第1讲磁场及磁场对电流的作用

1、第1讲磁场及磁场对电流的作用制卷：许强斌 审核：陆国平 审批：吴耀方【高考要求】磁场、磁感应强度、磁通量(考纲要求)磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(考纲要求)安培力(考纲要求)【基础梳理】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(1)物理意义：描述磁场的 和 (2)大小：B(通电导线垂直于磁场)(3)方向：小磁针静止时 的指向(4)单位：特斯拉(T)3匀强磁场(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4磁通量(1)概念：在磁感应

2、强度为B的匀强磁场中，与磁场方向 的面积S与B的乘积(2)公式： (3)单位：1 Wb 5磁感线(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6几种电流的磁场分布直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强、且距导线越远处磁场 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极与S极，且离圆环中心越远，磁场 安培定则立体图横截面图纵截面图1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时：F (2)磁场和电流平行时：F0.2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

3、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 (2)安培力的方向特点：FB，FI，即F垂直于 决定的平面【课前训练】1关于电场线和磁感线的说法正确的是()A电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的B电场线是客观存在的，而磁感线是不存在的C静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线D电场线和磁感线都可能相交2(单选)如图811所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()图811A逐渐增大 B逐渐减小 C保持不变 D不能确定3关于磁感应强度，下列说法错

4、误的是()A一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零 B通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零C放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 TD磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同4(单选)如图812所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()图812A. B. CBL2 DNBL25(单选)在匀强磁场中某处P放一个长度为L20 cm，通电电流I0.5 A的直导线，

5、测得它受到的最大磁场力F1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场中撤走，则P处磁感应强度为()A零B10 T，方向竖直向上C0.1 T，方向竖直向上D10 T，方向肯定不是竖直向上6通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图813所示，ab边与MN平行关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是() 图813A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相等C线框所受的安培力的合力方向向左D线框所受的安培力的合力方向向右【要点透析】要点一对磁感应强度的理解(1)磁感应强度 由决定，就像电场强度由电场本身决定一样，跟该位置放不放通电导线、电流的大小无关(

6、2) 根据公式B就说B与F成正比，与IL成反比（能否）(3)磁感应强度B的定义式也是其度量式(4)磁感应强度是矢量，其方向是放入其中的小磁针 ，空间中磁场叠加，在某一点的磁场方向即该点的磁感应强度的方向只有一个，即合磁场方向，应用平行四边形定则来求该点的磁感应强度【典例1】 (单选)关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大【变式1】 有两根长直导线a、b互相平行放置，如图814

7、所示为垂直于导线的截面图在图示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线的中垂线上，且与O点的距离相等若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()图814AM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同BM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D在线段MN上只有一点的磁感应强度为零要点二安培力的分析与计算1安培力公式写为 ，适用条件为磁场与电流方向 2式中L是 弯曲导线的有效长度L，等于两端点所连直线的长度(如图所示)；相应的电流方向，沿L由始端流向末端，因为任意形状的闭

8、合线圈，其有效长度L0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零【典例2】 (单选)如图816，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()图816A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB【变式2】 (单选如图817所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60

9、76;角，abbccdL，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为()图817A0 B. C. D.要点三安培力作用下导体运动情况的判定(小专题)判定安培力作用下导体运动情况的常用方法【典例3】 (单选)如图818所示，把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动当导线通过电流I时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是()图818A顺时针方向转动，同时下降 B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降 D逆时针方向转动，同时上升【变式3】 (单选)(2011&

10、#183;江苏徐州模拟)如图819所示，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()图819A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【典例4】 (单选)如图8110所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用F表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较()图8110AF减小，f0 BF减小，f0CF增大，f0 DF增大，f0【变式4】 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S

11、极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图8111中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是()图8111A磁铁对桌面的压力减小 B磁铁对桌面的压力增大C磁铁受到向右的摩擦力 D磁铁受到向左的摩擦力【变式5】 (单选)如图8112所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()图8112AFN1<FN2，弹簧的伸长量减小 BFN1FN2，弹簧的伸长量减小CFN1>FN2，弹簧的伸长量增大 DFN1&