第25講磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度 核心知識(shí)整合 1.磁極間的相互作用:同名磁極相互,異名磁極相互。 2.奧斯特實(shí)驗(yàn)(如圖所示): (1)通電直導(dǎo)線沿方向放置在小磁針的上方。 (2)意義:說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)嬖谥?發(fā)現(xiàn)了電流的,首先揭示了電與磁之間是有聯(lián)系的。,排斥,吸引,南北,磁場(chǎng),磁效應(yīng),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,3.磁場(chǎng) (1)磁場(chǎng):存在于周?chē)蛑車(chē)囊环N客觀存在的特殊物質(zhì)。磁體與磁體之間、磁體和通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體間的相互作用都是通過(guò)發(fā)生的。 (2)基本性質(zhì):對(duì)放入其中的或有力的作用。 (3)地磁場(chǎng):地球磁體的N極(北極)位于地理附近,地球磁體的S極(南極)位于地理附近。,磁體,電流,磁場(chǎng),磁體 通電導(dǎo)體,南極,北極,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,N極,比值,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,5.磁感線 (1)定義:在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向,都跟這點(diǎn)的的方向一致,這樣的曲線稱為磁感線。 (2)特點(diǎn):磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的,磁感線上某點(diǎn)的 方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁感線不相交、不相切、不中斷,是曲線。 6.條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng):,磁感應(yīng)強(qiáng)度,強(qiáng)弱,切線,閉合,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,7.電流的磁場(chǎng),越弱,條形,勻強(qiáng),最強(qiáng),非勻強(qiáng),越弱,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,關(guān)鍵能力提升 命題點(diǎn)一磁場(chǎng)的產(chǎn)生與描述 【例1】 指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說(shuō)法正確的是() A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極 B.指南針能夠指向南北,說(shuō)明地球具有磁場(chǎng) C.指南針的指向不會(huì)受到附近鐵塊的干擾 D.在指南針正上方附近沿指針?lè)较蚍胖靡恢睂?dǎo)線,導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn),答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,【例2】 鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導(dǎo)線,電流方向如圖所示,則鐵環(huán)中心O處的磁場(chǎng)方向?yàn)?) A.向下B.向上 C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度 【例3】 有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中,正確的是(),答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,【例4】 如圖所示是三根平行直導(dǎo)線的截面圖,若它們的電流強(qiáng)度大小都相同,且ab=ac=ad,則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是() A.垂直紙面指向紙里B.垂直紙面指向紙外 C.沿紙面由a指向bD.沿紙面由a指向d,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,方法技巧磁感應(yīng)強(qiáng)度既有大小,又有方向,是矢量,它的合成遵循矢量合成的平行四邊形法則,要能熟練運(yùn)用安培定則判斷磁場(chǎng)方向。 思路點(diǎn)撥磁場(chǎng)的矢量性及合成 (1)根據(jù)安培定則確定通電導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的方向。 (2)磁場(chǎng)中每一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感線的切線方向。 (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,多個(gè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加時(shí),合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場(chǎng)源單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向判斷與大小計(jì)算 核心知識(shí)整合 1.大小:若IB時(shí),F=;若IB時(shí),F=。 2.方向:(1)總垂直于所決定的平面,即一定垂直B和I,但B與I不一定垂直。 (2)可以用左手定則來(lái)判定:伸開(kāi)左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指,并且都與手掌在;讓磁感線,并使四指指向方向,這時(shí),所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 3.兩平行的通電導(dǎo)線的作用:同向電流相互,反向電流相互。,0,BIl,B、I,垂直,同一個(gè)平面內(nèi),從掌心進(jìn)入,電流的,拇指,吸引,排斥,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,關(guān)鍵能力提升 命題點(diǎn)一安培力公式理解 【例5】 如圖所示,由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框,垂直磁場(chǎng)放置,將AB兩點(diǎn)接入電壓恒定的電源兩端,通電時(shí),線框受到的安培力為F,若將AB邊移走,則余下線框受到的安培力大小為 (),答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)二安培力方向 【例6】 如圖所示,把一根柔軟的彈簧懸掛起來(lái),使它的下端剛好和槽中的水銀接觸,按圖示連接電路,通電后,會(huì)看到彈簧上下跳動(dòng),關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是() A.彈簧上下跳動(dòng)的原因是通電后彈簧受到電場(chǎng)力 B.將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),彈簧將跳動(dòng)得更加明顯 C.將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)一下,彈簧的跳動(dòng)現(xiàn)象將消失 D.若換一勁度系數(shù)更大的彈簧,則彈簧將跳動(dòng)得更加明顯,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,【例7】 劉老師在課堂上做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn):裝置如圖所示,在容器的中心放一個(gè)圓柱形電極,沿容器邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極,把A和B分別與電源的兩極相連,然后在容器內(nèi)放入液體,將該容器放在磁場(chǎng)中,液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。王同學(xué)回去后重復(fù)劉老師的實(shí)驗(yàn)步驟,但液體并沒(méi)有旋轉(zhuǎn)起來(lái)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中() A.將磁鐵的磁極放反了 B.將直流電源的正負(fù)極接反了 C.使用的電源為50 Hz的交流電源 D.使用的液體為食鹽溶液,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡和非平衡問(wèn)題 核心知識(shí)整合 1.安培力作用下導(dǎo)體的平衡問(wèn)題與力學(xué)中的平衡問(wèn)題分析方法相同,只不過(guò)多了安培力,解題的關(guān)鍵是畫(huà)出受力分析示意圖。 2.安培力作用下導(dǎo)體的加速問(wèn)題與動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析方法相同,關(guān)鍵是做好受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律求出加速度。 3.解決涉及安培力的綜合類問(wèn)題的分析方法: (1)以通電導(dǎo)線為研究對(duì)象,把立體圖畫(huà)成易于分析的截面圖,如側(cè)視圖、正視圖、俯視圖; (2)確定導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)方向,根據(jù)左手定則確定安培力的方向(總是既垂直于磁場(chǎng)方向,又垂直于通電導(dǎo)體); (3)結(jié)合通電導(dǎo)體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況等,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律或功能關(guān)系列出方程,解決問(wèn)題。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,關(guān)鍵能力提升 命題點(diǎn)一安培力作用下的平衡問(wèn)題 【例8】 如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌EF、CD間距為L(zhǎng),與電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連,質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路,回路平面與水平面成角,回路其余電阻不計(jì)。為使ab棒靜止,需在空間施加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向分別為(),答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,方法技巧本題是三力平衡中動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,即其中第一個(gè)力大小和方向都不變,第二個(gè)力方向不變,大小可變,則當(dāng)?shù)谌齻€(gè)力與第二個(gè)力垂直時(shí),第三個(gè)力取最小值。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)二安培力作用下動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 【例9】 電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示,利用這種裝置可以把質(zhì)量為m=2.0 g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6 km/s。若這種裝置的軌道寬d=2 m、長(zhǎng)l=100 m、電流I=10 A、軌道摩擦不計(jì)且金屬桿EF與軌道始終垂直并接觸良好,則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力的最大功率結(jié)果正確的是() A.B=18 T,Pm=1.08108 W B.B=0.6 T,Pm=7.2104 W C.B=0.6 T,Pm=3.6106 W D.B=18 T,Pm=2.16106 W,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,思路點(diǎn)撥解決涉及安培力的綜合類問(wèn)題的分析方法 (1)以通電導(dǎo)線為研究對(duì)象,把立體圖畫(huà)成易于分析的截面圖,如側(cè)視圖、正視圖、俯視圖; (2)確定導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)方向,根據(jù)左手定則確定安培力的方向(總是既垂直于磁場(chǎng)方向,又垂直于通電導(dǎo)體); (3)結(jié)合通電導(dǎo)體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況等,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律或功能關(guān)系列出方程,解決問(wèn)題。,1,2,3,4,5,1.(2018浙江11月選考)發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的物理學(xué)家是 () A.法拉第 B.奧斯特 C.庫(kù)侖 D.安培,答案,解析,1,2,3,4,5,2.如圖所示,螺線管、蹄形鐵芯,環(huán)形異線三者相距較遠(yuǎn),當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后關(guān)于小磁針N極(黑色的一端)的指向錯(cuò)誤的是() A.小磁針a的N極的指向 B.小磁針b的N極的指向 C.小磁針c的N極的指向 D.小磁針d的N極的指向,答案,解析,1,2,3,4,5,3.如圖所示,一段通電的直導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線中的電流方向由左向右。將導(dǎo)線從圖示位置在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)90,在此過(guò)程中導(dǎo)線所受安培力的大小() A.保持不變 B.由零逐漸增大 C.由最大逐漸減小到零 D.先增大再減小到零,答案,解析,1,2,3,4,5,4.(多選)相互靠近的兩條直導(dǎo)線互相垂直,如圖所示,兩導(dǎo)線中電流I1I2,要使A點(diǎn)的磁場(chǎng)增強(qiáng)且方向垂直紙面向里,則應(yīng)() A.保持I1不變,增強(qiáng)I2B.保持I2不變,增強(qiáng)I1 C.I1和I2都增強(qiáng)D.增強(qiáng)I1,減弱I2,答案,解析,1,2,3,4,5,5.(2018浙江11月選考)電流天平是一種測(cè)量磁場(chǎng)力的裝置,如圖所示。兩相距很近的通電平行線圈和,線圈固定,線圈置于天平托盤(pán)上。當(dāng)兩線圈均無(wú)電流通過(guò)時(shí),天平示數(shù)恰好為零。下列說(shuō)法正確的是 () A.當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí),兩線圈電流方向相同 B.當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí),兩線圈電流方向相同 C.線圈對(duì)線圈的作用力大于線圈對(duì)線圈的作用力 D.線圈對(duì)線圈的作用力與托盤(pán)對(duì)線圈的作用力是一對(duì)相互作用力,答案,解析,