，從N

2、極指向S極；在磁體內(nèi)部，從S極指向N極 (4) 同一磁場的磁感線不_、不_、不相切 (5) 磁感線是假想的曲線，客觀上不存在,閉合,中斷,相交,5. 安培定則：又稱右手螺旋定則，對于通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，使用時大拇指所指方向與_一致，彎曲的四指方向就是_的方向；對通電圓環(huán)或通電螺線管，彎曲的四指與_的方向一致，大拇指的指向就是軸線上磁感線的方向或螺線管內(nèi)部的磁感線方向 6. 左手定則：伸開左手，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向_，這時大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受_ 7. 安培力公式：F_，其中為_方向與_方向之間的夾角,電流的方向,磁感線環(huán)繞,環(huán)形電流,電流的方向,安培力的方向,I

3、LBsin ,磁場,電流,對磁感應(yīng)強度B的理解及磁場和電場的對比,4. 磁感應(yīng)強度B與電場強度E的比較 電場強度E是描述電場強弱的物理量，磁感應(yīng)強度B是描述磁場強弱的物理量這兩個物理量比較如下表所示：,5. 磁感線與電場線的比較,6. 磁場的疊加 磁感應(yīng)強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解,C,【解析】 根據(jù)安培定則判斷磁場方向，再結(jié)合矢量的合成知識求解，兩直線電流在O點產(chǎn)生的磁場方向均垂直于MN向下，O點的磁感應(yīng)強度不為零，故A錯誤；a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故B錯誤；根據(jù)對稱性，c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故C正

4、確；a、c兩點的磁感應(yīng)強度方向相同，故D錯誤,典題演示2(2015連云港、宿遷、徐州三模)如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標系一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為.實驗測得sin 與x之間的關(guān)系如圖乙所示已知該處地磁場方向水平，磁感應(yīng)強度大小為B0.下列說法中正確的是() A. P的右端為S極 B. P的中軸線與地磁場方向平行 C. P在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0 D. x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為 2B0,C,1. 安培定則的應(yīng)用 在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應(yīng)分清“因”和“果”. 2.

5、磁場的方向：磁感線的切線方向，小磁針N極的受力方向,安培定則的應(yīng)用及磁場方向的確定,A,A B,C D,【解析】 兩根導(dǎo)線在坐標原點處的磁感應(yīng)強度為B，方向都垂直紙面向里對A，三根導(dǎo)線產(chǎn)生磁場方向向里，一根向外，合成后也是兩根向里，故A正確；對B同理，四根導(dǎo)線產(chǎn)生磁場方向均向里，故B錯誤；三根導(dǎo)線產(chǎn)生磁場方向向外，一根向里，合成后是兩根向外，故C錯誤；兩根導(dǎo)線產(chǎn)生磁場方向向外，兩根向里，合成后磁場為零，故D錯誤,1. 安培力大小 (1) 當IB時，F(xiàn)BIL. (2) 當IB時，F(xiàn)0. 注意：(1) 當導(dǎo)線彎曲時，L是導(dǎo)線兩端的有效直線長度 (2) 對于任意形狀的閉合線圈，其有效長度均為零，所以

6、通電后在勻強磁場中受到的安培力的矢量和為零,安培力作用下導(dǎo)體運動情況的判定,2. 安培力方向：用左手定則判斷，注意安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B與I決定的平面 3. 判定安培力作用下導(dǎo)體運動情況的常用方法,典題演示4如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面當線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是() A. 線圈向左運動 B. 線圈向右運動 C. 從上往下看順時針轉(zhuǎn)動 D. 從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動,A,【解析】 解法一：電流元法 首先將圓形線圈分成很多小段，每小段可看做一直線電流，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如圖甲

7、所示根據(jù)對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動，A正確,甲,解法二：等效法 將環(huán)形電流等效成一條形磁鐵，如圖乙所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運動同時，也可將左側(cè)條形磁鐵等效成一環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”，也可得到答案A.,乙,1. 解決有關(guān)通電導(dǎo)體在磁場中的平衡問題，關(guān)鍵是受力分析，只不過比純力學(xué)中的平衡問題要多考慮一個安培力 2. 畫好輔助圖(如斜面)，標明輔助方向(如B的方向、I的方向等)是畫好受力分析圖的關(guān)鍵 3. 由于安培力F、電流I、磁感應(yīng)強度B的方向之間涉及三維空間，所以在受力分析時要善于把立體圖轉(zhuǎn)化成平面圖,安培力作用下通電導(dǎo)

8、體的平衡問題,典題演示5(多選)(2014泰州中學(xué))如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細線懸掛于O、O，并處于勻強磁場中當導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為.則磁感應(yīng)強度的方向和大小可能為(),BC,(1) 通過導(dǎo)體棒的電流 【答案】1.5 A (2) 導(dǎo)體棒受到的安培力大小 【答案】 0.30 N (3) 導(dǎo)體棒受到的摩擦力 【答案】0.06 N，沿導(dǎo)軌平面向下,1. 如圖所示，有一束電子沿y軸正方向移動，則在z軸上某點P的磁場方向是() A沿x軸正方向 B沿x軸負方向 C沿z軸正方向 D沿z軸負方向 【解析】 運動電荷可以產(chǎn)生磁場，本質(zhì)上與電流產(chǎn)生

9、磁場相同，因為電荷定向移動形成電流，而電流可以產(chǎn)生磁場由于電子帶負電，所以等效電流的方向沿y軸負方向，即可判定P點的磁場方向沿x軸負方向,B,A,3. (2015江蘇卷)如圖所示，用天平測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度，下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是(),A,【解析】 假設(shè)載流線圈的電流方向是順時針方向，根據(jù)左手定則得出載流線圈各邊所受安培力的方向，如圖所示，C、D選項中各邊所受安培力的方向類似于B圖，根據(jù)力圖結(jié)合力的合成可以發(fā)現(xiàn)A圖中載流線圈各邊所受安培力的合力最大，

10、所以若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是A圖天平故選A.,4. (2016常熟中學(xué))在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖所示，四根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)系為I1I2I3I4，切斷哪一導(dǎo)線中的電流能使O點(O點為四根導(dǎo)線所圍矩形的中心)的磁感應(yīng)強度減為最弱() A. 切斷I1 B. 切斷I2 C. 切斷I3 D. 切斷I4,D,【解析】 由于I1I2，由安培定則可知這兩根導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為0，I3和I4兩根導(dǎo)線在O處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，由于I3I4，即I4在O處產(chǎn)生的磁場大，所以切斷I4能使O點的磁感應(yīng)強度減為最弱，故D正確，A、B、C錯誤,5. (2014啟東中學(xué))如圖所示，通電直導(dǎo)線ab位于兩平行導(dǎo)線橫截面MN的連線的中垂線上當平行導(dǎo)線通以同向等值電流時，下列說法中正確的是() A. ab順時針旋轉(zhuǎn) B. a端向外，b端向里旋轉(zhuǎn) C. ab逆時針旋轉(zhuǎn) D.