磁场的描述 磁场对电流的作用

1、磁场的描述 磁场对电流的作用备课人：丁丽萍使用时间：1、(广东高考)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的对磁场认识正确的是()A磁感线有可能出现相交的情况B磁感线总是由N极出发指向S极C某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零、(2011·大纲全国·15)如图3所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直磁感应强度可能为零的点是()Aa点Bb

2、点Cc点Dd点、(2011·新课标·14)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()第一层次：静态分析，各知识点在历年高考中的简单呈现和总结磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力的理解及安培定则和左手定则的运用，一般以选择题的形式出现安培力大小的计算一般以计算题的形式出现第二层次：动态分析，各知识点在诸年高考试题中考查规律的剖析、方法要求的剖析以及进行科学合理的预测1、 高考对相关知识的考察分析磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力的理解及安培定则和左手定则的运用2、 本知识点的命题形

3、式、考察角度及题型种类以选择题的形式出面3、 考察方向选择题第三层次：学生在做此类试题时存在的问题有哪些？主要错误有哪些？存在问题有：1、 安培定则 、左手定则、右手定则的内容及应用其判断其方向。2、 不能画出对应的截面图和受力分析图第四层次：学生为什么会出现这些问题？为什么会产生这些错误？1、安培定则 、左手定则、右手定则运动的不熟练3、 2、不能画出对应的截面图和受力分析图第五层次：教师在本部分内容备考中着重解决的问题是什么？、加强对安培定则 、左手定则、右手定则判断方向的练习。、注重做图学习目标、 能用安培定则判断电流周围的磁场方向。、 计算电流在磁场中受到的安培力、 会用左手定则分析解

4、决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题。要求考纲解读考点内容1.磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力的理解及安培定则和左手定则的运用，一般以选择题的形式出现2安培力的大小计算，以及带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析与计算一般以计算题的形式出现3带电粒子在分立场、混合场中的运动问题仍是本章考查的重点内容，极易成为试卷的压轴题.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力一、磁场、磁感应强度1磁场的特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有_的作用2磁场的方向：小磁针静止时_所指的方向3磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的_(2)大小：B_(通电导线垂直于磁场)(3)

5、方向：小磁针静止时_的指向(4)单位：_，简称_，符号：_.4磁通量(1)概念：在匀强磁场中，与磁场方向_的面积S和磁感应强度B的乘积(2)公式：_.(3)单位：1Wb_.二、磁感线、通电导体周围的磁场的分布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(如图1所示)图13电流的磁场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_磁铁的磁场相似，管内为_磁场且磁场_，管外为_磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场_安培定则立体图横截面图4.磁感线的特点(1)磁感线上

6、某点的_方向就是该点的磁场方向(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的_，在磁感线较密的地方磁场_；在磁感线较疏的地方磁场较_(3)磁感线是_曲线，没有起点和终点在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极(4)同一磁场的磁感线不_、不_、不相切(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在：磁感线与电场线有什么相同点与不同点三、安培力的大小和方向下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()1安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成角时，F_，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流_时，安培力最大，FmaxBIL.(2)当磁场与电流_时，安培力等

7、于零2安培力的方向(1)安培力：_在磁场中受到的力(2)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指_，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_的方向，这时_所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向(3)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相_，异向电流互相_：在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小就一定为零吗？针对练习：判断下列说法的正误(1)磁场和电场一样，是客观存在的物质()(2)在地球北半球，地磁场的方向是向北且斜向下的()(3)磁极与磁极、磁极与电流之间的相互作用是通过磁场发生的，而电流与电流之间的相互作用是通过电场发生的()(4)磁场中某点的B

8、的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关()(5)无论在何处，小磁针的指向就是磁场的方向()(6)磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度B越大()巩固提高：1地球是一个大磁体：在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；地磁场的北极在地理南极附近；赤道附近地磁场的方向和地面平行；北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的以上关于地磁场的描述正确的是()ABCD2(2010·苏北高二教学质量联合调研)关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是()3下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()A某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放

9、在该处时所受磁场力的方向B小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D由定义式B可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小图15当接通电源后，小磁针A的指向如图1所示，则()A小磁针B的N极向纸外转B小磁针B的N极向纸里转C小磁

10、针B不转动D因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动图26如图2所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是()A如图所示位置时等于BSB若使框架绕OO转过60°角，磁通量为BSC若从初始位置转过90°角，磁通量为零D若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS考点一安培定则的应用和磁场的叠加考点解读1高考对磁场基本知识的考查，往往同时考查多个方面，包括对磁感应强度的概念、安培定则的应用、磁场的叠加和磁感线的理解难度以中低档题为主解题的关键是复习中对基本概念与知识的正确理解与记忆2安培定则的应用在运用安培定则判定直

11、线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”.原因(电流方向)结果(磁场绕向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指3.磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解特别提醒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典例剖析图2例1(2011·大纲全国卷·15)如图2，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直，磁感

12、应强度可能为零的点是()Aa点Bb点Cc点Dd点思维突破1牢记判断电流的磁场的方法安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型2在进行磁感应强度的叠加时，应注意是哪个电流产生的磁场，磁场方向如何跟踪训练1(2011·新课标全国卷·14)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()3、009·荆州模拟)如图4所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点已知a点的实际磁感应强度为0，则下列叙述正确的

13、是()A直导线中的电流方向垂直纸面向里Bb点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°Cc点的实际磁感应强度也为0Dd点的实际磁感应强度与b点相同考点二安培力作用下导体运动情况的判定考点解读1通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用下导体的运动2明确磁场的分布和正确运用左手定则进行判断是解题的关键典例剖析图3例2如图3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()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思维突破判定安培力作用下导体运动情况的常

14、用方法跟踪训练2如图4所示，图4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()AFN1<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>FN2，弹簧的伸长量减小考点三安培力的综合应用考点解读1安培力的综合应用，一般有两种情形，一是安培力作用下导体的平衡和加速；二是与安培力有关的功能关系问题安培力的综合应用是高考的热点，题型有选择题，也有综合性的

15、计算题2处理这类问题，需弄清楚电流所在处的磁场分布情况要做好受力分析，搞清物体的受力情况，然后利用牛顿运动定律或者功能关系求解，在受力分析时，有时要把立体图转换成平面图，转换时要标明B的方向，以有利于确定安培力的方向3安培力大小的计算公式FILB是在磁感应强度B与电流I垂直情况下的结果；式中L是有效长度，对通电直导线，是导线在磁场中的那段长度；对弯曲导线，当导线所在平面与磁场方向垂直，且磁场为匀强磁场时，L等于弯曲导线两端点连接直线的长度，如图5所示，相应的电流方向沿L由始端流向末端图5典例剖析图6例3 如图6所示，两平行金属导轨间的距离L0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37

16、6;，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势E4.5V、内阻r0.50的直流电源现把一个质量m0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5，金属导轨电阻不计， g取10m/s2.已知sin37°0.60，cos37°0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力思维突破求解通电导体在磁场中的力学问题的方法：(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，画出平面受力分析图，判断安培力的

17、方向时切忌跟着感觉走，要用左手定则来判断，注意F安B、F安I；(3)根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解图7跟踪训练3倾角为的导电轨道间接有电源，轨道上放有一根静止的金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图7所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力()A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大11.导体变速运动时的安培力分析图8例4(2010·四川理综·20)如图8所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点

18、，使其向上运动若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A变为0B先减小后不变C等于FD先增大再减小图9跟踪训练4如图9所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心两金属轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向如图，大小为0.5T质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动已知MNOP1m，则()A金属细杆开始运动时的加速度大小为5m/s2B金属细杆运动到P点时的速度大小为5m/sC金属细杆运动到P点时的向心加速度大小10m/s2D金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75

19、N四、对磁通量的理解1如图6甲、乙所示，如何计算下面两图中磁通量的大小，你是怎样理解面积S的含义的？图62如果图6中的线圈都是n匝线圈，那么通过线圈的磁通量又应该如何计算？3如何计算图7中穿过线圈的磁通量的大小？图7总结1.S为线圈在磁场中的有效面积，即线圈在磁场中沿垂直磁场方向投影面的面积2与上一问的情况相同，线圈的磁通量等于通过某一匝的磁通量3用向里的磁通量减向外的磁通量图8【例5】如图8所示，矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内，加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B，则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕ab边转过60°，则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕

20、ab边转过180°，则穿过线圈的磁通量改变了多少？课堂小结：教学反思：课堂小测图101.如图10，一段导线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()A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)ILB2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11所示过c点的导线所受安培力的方向()图11A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，指向右边图123.已