江苏省黄埭中学高三物理一轮学案42 磁场 磁场对电流的作用

江苏省黄埭中学高三物理一轮学案42 磁场 磁场对电流的作用

磁场 磁场对电流的作用 ‎【学习目的】1、知道磁场的产生（磁体、通电导线、运动的电荷、变化的电场），常见磁场的分布，磁场的描述（大小、方向、磁感线） 2、知道磁场的力的性质（磁场会对放入其中的磁体、电流、运动电荷产生力的作用） 3、会判断安培力的大小和方向，并应用解题 ‎【新课教学】【例1】画出下图中电流所产生的磁场分布图，并说明磁场分布特点 ‎【基本概念】1、磁体、通电导线（安培定则）、运动的电荷、变化的电场周围存在磁场 ‎2、磁场可由磁感线来形象描述：磁感线上某点的切线方向表示该处的磁场方向 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 ‎3、磁感线是假想的闭合曲线，没有起点和终点。在磁体的外部，磁感线从N极指向S极 在磁体的内部，磁感线从S极指向N极 ‎4、磁场的力的性质：‎ ‎(1)磁场会对放入其中的磁体产生力的作用，磁体（小磁针）的N极受力方向与磁场方向相同，S极受力的方向与磁场方向相反 ‎(2)磁场会对放入其中的电流（通电导线）产生力（安培力）的作用 安培力的大小：磁场与电流方向垂直时，F= ‎ ‎ 磁场与电流方向平行时，F= ‎ ‎ 磁场与电流方向夹角为时，F= ‎ ‎（弯曲导线的有效长度L等于在垂直磁场平面内的投影两端点所连线段的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端．即F＝BIL有效）‎ 安培力的方向由左手定则判断 ‎ 左手定则：伸出左手，让磁场B垂直穿过手掌心 ‎ 若四指指向电流方向 ‎ 此时大拇指指的方向即为电流所受安培力的方向 ‎（3）磁场对其中运动电荷的作用 ‎5、磁感应强度是用来描述磁场的物理量，有大小，有方向，是矢量 大小：B＝__ __(通电导线垂直于磁场) 方向：小磁针静止时__ ___的指向 矢量性：磁场的叠加，两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场的磁感应强度叠加而成的 ‎【例2】如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、右侧和管内，当开关闭合时，且当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是(　　)‎ A. a、b、c均向左　　　　 　　B. a、b、c均向右 C. a向左，b向右，c向右　　　D. a向右，b向左，c向右 ‎【例3】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.过c点的导线所受安培力的方向（ 　）‎ 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边垂直，指向右边 ‎【例4】关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有(　　　)‎ A. 电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F/IL B. 电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于F/IL C. 磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大 D. 磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同 ‎【例5】如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是(　　)‎ A．线圈向左运动B．线圈向右运动C．从上往下看顺时针转动 D．从上往下看逆时针转动 ‎【例6】一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，被一细线悬挂，若要使细线与竖直方向成30°时导线静止，求应该在该区域施加匀强磁场B的最小值是多少，方向如何 ‎【课堂作业】1、用细橡皮筋悬挂一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动．当给两者通以图示电流时，线圈将 (　　)‎ A．靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内B．远离直导线，两者仍在同一竖直平面内 C．靠近直导线，同时旋转90° D．远离直导线，同时旋转90°‎ ‎2、如图，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（　　）‎ A. B=，方向垂直斜面向下B. B=，方向垂直水平面向上 C. B=，方向水平向右D. B=，方向水平向右 ‎3、如图，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤的读数为FN1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图.当加上电流后，台秤的示数为FN2，则下列说法正确的是(　　　)‎ A. FN1>FN2，弹簧长度将变长 B. FN1>FN2，弹簧长度将变短 C. FN1

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