第八章第1讲磁场的描述及磁场对电流的作用.ppt
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1、第1讲 磁场的描述及磁场对电流的作用,(多选)物理学中,通过引入检验电流来了解磁场力的特性,对检验电流的要求是 ( ),磁场、磁感应强度 (考纲要求),【思维驱动】,答案 BD,1磁场 (1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有_的作用 (2)方向:小磁针的_所受磁场力的方向 2磁感应强度,【知识存盘】,磁场力,N极,强弱,方向,N极,(1)定义:磁感应强度的大小_、方向_的磁场称为匀强磁场 (2)特点 匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线,3匀强磁场,处处相等,处处相同,(多选)下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是 ( ) A电场线和磁感线都是电场或磁场中实
2、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,电场越强,磁感线越密的地方,磁场 也越强 答案 CD,磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的 方向 (考纲要求),【思维驱动】,(1)磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的_方向跟这点的磁感应强度方向一致 (2)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图811所示),【知识存盘】,图811,1磁感线,切线,2电流的磁场,(单选)一根容易形变的弹性导线,两端固定导线中通有电流,方向如下图中箭头所示当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上
3、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 ( ),安培力 (考纲要求),【思维驱动】,解析 通电导线在磁场中受安培力时,可用左手定则判断安培力的方向 答案 D,1安培力的大小 当磁感应强度B的方向与导线方向成角时,F_,这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况: (1)磁场和电流垂直时:F_ (2)磁场和电流平行时:F0.,【知识存盘】,BILsin ,BIL,2安培力的方向 (1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内让磁感线从掌心进入,并使四指指向_,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受_
4、(2)安培力的方向特点:FB,FI,即F垂直于_决定的平面,电流的方向,安培力的方向,B和I,【典例1】 (单选)(2012大纲全国卷,18)如图812所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线,考点一 对磁感应强度的理解及叠加,图812,上,且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是 ( ),AO点处的磁感应强度为零 Ba、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反 Cc、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同 Da、c两点处磁感应强度的方向不同
5、 解析 根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求解根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点的磁感应强度不为零,故A选项错误;a、b两点的磁感应强度大小相等,方向相同,故B选项错误;根据对称性,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,故C选项正确;a、c两点的磁感应强度方向相同,故D选项错误 答案 C,【变式跟踪1】 (单选)关于磁感应强度B,下列说法中正确的是 ( ) A根据磁感应强度定义BF/(IL),磁场中某点的磁感应强 度B与F成正比,与I成反比 B磁感应强度B是标量,没有方向 C磁感应强度B是矢量,方向与F的方向相反 D在确定的磁场中,同一点的
6、磁感应强度B是确定的,不 同点的磁感应强度B可能不同,磁感线密集的地方磁感 应强度B大些,磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些,解析 磁感应强度是磁场本身的性质,与放入磁场中的导体的电流或受力大小F无关,A错误;磁感应强度B是矢量,其方向与F总是垂直的,电流方向与F也总是垂直的,B、C错误;在确定的磁场中,同一点的磁感应强度B是确定的,由磁场本身决定,与其他外来的一切因素无关,用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,D正确 答案 D,求解有关磁感应强度问题的关键 1磁感应强度由磁场本身决定 2合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则) 3牢记判断电流的磁场的方法安培定则,并能熟练应
7、用,建立磁场的立体分布模型(记住5种常见磁场的立体分布图),借题发挥,【典例2】 (单选)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图813所示,ad边与MN平行,关于MN中电流产生的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是 ( ),考点二 对安培定则、左手定则的理解及应用,图813,A线框有两条边所受到的安培力方向相同 B线框有两条边所受到的安培力大小相同 C整个线框有向里收缩的趋势 D若导线MN向左微移,各边受力将变小,但合力不变,解析 由直线电流产生磁场的特点可知,与导线距离相等的位置磁感应强度大小相等,因此ab与cd边受到的安培力大小相等,B对;由安培定则知MN中
8、电流在导线框处产生的磁场垂直纸面向里,由左手定则可判定ab受力方向向下,cd受力方向向上,ad受力方向向左,bc受力方向向右,但ad受到的力大于bc受到的力,整个线框有向外扩张的趋势,A、C错;若MN向左微移,则线框各边所在处磁场均减弱,故各边受力均变小,但ad边所在处减弱更多,故线框所受向左的合力变小,D错 答案 B,【变式跟踪2】 (单选)在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图814所示,则过c点的导线所受安培力的方向 ( ),图814,A与ab边平行,竖直向上 B与ab边平行,竖直向下 C与ab边垂直,指向左边 D与ab边
9、垂直,指向右边,解析 根据安培定则,a、b在c处所激发的磁场方向分别如图中Ba、Bb所示,应用平行四边形定则可知c导线所在处的合磁场方向如图所示根据左手定则可知安培力F安的方向与a、b连线垂直,指向左边 答案 C,安培定则和左手定则的“因”与“果” 1安培定则用于判定电流周围磁场的磁感线分布,使用时注意分清“因电流方向”和“果磁场方向” 2左手定则用于判定安培力的方向,使用时注意分清“因电流方向与磁场方向”和“果受力方向”,借题发挥,【典例3】 (单选)(2012天津卷,2)如图815所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与
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- 第八 磁场 描述 电流 作用
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