云南省保山市第一中学高考物理一轮复习 8.1磁感应强度 安培力课件.ppt

第1讲磁感应强度安培力 p150 13 10 46 一 磁场磁感应强度 1 磁场由什么产生 磁体 电流 2 磁场的基本性质是什么 对放入磁场中的磁体 通电导线 运动电荷有力的作用 p150 13 10 46 3 最早揭示磁现象的电本质的科学家是谁 它提出了什么假说 安培 安培分子电流假说 在原子分子等物质微粒内部存在着一种环形电流 分子电流 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体 它的两侧相当于两个磁极 p150 13 10 46 二 磁场描述 定性 1 磁场的方向是如何规定的 1 小磁针静止时n极指向2 小磁针n极的受力方向3 磁感线在该点的切线方向 p150 13 10 46 二 磁场描述 定性 磁感线 2 常见磁场磁感线 特点 1 疏密表示强弱 切线方向表示b的方向2 闭合 磁体外n到s磁体内s到n3 非实际存在4 不相交 不相切 p150 13 10 46 二 磁场描述 定性 磁感线 2 常见磁场磁感线 1 磁体的磁感线方向有何特点 磁体外n到s磁体内s到n 2 如何判断电流产生磁场的感线方向 用安培定则 p150 13 10 46 电流磁场的确定方法 安培定则 握住 p150 1 如图所示 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 a o点处的磁感应强度为零b a b两点处的磁感应强度大小相等 方向相反c c d两点处的磁感应强度大小相等 方向相同d a c两点处磁感应强度的方向不同 c 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 1 地磁场的n极在地球南极附近 s极在地球北极附近 磁感线分布如图所示 2 地磁场b的水平分量 bx 总是从地球南极指向地球北极 而竖直分量 by 在南半球垂直地面向上 在北半球垂直地面向下 3 在赤道平面上 距离地球表面高度相等的各点 磁感应强度相等 且方向水平向北 地球的磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似 其主要特点有三个p151 地磁场特点 2 石家庄一模 在实验精度要求不高的情况下 可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度 具体做法是 在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘 导线没有通电时罗盘的指针 小磁针的n极 指向北方 当给导线通入电流时 发现罗盘的指针偏转一定角度 根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度 现已测出此地的地磁场水平分量b 5 0 10 5t 通电后罗盘指针停在北偏东60 的位置 如图8111所示 由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为 a 5 0 10 5tb 1 0 10 4tc 8 66 10 5td 7 07 10 5t c 三 磁场的描述 定量 定义 一小段通电直导线 垂直磁感线放在磁场某处时 受到的安培力f与il的比值称为该处的磁感应强度b 1 磁感强度b 方向 磁场方向 定义式 单位 特斯拉t p150 四 安培力 磁场对通电导线的作用 1 方向 左手定则 2 大小 3 适用条件 f bil f 0 匀强磁场中 f bilsin 由左手定则可知 安培力f一定垂直b i所组成的平面 当b l时 当b l时 i f b p151 13 10 46 两通电平行导线间的相互作用力 通电后沿轴线方向和半径方向的力的方向 两条通电相互垂直导线的相互作用力 电流间的互相作用力 螺线管通电后 在轴向上有收缩趋势 径向有扩张的趋势 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 方向如图所示 则过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 c 4 通有电流的导线l1 l2处在同一平面 纸面 内 l1是固定的 l2可绕垂直纸面的固定转轴o转动 o为l2的中心 各自的电流方向如图8 1 12所示 下列哪种情况将会发生 a 因l2不受磁场力的作用 故l2不动b 因l2上 下两部分所受的磁场力平衡 故l2不动c l2绕轴o按顺时针方向转动d l2绕轴o按逆时针方向转动 图8 1 12 解析由右手螺旋定则可知导线l1上方的磁场的方向为垂直纸面向外 且离导线l1越远的地方 磁场越弱 导线l2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右 由于o点的下方磁场较强 则安培力较大 因此l2绕固定转轴o按逆时针方向转动 答案d d 通电导体在安培力作用下的平衡问题5 如图所示 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 平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 如果仅改变下列某一个条件 角的相应变化情况是 a 棒中的电流变大 角变大b 两悬线等长变短 角变小c 金属棒质量变大 角变大d 磁感应强度变大 角变小 a 把立体图正确转化为平面图或截面图 答案a 借题发挥1 通电导体在磁场中受到的安培力 1 方向 根据左手定则判断 2 大小 由公式f bil计算 且其中的l为导线在磁场中的有效长度 如弯曲通电导线的有效长度l等于连接两端点的直线的长度 相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端 如图8 1 6所示 图8 1 6 6 如图甲所示 在水平地面上固定一对与水平面倾角为 的光滑平行导电轨道 轨道间的距离为l 两轨道底端的连线与轨道垂直 顶端接有电源 将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上 且与两轨道垂直 已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略 通过导体棒的恒定电流大小为i 方向由a到b 图乙为图甲沿a b方向观察的平面图 若重力加速度为g 在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场 使导体棒在轨道上保持静止 1 请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图 2 求出磁场对导体棒的安培力的大小 3 如果改变导轨所在空间的磁场方向 试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度b的最小值的大小和方向 6 与水平面倾角为 的光滑平行导电轨道 轨道间的距离为l 质量为m的直导体棒ab放在两轨道上 通过导体棒的恒定电流大小为i 方向由a到b 图乙为图甲沿a b方向观察的平面图 若重力加速度为g 在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场 使导体棒在轨道上保持静止 3 如果改变导轨所在空间的磁场方向 试确定使导体棒在轨道上保持静止