91磁場的基本概念磁場對電流的作用

1、磁場的描述磁場的描述 磁場對電流的作用磁場對電流的作用1 1產(chǎn)生：產(chǎn)生于磁體或產(chǎn)生：產(chǎn)生于磁體或_周圍周圍2 2本質(zhì)：本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由_產(chǎn)生的產(chǎn)生的3 3特性：磁場對放入其中的磁體或運(yùn)動(dòng)電荷特性：磁場對放入其中的磁體或運(yùn)動(dòng)電荷( (電流電流) )有力的作用，有力的作用，n n極的受力方向與磁場方向極的受力方向與磁場方向_，s s極的受力方向極的受力方向與磁場方向相反磁體、電流之間都是通過磁場發(fā)生相互與磁場方向相反磁體、電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的作用的電流電流 電荷的運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng) 相同相同 知識點(diǎn)一磁場知識點(diǎn)一磁場1 1定義：在

2、磁場中，定義：在磁場中，垂直于磁場方向垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線受到的安培力的通電導(dǎo)線受到的安培力f f與電流與電流i i和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度l l的乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度即磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度即b b_(_(定義式定義式) )2 2方向：方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量矢量，其方向就是該處磁場的方向，也，其方向就是該處磁場的方向，也是小磁針是小磁針n n極的受力方向，即小磁針極的受力方向，即小磁針靜止時(shí)靜止時(shí)n n極的指向極的指向。3 3單位：特斯拉，簡稱特，符號是單位：特斯拉，簡稱特，符號是(t)(t)，1 t1 t1 n/(am)1 n

3、/(am)4 4意義：表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量意義：表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量 知識點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度知識點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度1 1定義：在磁場中畫一系列曲線，使曲線上任意點(diǎn)的定義：在磁場中畫一系列曲線，使曲線上任意點(diǎn)的_方向都跟該點(diǎn)磁場方向一致，這一系列曲線即方向都跟該點(diǎn)磁場方向一致，這一系列曲線即為磁感線為磁感線2 2意義：磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，意義：磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，_方方向表示磁場的方向向表示磁場的方向3 3特點(diǎn)：特點(diǎn)：磁感線是磁感線是閉合曲線閉合曲線，磁體外部的磁感線是從，磁體外部的磁感線是從n n極到極到s s極，極，磁體內(nèi)部的磁感線是從磁體內(nèi)部的磁感線是從s s極

4、到極到n n極，磁感線不相交極，磁感線不相交切線切線 切線切線 知識點(diǎn)三磁感線知識點(diǎn)三磁感線1常見磁場：常見磁場：條形磁鐵條形磁鐵的磁場、蹄形磁鐵的磁場、的磁場、蹄形磁鐵的磁場、 地磁地磁場場直線電流直線電流的磁場、環(huán)形電流的磁場、的磁場、環(huán)形電流的磁場、 通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場2 2勻強(qiáng)磁場：如果在磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方勻強(qiáng)磁場：如果在磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處向處處_，這個(gè)區(qū)域的磁場就叫做勻強(qiáng)磁場，如通，這個(gè)區(qū)域的磁場就叫做勻強(qiáng)磁場，如通電螺線管內(nèi)部的磁場電螺線管內(nèi)部的磁場3 3安培定則安培定則：(1)(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電

5、直導(dǎo)通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓伸直的拇指指向電流的方向，那么彎曲的四指的指向就線，讓伸直的拇指指向電流的方向，那么彎曲的四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向；是磁感線的環(huán)繞方向；(2)(2)通電螺線管中的安培定則：用右手握通電螺線管中的安培定則：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么伸直的拇指住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么伸直的拇指所指的那一端是通電螺線管的所指的那一端是通電螺線管的n n極極相同相同 知識點(diǎn)四常見磁場及磁場方向的判定知識點(diǎn)四常見磁場及磁場方向的判定 知識點(diǎn)五安培力知識點(diǎn)五安培力1 1定義：磁場對通電導(dǎo)線定義：磁場對通電導(dǎo)線( (電流

6、電流) )的作用力稱為安培力的作用力稱為安培力2 2大小：大?。篺 f_ 若通電導(dǎo)線與磁場方向平行，則安培力若通電導(dǎo)線與磁場方向平行，則安培力f f0.0.3 3方向：可用方向：可用_判斷判斷4 4左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向電流掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向電流的方向，那么的方向，那么_所指的方向就是安培力的方向所指的方向就是安培力的方向bilsin 左手定則左手定則 拇指拇指 b1bb2ib 1磁電式電流表的結(jié)構(gòu)：磁電式電流表的結(jié)構(gòu)：(1)蹄形磁鐵；

7、蹄形磁鐵；(2)圓柱形鐵芯，固定圓柱形鐵芯，固定在蹄形磁鐵的兩極間；在蹄形磁鐵的兩極間；(3)鋁框，套在鐵芯外，可繞軸鋁框，套在鐵芯外，可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)；(4)(4)線圈，繞在鋁框上；線圈，繞在鋁框上；(5)(5)兩個(gè)螺旋彈簧及一個(gè)指針，裝在兩個(gè)螺旋彈簧及一個(gè)指針，裝在鋁框的轉(zhuǎn)軸上，被測電流經(jīng)過兩個(gè)彈簧接入線圈，指針用于鋁框的轉(zhuǎn)軸上，被測電流經(jīng)過兩個(gè)彈簧接入線圈，指針用于指示電流值如圖指示電流值如圖36361 1所示所示 知識點(diǎn)六知識點(diǎn)六磁電式電流表的結(jié)構(gòu)和工作原理磁電式電流表的結(jié)構(gòu)和工作原理2 2磁電式電流表的工作原理：如圖磁電式電流表的工作原理：如圖36362 2所示，所示， 由于這種磁場

8、由于這種磁場的方向總沿著徑向均勻地輻射分布，在距軸線等距離處的磁的方向總沿著徑向均勻地輻射分布，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等，這樣感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總跟它所在位置的磁感線平行，安培力的方向總與線圈平面總跟它所在位置的磁感線平行，安培力的方向總與線圈平面垂直，電流圈平面垂直，電流i i與指針偏角與指針偏角成正比，成正比，i i越大則越大則越大，越大，因而電流表可以量出電流因而電流表可以量出電流i i的大小，且刻度是均勻的的大小，且刻度是均勻的 當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)， 安培力的方向隨著改變，

9、安培力的方向隨著改變， 指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變， 所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向 即可知道被測電流的方向即可知道被測電流的方向 例題例題1 1：關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，以下說法中正確的：關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，以下說法中正確的有有( ) ( ) a.a.電流元電流元ilil在磁場中受力為在磁場中受力為f f，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁感應(yīng)強(qiáng)度b b一定等一定等于于f/ilf/ilb.b.電流元電流元ilil在磁場中受力為在磁場中受力為f f，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁感應(yīng)強(qiáng)度b b可能大可能大于或等于于或等于f/ilf/ilc.c.磁場中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大磁

10、場中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大d.d.磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與電流元在此點(diǎn)的磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與電流元在此點(diǎn)的受力方向相同受力方向相同b解析見下頁解析見下頁考點(diǎn)一：基本概念的理解考點(diǎn)一：基本概念的理解單選單選 【解析】對于【解析】對于b=f/ilb=f/il來說，該公式僅是定義式，來說，該公式僅是定義式，并不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度并不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度b b的大小和方向是由磁的大小和方向是由磁場決定的，與電流的大小和方向，甚至于有無電流場決定的，與電流的大小和方向，甚至于有無電流均無關(guān)均無關(guān). .其次它有其適用條件其次它有其適用條件，即在勻強(qiáng)磁場中，即在勻強(qiáng)磁場中，電

11、流的方向與磁場垂直時(shí)，該公式才適用電流的方向與磁場垂直時(shí)，該公式才適用，在此種，在此種情況下，安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者的方向是情況下，安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者的方向是兩兩垂直的，且此時(shí)安培力兩兩垂直的，且此時(shí)安培力f f也為定值電流在某勻也為定值電流在某勻強(qiáng)磁場中所受的最大值，否則應(yīng)當(dāng)以強(qiáng)磁場中所受的最大值，否則應(yīng)當(dāng)以b=f/ilsinab=f/ilsina來來計(jì)算計(jì)算. .故答案為故答案為b b項(xiàng)項(xiàng). .變式變式1 1：關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法正確的是關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法正確的是（ ）磁鐵的磁場和電流的磁場都是電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁鐵的磁場和電流的磁場都是電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一切

12、磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場而一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場而 發(fā)生的相互作用發(fā)生的相互作用根據(jù)安培的分子電流假說，在外界磁場作用下，根據(jù)安培的分子電流假說，在外界磁場作用下，鐵磁性物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時(shí)，鐵磁性物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時(shí)，物體就被磁化，兩端就形成磁極物體就被磁化，兩端就形成磁極為了使永久磁體保持磁性，要定期讓它受到高溫為了使永久磁體保持磁性，要定期讓它受到高溫或猛烈的撞擊，促使分子電流易于獲得一致取向或猛烈的撞擊，促使分子電流易于獲得一致取向a.a.只有只有正確正確 b.b.只有只有正確正確c.c.只有只有正確正確 d.d.只有只有正確正

13、確 c單選單選變式變式2：如圖所示，如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別放在三枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方、右側(cè)和管內(nèi)，當(dāng)這些小磁通電螺線管的正上方、右側(cè)和管內(nèi)，當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針針靜止時(shí)，小磁針n極的指向是（極的指向是（ ）a.a、b、c均向左均向左b.a、b、c均向右均向右c.a向左，向左，b向右，向右，c向右向右d.a向右，向右，b向左，向左，c向右向右 圖1115c單選單選一束帶電粒子沿著水平方向，平行地飛過磁針上一束帶電粒子沿著水平方向，平行地飛過磁針上方，如圖方，如圖1 1中所示，當(dāng)帶電粒子飛過磁針上方的瞬間，中所示，當(dāng)帶電粒子飛過磁針上方的瞬間，磁針的磁針的s s 極

14、向紙里轉(zhuǎn)，這帶電粒子可能是（極向紙里轉(zhuǎn)，這帶電粒子可能是（ ）向右飛行的正電荷束向右飛行的正電荷束 向左飛行的正電荷束向左飛行的正電荷束向右飛行的負(fù)電荷束向右飛行的負(fù)電荷束 向左飛行的負(fù)電荷束向左飛行的負(fù)電荷束a.a.只有只有正確正確 b.b.只有只有正確正確c.c.只有只有正確正確 d.d.只有只有正確正確圖1114c單選單選磁體的磁場磁體的磁場條形磁鐵、蹄形磁鐵條形磁鐵、蹄形磁鐵考點(diǎn)二：常見磁場與安培定則的應(yīng)用考點(diǎn)二：常見磁場與安培定則的應(yīng)用電流周圍的磁場（奧斯特實(shí)驗(yàn)）：電流周圍的磁場（奧斯特實(shí)驗(yàn)）：直線電流、環(huán)形導(dǎo)線、通電螺線管直線電流、環(huán)形導(dǎo)線、通電螺線管通電直導(dǎo)線周圍磁場通電直導(dǎo)線周

15、圍磁場通電環(huán)形導(dǎo)線周圍磁場通電環(huán)形導(dǎo)線周圍磁場地磁場：地磁場： 地球周圍存在地球周圍存在磁場，地磁場的磁場，地磁場的s、n極與地理極與地理南、北極相反，南、北極相反，但稍有偏差但稍有偏差. 例例2 220112011課標(biāo)全國卷課標(biāo)全國卷 為了解釋地球的磁性，為了解釋地球的磁性，1919世紀(jì)世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流i i引起引起的在如圖的在如圖36363 3所示的四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形所示的四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是電流方向的是( () ) 圖圖36363 3 b b 單選單選 【主編剖析】【主編

16、剖析】 本題將環(huán)形電流的磁場分布規(guī)律和地磁場的本題將環(huán)形電流的磁場分布規(guī)律和地磁場的分布規(guī)律巧妙地聯(lián)系起來命題，需要考生準(zhǔn)確掌握安培定則、分布規(guī)律巧妙地聯(lián)系起來命題，需要考生準(zhǔn)確掌握安培定則、環(huán)形電流磁場、地磁場等基礎(chǔ)知識，尤其特別注意地磁場的環(huán)形電流磁場、地磁場等基礎(chǔ)知識，尤其特別注意地磁場的n n極在地理位置的南極附近對于通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的分布極在地理位置的南極附近對于通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的分布規(guī)律同樣應(yīng)用安培定則判定，若空間某一點(diǎn)附近有多個(gè)通電直規(guī)律同樣應(yīng)用安培定則判定，若空間某一點(diǎn)附近有多個(gè)通電直導(dǎo)線，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為每個(gè)通電直導(dǎo)線單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的導(dǎo)線，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為每個(gè)通電

17、直導(dǎo)線單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，如下面的變式題磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，如下面的變式題 解析解析 地理的南極是地磁場的地理的南極是地磁場的n n極，由安培定則知極，由安培定則知b b正確正確 變式變式1：根據(jù)安培假設(shè)的思想，認(rèn)為磁場是由于根據(jù)安培假設(shè)的思想，認(rèn)為磁場是由于運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對地磁場也適運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對地磁場也適用，而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對地球定向用，而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對地球定向移動(dòng)的電荷，那么由此判斷，地球應(yīng)該（移動(dòng)的電荷，那么由此判斷，地球應(yīng)該（ ）a.帶負(fù)電帶負(fù)電 b.帶正電帶正電c.不帶電不帶電 d.無法確定無法確定a單選單選 變式

18、題變式題2歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時(shí)因無電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)系時(shí)因無電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動(dòng)勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，具體做生電動(dòng)勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，具體做法是：法是：在地磁場作用下在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為i 時(shí)時(shí),小磁針偏小磁針偏轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)了30, 問當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小

19、磁針偏轉(zhuǎn)了問當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60, 通過該直導(dǎo)線通過該直導(dǎo)線的電流為（已知直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的電流為（已知直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場i2i3a2i bc3i d與通過直導(dǎo)線的電流成正比）與通過直導(dǎo)線的電流成正比） （ ） c解見下頁解見下頁 單選單選解：解： 設(shè)地磁場強(qiáng)度為設(shè)地磁場強(qiáng)度為b地地，當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為，當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為i時(shí)，時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了小磁針偏轉(zhuǎn)了30，如圖甲示。，如圖甲示。30b1b地地圖甲圖甲b合合130地1tanbb 當(dāng)發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了當(dāng)發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60，如圖乙示，如圖乙示 60b地地b2圖乙圖乙b合合260地2tanbb 123bb 通過該直導(dǎo)線的電流為通過該

20、直導(dǎo)線的電流為 iii3312 變式題變式題3 320112011全國卷全國卷 如圖如圖36364 4所示，兩根相互平所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流i i1 1和和i i2 2，且，且i i1 1 i i2 2；a a、b b、c c、d d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a a、b b、c c與兩與兩導(dǎo)線共面；導(dǎo)線共面；b b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b b、d d的連線與導(dǎo)線所在平面垂的連線與導(dǎo)線所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是( () )a aa a點(diǎn)點(diǎn)b b

21、b b點(diǎn)點(diǎn)c cc c點(diǎn)點(diǎn) d dd d點(diǎn)點(diǎn) c c 單選單選 解析解析 空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是i i1 1、i i2 2各各自產(chǎn)生的磁場疊加的結(jié)果距離導(dǎo)線越近的地方，磁場越自產(chǎn)生的磁場疊加的結(jié)果距離導(dǎo)線越近的地方，磁場越強(qiáng)根據(jù)安培定則，只有在強(qiáng)根據(jù)安培定則，只有在c c點(diǎn)，兩條導(dǎo)線電流各自產(chǎn)生的磁點(diǎn)，兩條導(dǎo)線電流各自產(chǎn)生的磁場才有可能大小相等，方向相反，疊加后互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)場才有可能大小相等，方向相反，疊加后互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零度為零 如圖所示，三根長直導(dǎo)線垂直于紙面放置通以如圖所示，三根長直導(dǎo)線垂直于紙面放置通以大小相同，方向如圖的電流

22、，大小相同，方向如圖的電流，acbd,且且ad=ad=ac,則則a點(diǎn)處點(diǎn)處b的方向?yàn)椋ǖ姆较驗(yàn)椋?）a.垂直于紙面向外垂直于紙面向外 b.垂直于紙面向里垂直于紙面向里c.沿紙面由沿紙面由a向向dd.沿紙面由沿紙面由a向向c圖1112c單選單選圖圖3 單選單選答案答案a考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的判定考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的判定甲甲 乙乙 左手定則左手定則 圖圖4 單選單選答案答案c轉(zhuǎn)換研究對象法轉(zhuǎn)換研究對象法轉(zhuǎn)換研究對象法轉(zhuǎn)換研究對象法如圖如圖1 1所示，兩個(gè)同樣的導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛，所示，兩個(gè)同樣的導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離，當(dāng)同時(shí)給兩導(dǎo)線環(huán)通以同向電相隔一小段距離，當(dāng)同

23、時(shí)給兩導(dǎo)線環(huán)通以同向電流時(shí)，兩導(dǎo)線環(huán)將（流時(shí)，兩導(dǎo)線環(huán)將（ ）a.a.吸引吸引 b.b.排斥排斥c.c.保持靜止保持靜止 d.d.邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng) 圖1118a單選單選 變式題變式題如圖如圖36369 9所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流通入圖示方向電流i i時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是( (從上往下看從上往下看)()() )a a順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降b b順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同

24、時(shí)上升c c逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降d d逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 a a 單選單選 解析解析 首先用電流元法：首先用電流元法：把直線電流等效為把直線電流等效為aoao、o oo o、obob三段三段( (o oo o段極短段極短) )電流元，由于電流元，由于o oo o段電流方向與該處磁場方段電流方向與該處磁場方向相反，所以不受安培力作用；向相反，所以不受安培力作用；aoao段電流元所在處的磁場方向段電流元所在處的磁場方向傾斜向上，根據(jù)左手定則可知其所受安培力傾斜向上，根據(jù)左手定則可知其所受安培力方向垂直紙面向外；方向垂直紙面向外；obob段電

25、流元所在處段電流元所在處的磁場方向傾斜向下，同理可知其所受的磁場方向傾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直紙面向里綜上可知導(dǎo)安培力方向垂直紙面向里綜上可知導(dǎo)線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)( (俯視俯視) )然后應(yīng)用特殊位置法：然后應(yīng)用特殊位置法：把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過9090的特殊位置來分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線的特殊位置來分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng) 第二課時(shí)第二課時(shí)安培力的綜合應(yīng)用安培力的綜合應(yīng)用一一.安培力安培力1.定義定義:磁場對通電直導(dǎo)線的作用力叫安培力磁場對通電直導(dǎo)線的作用力叫安培力2.大小大小: b

26、垂直垂直i f=bil 3.方向方向: f垂直于垂直于b和和i所決定的平面所決定的平面用左手定則判定用左手定則判定b和和i成一夾角成一夾角 f=bilsin4.4.安培力公式的適用條件；安培力公式的適用條件； 一般只適用于勻強(qiáng)磁場；一般只適用于勻強(qiáng)磁場； l l為導(dǎo)線的有效長度，即為導(dǎo)線的有效長度，即導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長度，相應(yīng)的電流方向沿的長度，相應(yīng)的電流方向沿l l由始端流向末端由始端流向末端；如圖；如圖所示，幾種有效長度；所示，幾種有效長度； 安培力大小應(yīng)用公式安培力大小應(yīng)用公式f fbilbil ，但要注意：，但要注意：l l是有效長度，其是有效長度，其數(shù)值等于處于

27、磁場中的通電導(dǎo)線兩端點(diǎn)間的距離數(shù)值等于處于磁場中的通電導(dǎo)線兩端點(diǎn)間的距離如圖如圖36365 5甲所示，直角形折線甲所示，直角形折線abcabc中通入電流中通入電流i i，ababbcbcl l，折線所，折線所在平面與勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度在平面與勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度b b垂直垂直abcabc受安培力等效于受安培力等效于acac( (通有通有ac的電流的電流i)所受的安培力，即所受的安培力，即fbil，方向?yàn)樵?，方向?yàn)樵诩埫鎯?nèi)垂直于紙面內(nèi)垂直于ac斜向上同理推知：斜向上同理推知：半圓形通電導(dǎo)線受安半圓形通電導(dǎo)線受安培力如圖乙所示，培力如圖乙所示，fbi2r；如圖丙所示閉合的通電導(dǎo)線如圖丙所示閉合的通電

28、導(dǎo)線框所受安培力框所受安培力f0. 二二.應(yīng)用安培力應(yīng)注意的兩個(gè)問題應(yīng)用安培力應(yīng)注意的兩個(gè)問題1.分析受到的安培力時(shí)分析受到的安培力時(shí),要善于把立體圖要善于把立體圖, 改畫成易于分析受力的平面圖形改畫成易于分析受力的平面圖形.2.先對導(dǎo)線進(jìn)行受力分析先對導(dǎo)線進(jìn)行受力分析,畫出導(dǎo)線的受力平面圖畫出導(dǎo)線的受力平面圖,然后依照然后依照f合合=0或或f合合=ma， 列出相應(yīng)的方程列出相應(yīng)的方程三、安培力的綜合應(yīng)用題型三、安培力的綜合應(yīng)用題型 一是安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速；一是安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速； 二是與安培力有關(guān)的功能關(guān)系問題二是與安培力有關(guān)的功能關(guān)系問題 abb(1)abb(2)abb

29、(4)abb(3)f(1)bf(3)bf(4)bf=bilf=bilf=bilf=bilbf(2)b例題例題1：畫出下列各圖中：畫出下列各圖中ab受安培力方向受安培力方向跟蹤訓(xùn)練：跟蹤訓(xùn)練：如圖（甲）所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面如圖（甲）所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面成成角傾斜放置，電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組角傾斜放置，電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組成閉合回路，細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)。整個(gè)裝置成閉合回路，細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)。整個(gè)裝置分別處在如圖（乙）所示的勻強(qiáng)磁場中，分別處在如圖（乙）所示的勻強(qiáng)磁場中，其中可能使金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)其中可能使金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的是的是 ( )(甲甲)(乙乙)iia

30、bbbidbcbib單選單選 例例2 220112011黃岡質(zhì)檢黃岡質(zhì)檢 如圖如圖36366 6所示，用粗細(xì)均勻的所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，電阻絲折成平面梯形框架，abab、cdcd邊均與邊均與adad邊成邊成6060角，角，ababbcbccdcdl l，已知長度為，已知長度為l l時(shí)電阻絲阻值為時(shí)電阻絲阻值為r r. .框架與一電動(dòng)勢為框架與一電動(dòng)勢為e e、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為r r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為b b的勻強(qiáng)磁場，則框架受到的安培力的合力大小為的勻強(qiáng)磁場，則框架受到的安培力的合力大小為( () )c c 單選單選 點(diǎn)評點(diǎn)評 若按照基本方法計(jì)算整個(gè)框架的安培力，首先需若按照基本方法計(jì)算整個(gè)框架的安培力，首先需要分別求出要分別求出adad和和abcdabcd兩個(gè)支路的電流，然后逐個(gè)求梯形的四個(gè)兩個(gè)支路的電流，然后逐個(gè)求梯形的四個(gè)邊所受的安培力，最后求合力；本題的解析靈活地應(yīng)用等效長邊所受的安培力，最后求合力；本題的解析