[高三復(fù)習(xí)]磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

.,.,.,1定義：磁場(chǎng)是磁體、電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)2磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷都有力的作用3方向：磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針北極受力的方向即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,一、磁場(chǎng)及其描述,.,4磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：描述磁場(chǎng)的物理量(2)方向：即磁場(chǎng)方向（小磁針靜止時(shí)極所指的方向）(3)大?。築(通電直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))(4)單位：，符號(hào)T,1T,強(qiáng)弱,特斯拉,1N/(Am),5磁感線：在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上每一點(diǎn)的都與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的,切線方向,強(qiáng)弱,N,.,二、幾種常見的磁場(chǎng)1條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng),.,2地磁場(chǎng),.,3幾種電流周圍的磁場(chǎng)分布,.,.,4勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的處處相同的磁場(chǎng)(2)磁感線特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線為的平行直線，如圖912所示,圖912,大小和方向,間隔相同,.,5磁通量(1)公式：.(2)單位：(韋)，符號(hào)：Wb,1Wb.(3)適用條件：勻強(qiáng)磁場(chǎng)；S是垂直磁場(chǎng)并在磁場(chǎng)中的有效面積,韋伯,BS,1Tm2,.,三、安培力的大小和方向1安培力的大小如圖913所示：(1)F.(2)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F.(3)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F0.,BILsin,BIL,圖913,.,2安培力的方向(1)用左手定則判定：(2)安培力的方向特點(diǎn)：FB，F(xiàn)I，即F垂直于決定的平面,B、I,左手定則,.,1.對(duì)磁感線的理解(1)磁感線的特點(diǎn)假設(shè)的曲線外部由N極到S極，內(nèi)部由S極到N極，閉合曲線疏密表示強(qiáng)弱切線方向，表示磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度)方向不相交，不相切,.,(2)磁感線和電場(chǎng)線的比較,.,2對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，跟在該位置放入的導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、電流I及安培力F均無關(guān)。(2)由公式B計(jì)算B時(shí)，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)放入(3)通電所受安培力F為零，不能說明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)作用力的方向，而是與受到的作用力的方向垂直,.,3磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較,.,(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷受力方向相同或相反，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與電流受力方向垂直(2)對(duì)電荷，有電場(chǎng)，一定有電場(chǎng)力，對(duì)電流，有磁場(chǎng)，不一定有磁場(chǎng)力,.,如圖915所示，在a、b、c三處垂直于紙面放置三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，電流大小相等，a、b、c是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，a處電流在三角形中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,答案2B，方向平行ab連線向右,.,.,1.BS：只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直的情況當(dāng)S與B不垂直時(shí)，則取S的射影面積，如圖甲所示。,2面積S的含義S不一定是整個(gè)線圈的面積，而是線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的面積，如圖乙所示，S應(yīng)為線圈面積的一半,.,(10分)如圖917所示，邊長(zhǎng)為100cm的正方形閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈ab、cd兩邊中點(diǎn)連線OO的左右兩側(cè)分別存在方向相同、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小各為B10.6T，B20.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若從上往下看，線圈逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過37時(shí)，穿過線圈的磁通量改變了多少？線圈從初始位置轉(zhuǎn)過180時(shí)，穿過線圈平面的磁通量改變了多少？,圖917,答案0.1Wb1.0Wb,.,3多匝線圈的磁通量多匝線圈的磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，數(shù)值上等于一匝線圈的磁通量。4復(fù)雜磁通量的求法若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向磁場(chǎng)共同存在，計(jì)算磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向?yàn)檎瑒t反方向?yàn)樨?fù)，合磁通量等于各個(gè)方向的磁通量的代數(shù)和,.,1如圖918所示，有兩個(gè)同心放置且共面的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)面垂直，比較通過兩環(huán)的磁通量a、b，則()AabBabCabD不能確定,圖918,答案：A,.,如圖919所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()A順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升,圖919,A,.,2將一個(gè)質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線吊起來，在其附近放一條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個(gè)平面內(nèi)，且通過圓環(huán)中心，如圖9111所示，當(dāng)圓環(huán)中通以順時(shí)針方向的電流時(shí)，從上往下看()A圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵B圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵C圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵D圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵,圖9111,答案：C,.,名師歸納,.,.,.,(13分)如圖9113所示，在傾角30的斜面上固定一金屬框，框?qū)抣0.25m，接入電動(dòng)勢(shì)E12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池垂直框面放有一根質(zhì)量m0.2kg的金屬棒ab，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8T、垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？(框架與棒的電阻不計(jì)，g取10m/s2),答案1.4R8.2,.,歸納通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的平衡和加速問題：(1)選定研究對(duì)象；(2)畫出平面受力分析圖；(3)根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律列方程式進(jìn)行求解,涉及安培力的動(dòng)力學(xué)問題，分析方法是在分析了其他力的基礎(chǔ)上又多加上了一個(gè)安培力。平衡問題用平衡條件處理；動(dòng)力學(xué)問題用牛頓定律處理；如果不涉及時(shí)間，可以考慮用動(dòng)能定理或能量守恒定律處理。,.,3.如圖9116所示，M、N為兩條水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距d0.2m軌道上放置一質(zhì)量m50g的均勻金屬棒ab，其長(zhǎng)L0.3m，總電阻R0.75，棒與兩導(dǎo)軌相垂直已知電源電動(dòng)勢(shì)E6V，內(nèi)電阻r0.5，電阻R02；整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線與ab棒垂直，這時(shí)ab棒對(duì)軌道的壓力恰好為零，且棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小(g取10m/s2，不計(jì)導(dǎo)線電阻),答案：1.25T,.,隨堂鞏固1雙選下列說法中正確的是()A電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值D表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)體長(zhǎng)度和電流乘積的比值,答案：AC,.,2(2009全國(guó)卷)如圖9117所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且abcbcd135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力(),圖9117,A方向沿紙面向上，大小為(1)ILBB方向沿紙面向上，大小為(1)ILBC方向沿紙面向下，大小為(1)ILBD方向沿紙面向下，大小為(1)ILB,答案：A,.,3(2009海南高考)一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定導(dǎo)線中通有電流，方向如圖9118中箭頭所示當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(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)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是(),答案：D,.,4通電螺線管附近放置四個(gè)小磁針，如圖9119所示，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，圖中小磁針的指向可能的是(涂黑的一端為N極)()AaBbCcDd,圖9119,答案：B,.,5如圖9120所示，