安培定则的应用及磁场的叠加

磁场叠加问题的一般解题思路

图1

(1)确定磁场场源，如通电导线．

(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图1所示为M、N在c点产生的磁场．

(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场．

例1如图2所示，a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流，两导线旁有一点P，P 点到a、b距离相等，关于P点的磁场方向，以下判断正确的是()

图2

A．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向右

B．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向左

C．a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向右

D．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向左

①直导线通有等值的电流；②P点到a、b距离相等．

答案A

解析若a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，根据安培定则判断可知：

a在P处产生的磁场B a方向垂直于aP连线斜向上，如图所示．b在P处产生的磁场B b方向垂直于bP连线斜向下，根据平行四边形定则进行合成，P点的磁感应强度方向水平向右．故A正确，B错误．若a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则可得P点的磁感应强度方向水平向左．故C错误．若a、b中电流方向均向纸外，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向上．故D错误．

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(含答案)磁场、磁感应强度、磁通量、安培定则的应用

磁场、磁感应强度、磁通量、安培定则的应用一、基础知识（一）磁场、磁感应强度 1、磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向．2、磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向． (2)大小：B＝F IL(通电导线垂直于磁场)． (3)方向：小磁针静止时N极的指向． (4)单位：特斯拉(T)． 3、匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同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：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积． (2)公式：Φ＝BS. 深化拓展(1)公式Φ＝BS的适用条件：①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直．即B⊥S. (2)S为有效面积． (3)磁通量虽然是标量，却有正、负之分． (4)磁通量与线圈的匝数无关．（二）磁感线、通电导体周围磁场的分布 1、磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向一致． 2、条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图所示)

3 4、磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线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强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱． (3)磁感线是闭合曲线，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中断、不相交、不相切． (5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在．（三）对磁感应强度的理解 1、磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的． 2

安培力经典计算题

安培力复习 1．把轻的长方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近，两者在同一平面内，直导线AB 固定，线圈可以活动，当长方形线圈通以如图所示的电流时，线圈将（）（A ）不动（B ）靠近导线AB （C ）离开导线AB （D ）发生转动，同时靠近导线AB 答案：B 2．长直电流I 2与圆形电流I 1共面，并与其一直径相重合（但两者绝缘），如图所示。设长直导线不动，则圆形电流将（）（A ）绕I 2旋转（B ）向右运动（C ）向左运动（D ）不动答：B 3．在均匀磁场中，放置一个正方形的载流线圈使其每边受到的磁力的大小都相同的方法有（）（A ）无论怎么放都可以；（B ）使线圈的法线与磁场平行；（C ）使线圈的法线与磁场垂直；（D ）（B ）和（C ）两种方法都可以答：B 4．一平面载流线圈置于均匀磁场中，下列说法正确的是（）（A ）只有正方形的平面载流线圈，外磁场的合力才为零。（B ）只有圆形的平面载流线圈，外磁场的合力才为零。（C ）任意形状的平面载流线圈，外磁场的合力和力矩一定为零（D ）任意形状的平面载流线圈，外磁场的合力一定为零，但力矩不一定为零。答：D 1．截面积为S 、密度为ρ的铜导线被弯成正方形的三边，可以绕水平轴O O '转动，如图所示。导线放在方向竖直向上的匀强磁场中，当导线中的电流为I 时，导线离开原来的竖直位置偏转一个角度θ而平衡。求磁感应强度。若S =2mm 2 ，ρ=8.9g/cm 3 ， θ=15°，I =10A ，磁感应强度大小为多少？解：磁场力的力矩为 θθθcos cos cos 2212BIl l BIl Fl M F ===(3分) 重力的力矩为 θ ρθ ρθρsin 2sin 2 1 2sin 22221gSl l gSl l gSl M mg =?+?= （3分）由平衡条件 mg F M M =，得 ' '

14安培力及其应用

14安培力及其应用一、安培力 1．定义：磁场对电流的作用注意：磁场可以由磁铁产生，也可以由电流产生，因此电流对电流的作用力也属于安培力 2．大小：F=BILsin θ a ．B 指导线所在位置的磁感应强度，当导线所在位置磁场不一样时，应注意分段处理 b ．L 指导线的有效长度――通电导体初末连线的长度 c ．θ指导线中电流I 与B 之间的夹角 3．方向：左手定则 a ．安培力F 一定垂直于B 和I ，但B 与I 本身不一定相互垂直 b ．安培力F 与B 及I 可以构成三维坐标，因此受力分析时，注意把立体图画成平面图例1．如图，长为2l 的直导线折成边长相等，夹角为60°的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B .当在该导线中通以电流I 时，该V 形通电导线受到的安培力大小为( ) A ．0 B ．0.5BIl C ．BIl D ．2BIl 二、安培力的应用 1．与力的平衡相结合例2．在两个倾角均为α的光滑斜面上，各放有一个相同的金属棒，分别通以电流I 1和I 2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图中(a )、(b )所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I 1∶I 2为( ) A ．sin α B ．1sin α C ．cos α D ．1cos α 总结：(1)在三力平衡时能灵活画出平行四边形并利用三角函数进行求解 (2)在多力平衡时能建立坐标，进行正交分解 2．与牛顿运动定律结合例3．电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I 成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是( ) (多选) A ．只将轨道长度L 变为原来的2倍 B ．只将电流I 增加至原来的2倍 C ．只将弹体质量减至原来的一半 D ．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其他量不变总结：在合力不为零时，应该正交分解求出物体所受的合力，进而求出加速度 3．会分析通电导体的运动情况例4．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I 时，导线的运动情况是(从上往下看) ( ) A ．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，同时上升总结：(1)注意导体所于不同的磁场空间时，应分段进行受力分析，从而分析转动情况。 (2)在分析导体平动情况时可以采用特殊位置分析针对练习题 1．如图，倾斜导轨宽为L ，与水平面成α角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，金属杆ab 水平放在导轨上．当回路电流强度为I 时，关于金属杆ab 所受安培力F ，下列说法正确的是( ) A ．方向垂直ab 杆沿斜面向上 B ．方向垂直ab 杆水平向右 C ．F ＝BIL cos α D ．F ＝BIL sin α 2．如图，用一根导线做成一直角三角形框架acb ，固定于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向里，ab 两点接在电源电路上，当闭合开关S 时，则( ) (多选) A ．ab 与acb 所受的安培力的方向相同 B ．ab 与acb 所受的安培力的方向相反 C ．ab 与acb 所受的安培力的大小相等 D ．ab 所受的安培力大于acb 所受的安培力 3．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ， A 与螺线管垂直。A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( ) A ．水平向左 B ．水平向右 C ．竖直向下 D ．竖直向上

磁场知识点总结

（第三章）磁场知识点1．了解磁现象和磁场：能说出电流的磁效应；能描述磁场和地磁场；知道我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响；能举例说明磁现象在生产和生活中的应用．用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称作“针路”或“针径”。利用“针路”，船能够靠指南针导航。 1．磁场的产生：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，本质上讲磁场是由于电荷运动所产生的。变化的电场空间也产生磁场。 2．磁场的基本特性：磁场对处于其中的磁极、电流和运动电荷有力的作用；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。 3．磁场的方向：规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向（小磁针静止时N极的指向）为该点处磁场方向。 4．磁现象的电本质：奥斯特发现电流磁效应（电生磁）后，安培提出分子电流假说：认为在原子、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；从而揭示了磁铁磁性的起源：磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由电荷运动产生的；根据分子电流假说可以解释磁化、去磁等有关磁现象。 5地磁场（1）地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近；（2）地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似；（3）在地球赤道平面上，地磁场方向都是由北向南且方向水平（平行于地面）；（4）近代物理研究表明地磁场相对于地球是在缓慢的运动和变化的；地磁场对于地球上的生命活动有着重要意义。知识点2．理解磁感应强度：知道磁感应强度的概念，会运用磁感应强度的概念描述磁场． 1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫做磁感应强度，定义式为B＝F/IL。 2．对定义式的理解：（1）式中反映的F、B、I方向关系为：B⊥I，F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面。（2）式子可用来量度磁场中某处磁感应强度，不决定该处磁场的强弱，该处磁感应强度大小由磁场自身性质来决定。（3）磁感应强度是矢量，其矢量方向是小磁针在该处的北极受力方向，与安培力方向是垂直的。（4）如果空间某处磁场是由几个磁场共同激发的，则该点处合磁场（实际磁场）是几个分磁场的矢量和；某处合磁场可以依据问题求解的需要分解为两个分磁场；磁场的分解与合成必须遵循矢量运算法则。（5）在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（T） 1T＝1N/(A·m) 知识点3．能说出磁感线特点；识别几种常见磁场的磁感线分布；会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场方向；会计算磁通量．地磁场

安培定则_左手定则_右手定则_楞次定律的综合应用

高考热点专题复习安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用在选择题中，近两年的理综考试的知识点分布都比较稳定，力学和电学的内容共有四道题，可能是两道力学，两道电学，或者是力电综合的题目，而有关电磁学内容的选择题必定会涉及到安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律这些规律的使用，所以我们务必要弄清楚它们的区别，熟练掌握应用它们的步骤. (1) 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象： (2)右手定则与左手定则区别：抓住“因果关系”分析才能无误． “因电而动”——用左手，“力”字的最后一笔向左钩，可以联想到左手定则用来判断安培力！ “因动而电”——用右手；“电”字的最后一笔向向右钩，可以联想到右手定则用来判断感应电流方向， (3)楞次定律中的因果关联楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系，一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系，二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键. (4)运用楞次定律处理问题的思路 ★判断感应电流方向类问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为： ①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况. ②确定感应磁场：即根据楞次定律中的"阻碍"原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向：原磁通量增加，则感应磁场与原磁场方向相反；原磁通量减少，则感应磁场与原磁场方向相同——“增反减同”. ③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向.（见例1） ★判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路： ①常规法：据原磁场（B 原方向及ΔΦ情况）确定感应磁场（B 感方向）????→?安培定则判断感应电流（I 感方向）????→?左手定则导体受力及运动趋势. ②效果法由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则，可直接对运动趋势做出判断，更简捷、迅速. ★判断自感电动势的方向类问题感应电流的效果总是阻碍原电流变化(自感现象)——当自感线圈的电流增大时，感应电流阻碍“原电流”的增大，所以感应电流与原电流的方向相反；当自感线圈的电流减小时，感应电流阻碍“原电流”的减小，则感应电流与原电流的方向相同！判断感应电动势的思路为：据原电流（I 原方向及I 原的变化情况）确定感应电流I 感的方向（“增反减同”） ???????????→?出电流从电动势的正极流判断感应电动势的方向解题范例：基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生的磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用（安培力）左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合电路磁通量变化楞次定律

电磁学主要公式、定理、定律

电磁学主要公式、定理、定律一. 电场 1.库仑定律：212 q q F K r = 2.电场强度定义式：F E q = 3.点电荷电场强度决定式：2 Q E K r = 4.电势定义式：P E q ?= 5.两点间电势差：AB A B U ??=- 6.场强与电势差的关系式：AB U Ed = （只适用于匀强电场） 7.电场力移动电荷做功：AB W U q =? 8平行板电容器电容定义式：Q C U = (U 就是电势差AB U ) 9.平行板电容器电容决定式：4S C Kd επ= （式中，ε为介质的介电常数，S 为两板正对面积， K 为静电力恒量，d 为板间距离） 10.带电粒子在匀强电场中被加速：21 2mv qU = 11.带电粒子在匀强电场中偏转：2 2 02qL U y mv d = （U 为两板间电压）二.恒定电流 1.电流强度定义式：q I t = 2.电流微观表达式：I nqSv = （其中n 为单位体积内的自由电荷数，q 为每个电荷的电量值，S 为导体的横截面积，v 为自由电荷定向移动速率。） 3.电动势定义式：W E q = （W 为非静电力移送电荷做的功，q 为被移送的电荷量） 4.导线电阻决定式：L R S ρ = ( 式中ρ为电阻率，由导线材料、温度决定，L 为导线长，S

为导线横截面积。) 5.欧姆定律：U I R = (只适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路，对含电动机、电解槽的非纯电阻电路，气体导电和半导体导电不适用） 6.串联电路：（1）总电阻 12......R R R =++总（2）电流关系 123.....I I I I === （3）电压关系 123......U U U U =++总 7.并联电路：（1）总电阻 123 1111 ......R R R R =+++总 ①只有两个电阻并联时用 12 12 R R R R R = +总更方便快捷； ②若是n 个相同的电阻并联。可用1= R R n 总（2）电流关系 123=......I I I I +++总 (3) 电压关系 123=......U U U U ===总 8.电功的定义式：W qU UIt == （在纯电阻电路中，2 2 U W UIt I Rt t R ===） 9.电功率定义式：W P UI t == （在纯电阻电路中 , 22 U P I R R ==） 10.焦耳定律(电热计算式)：2Q I Rt = 11.电热与电功的关系：（1）在纯电电路中，W Q = （2）在非纯电阻电路中 W qU UIt == ＞Q 2I Rt = 12.电功率定义式：W P t = 13.电功率通用式：W P t = 和 P UI = （对纯电阻电路，22 W U P UI I R t R ====） 14.闭合电路欧姆定律：E I R r =+ （变形：E U U =+外内；E IR Ir =+； E U Ir =+外）三. 磁场

考点一磁场的理解及安培定则

考点一磁场的理解及安培定则 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用． (2)方向：小磁针的N 极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时N 极的指向． 2．磁感应强度 (1)定义式：B ＝F IL (通电导线垂直于磁场)． (2)方向：小磁针静止时N 极的指向． (3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的． 3．磁感线 (1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致． (2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线． (3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图1所示)．图1 4．电流的磁场

5.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． [思维深化] 请判断下列说法是否正确． (1)奥斯特发现了电流可以产生磁场．(√) (2)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关．(√) (3)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．(×) (4)磁感线是真实存在的．(×) (5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．(√) (6)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．(×) 1．[对磁场的理解](2015·新课标全国Ⅱ·18)(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是() A．指南针可以仅具有一个磁极 B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D．在指针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案BC 解析指南针有N、S两个磁极，受到地磁场的作用静止时N极指向北方，选项A错误，B 正确．指南针有磁性，可以与铁块相互吸引，选项C正确．由奥斯特实验可知，小磁针在通电导线放置位置合适的情况下，会发生偏转，选项D错误． 2．[电场强度和磁感应强度的对比](多选)下列说法中正确的是() A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值答案AC 解析电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导

3.4安培力的应用

第四节安培力的应用一、教学内容分析（一）、内容和地位在《普通高中物理课程标准》选修3-1的内容标准中涉及本节的内容有“了解磁电式电表的结构和工作原理”。本节内容为物理选修3－1中第三章磁场中第四节的教学内容，它处在探究安培力之后，起到对安培力的巩固作用，同时又拓展了学生的知识面。这一节的内容要求学生在实验与探究的基础上展开讨论加深对安培力的理解内容。（二）、教学目标 1、知识与技能 ·通过实验与探究，了解直流电动机的原理。 ·通过观察与思考，了解磁电式电表的原理。 2、过程与方法 ·经历探究直流电动机工作原理的过程，认识物理实验在提高直流电动机性能中的作用。 3、情感态度与价值观 ·了解电动机的研制简史，体会科学理论催化技术发明的巨大作用，体验科学家探索自然规律的艰辛。（三）教学重点与难点 ·通电线圈在匀强磁场中所受安培力矩及磁电式电流表的工作原理。二、教学方法（一）教法采用“实验探究、分析归纳、讨论分析”等方法，让学生经历知识的由来过程，激发学生的兴趣，从而形成自己的知识技能。在教学过程中采用多媒体手段，增进教学的直观性，加大课堂密度，提高教学效率。（二）学法在教学过程中让学生经历探究、讨论、分析、推理、运用等过程，充分提高学生的探究、分析、推理能力，发展学生的合理推理意识，培养学生主动探究的良好学习习惯。三、教具多媒体平台

四、教学过程

电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.（最基本的是磁铁和线圈）注意：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为了（和铁芯一起）造就辐向磁场；c、铁芯转动时螺旋弹簧会形变。［投影课本图3-4-4］［思考1］电流表中磁场分布有何特点呢？［讲解］电流表中的磁场在磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. ［思考2］什么是均匀辐向分布呢？［讲解］所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的. （2）电流表的工作原理引导学生弄清楚以下几点： ①线圈的转动是怎样产生的? ②线圈为什么不一直转下去？ ③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱? ④使用时要特别注意什么? 课件演示的工作原理。小结引导学生小结参与本节课知识的小结 1、在直流电动机模型中，下列说法正确的是（） A、当线圈平面静止在与磁感线方向垂直的位置时，若通以直流电，线圈将转动起来 B、随着线圈的转动，线圈上各边所受的安培完成相关练习。通过练习使学生熟悉和巩固本节课的内容

第3章3 安培定则的应用技巧—2020-2021 高中物理选修3-1学案

安培定则的应用技巧 (1)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场的方向时，拇指指“原因”——电流方向；四指指“结果”——磁感线绕向。在判定环形电流的磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向；拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向，即指N极。 (2)优先采用整体法：一个任意形状的电流(如三角形、矩形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，再根据安培定则确定磁场的方向，即磁感线的方向。 (3)若研究磁体与环形电流、通电螺线管的相互作用力，可根据安培定则将环形电流或通电螺线管等效成小磁针或条形磁铁，如图所示，然后根据磁极之间的相互作用规律进行分析。案例接通电源后，小磁针A按下图所示方向运动，则电源的__左__(填“左”或“右”)侧为电源正极，小磁针B的N极指向__垂直纸面向外__方向。解析：小磁针A的N极向右运动，故说明螺线管左侧为S极，右侧为N极，电流从左侧流入，则电源的左侧为电源的正极；将整个线路等效为一个环形电流，其电流方向沿逆时针，由安培定则判断出下方小磁针B处的磁场方向向外，小磁针B的N极指向为垂直纸面向外。 1．(2019·江苏省淮安市高二上学期期末)如图所示，将磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，该现象可以说明(C) A．磁感线是真实存在的 B．甘油中没有铁屑的地方就没有磁场 C．磁铁周围的磁场分布情况 D．将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果解析：磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在；而磁场是真实存在的，没有

铁屑的地方也有磁场。故A、B错误。磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，而磁感线可以描述磁场分布情况，故C正确；磁场对铁屑有力的作用对铜屑没有力作用，故D错误。 2．(2019·山东师大附中)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(B) 解析：本题考查了对地磁场的认识，由安培定则可知环形电流应自东向西，B项正确。 3．(2019·河南省驻马店市高二上学期期末)如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在以导线截面的中心O为圆心的圆周上有a、b、c、d四点，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，则d点的磁感应强度的大小和方向分别为(D) A．大小为B，方向竖直向上 B．大小为2B，方向水平向右 C．大小为2B，方向垂直纸面向外 D．大小为2B，方向斜向右下方解析：磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，那么通电直导线在a点的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，则通电直导线在d点的磁感应强度的大小仍为B，根据右手螺旋定则，其方向水平向右；依据矢量的合成法则，则d点的合磁感应强度的大小B d＝B2＋B2＝2B，其方向斜向右下方，故ABC错误，D正确。 [练案23] 基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1．(2019·北京市平谷区高二上学期期末)关于磁感线，下列说法正确的是(C)

高中物理微型专题4 安培力的应用

微型专题4 安培力的应用 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.会用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向.2.知道电流元法、等效法、结论法、转换研究对象法. 科学思维：1.会利用电流元法、等效法、结论法分析导体在安培力作用下的运动和平衡问题.2.会结合牛顿第二定律求导体棒的瞬时加速度. 一、安培力作用下导体运动的判断 1.电流元法即把整段电流等效为多段直线电流元,运用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力的方向. 2.特殊位置法把通电导体或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力的方向. 3.等效法环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁.条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析. 4.利用结论法 (1)两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥； (2)两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势. 5.转换研究对象法因为通电导体之间、通电导体与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律,定性分析磁体在通电导体产生的磁场中的受力和运动时,可先分析通电导体在磁体的磁场中受到的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受通电导体的作用力. 例1 如图1所示,把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以在空间自由运动,当导线通以图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)( ) 图1 A.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,同时上升答案 C 解析如图所示,将导线AB分成左、中、右三部分.中间一段开始时电流方向与磁场方向一致,不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向上,根据左手定则知其受力方向向外；右端一段所在处的磁场方向斜向下,受力方向向里.当转过一定角度时,中间一段电流不再与磁场方向平行,由左手定则可知其受力方向向下,所以从上往下看导线将一边逆时针方向转动,一边向下运动,C选项正确. 判断导体在磁场中运动情况的常规思路不管是电流还是磁体,对通电导体的作用都是通过磁场来实现的,因此,此类问题可按下列步骤进行分析： (1)确定导体所在位置的磁场分布情况. (2)结合左手定则判断导体所受安培力的方向. (3)由导体的受力情况判定导体的运动方向. 学科素养例1根据安培力的方向来判断导体的运动方向.这是基于事实证据进行科学推理,锻炼了推理能力. 针对训练1 (2018·扬州中学高二期中)如图2所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面M、N的连线的中垂线上.当平行导线M、N通以同向等值电流时,下列说法中正确的是( ) 图2 A.ab顺时针旋转 B.ab逆时针旋转 C.a端向外,b端向里旋转 D.a端向里,b端向外旋转答案 C 解析首先分析出两个平行电流在直导线ab处产生的磁场情况,如图所示,两电流产生的、在直导线ab上部分的磁感线方向都是从左向右,则ab上部分电流受到的安培力方向垂直纸面向外；ab下部分处的磁感线方向都是从右向左,故ab下部分电流受到的安培力方向垂直纸面向里.所以,导线的a端向外旋转,导线的b

物理学中的定律公式

一、物理定律、原理： 1、牛顿第一定律（惯性定律） 2、阿基米德原理 3、光的发射定律 4、欧姆定律 5、焦耳定律 6、能量守恒定律二、物理规律： 1、平面镜成像的特点 2、光的折射规律 3、凸透镜成像规律 4、两力平衡的条件和运用 5、力和运动的关系 6、液体压强特点 7、物体浮沉条件8、杠杆平衡条件9、分子动理论 10、做功与内能改变的规律11、安培定则12、电荷间的作用规律 13、磁极间的作用规律14、串、并联电路的电阻、电流、电压、电功、电功率、电热的分配规律三、应记住的常量： 1、热：1标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃ 体温计的量程：35℃~42℃分度值为0.1℃ 水的比热：C水=4.2×103J/(kg.℃) 2、速度：1m/s=3.6km/h 声音在空气的传播速度：V=340m/s V固>V液>V气光在真空、空气中的传播速度：C=3×108m/s 电磁波在真空、空气中的传播速度：V=3×108m/s 3、密度：ρ水=ρ人=103kg/m3 ρ水>ρ冰ρ铜>ρ铁>ρ铝 1g/cm3=103kg/m3 1L=1dm3 1mL=1cm3 g=9.8N/kg 4、一个标准大气压：P0=1.01×105Pa=76cm汞柱≈10m水柱 5、元电荷的电量：1e=1.6×10-19C 一节干电池的电压：1.5V 蓄电池的电压：2V 人体的安全电压：不高于36V 照明电路的电压：220V 动力电路的电压：380V 我国交流电的周期是0.02s,频率是50Hz，每秒换向100次。 1度=1Kw.h=3.6×106 J 四、物理中的不变量： 1、密度：是物质的一种特性，跟物体的质量、体积无关。 2、比热：是物质的一种特性，跟物质的吸收的热量、质量、温度改变无关。 3、热值：是燃料的一种特性，跟燃料的燃烧情况、质量、放出热量的多少无关。 4、电阻：是导体的一种属性，它由电阻自身情况（材料、长度、横截面积）决定，而跟所加的电压的大小，通过电流的大小无关。 5、匀速直线运动：物体的速度不变，跟路程的多少，时间长短无关。五、生活中的物理模型： 1、连通器：如水壶、水位计、船闸等。 2、杠杆：如撬棒、天平、杆秤、独轮车、铡刀等。 3、轮轴：如板手、螺丝刀、自行车的车把等。

高二物理磁学--安培定则

高二物理磁学--安培定则满分:0 班级：_________ 姓名：_________ 考号：_________ 一、单选题（共9小题） 1．由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将（） B．仍然静止 A．沿与ab边垂直的方向加速运动 C．以c为轴转动D．以b为轴转动 2．如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（） A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极 B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极 C．无论如何台秤的示数都不可能变化 D．台秤的示数随电流的增大而增大

3．如图所示，带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（） A．N极竖直向上B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向右D．N极沿轴线向左 4．如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（） A．图甲中，导线通电后磁针发生偏转 B．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用 C．图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近 D．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离 5．下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是（） B． A． C．D．

6．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（） B． A． C．D． 7．图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在电键S接通后，导线D所受磁场力的方向是（） B．向下C．向左D．向右 A．向上 8．在地球表面上某一区域，用细线悬挂在一小磁针的重心位置，周围没有其他磁源，静止时发现小磁针的N极总是指向北偏下方向，则该区域的位置可能是（） B．南半球(极区除外) A．赤道 C．北半球(极区除外)D．北极附近 9．

右手螺旋定则的应用

第30卷　第11期2001年11月中学物理教学参考Ph ys i cs Teaching in M idd le Schoo l Vo l .30　N o.11 N ov.2001　 ●教材教法● 右手螺旋定则的应用刘兵兵 (江苏省如东第一职业高级中学　226400) 提及右手螺旋定则,大家自然会想到用右手螺旋定则判断电流磁场的方向,其实,右手螺旋定则的应用不仅限于此,本文将介绍右手螺旋定则在高中物理教学中的几种具体应用,以供各位读者参考. 一、右手螺旋定则物理量有标量与矢量之分,而两矢量的乘积运算又有两种形式:标积(点乘)和矢积(叉图1 乘).假设有三个矢量A 、B 、C ,若C =A ×B ,则A 、 B 、 C 三个矢量的方向关系就可以根据右手螺旋定则来确定:右手四指由矢量 A 的方向,并沿小于180° 角向矢量B 的方向弯曲 (环绕),则伸直的大拇指所指的方向就是矢量 C 的方向,如图1所示. 二、右手螺旋定则在高中物理中的应用 11力矩的方向当作用在物体上的力使物体发生定轴转动时,可以用力矩来表示力对物体的转动效果.高中教材中对力矩的方向是这样规定的:面向物体观察,使物体逆时针转动的力矩为正,使物体顺时针转动的力矩为负.在教学中,教师也通常将力矩分为顺时针与逆时针两种,然而,顺、逆时针只是力矩对物体所产生的转动效果,力矩本身的方向并非为顺、逆时针. 如图2(a )所示,力F 1、F 2作用在杠杆上,杆的转动轴O 垂直纸面,L 1、L 2分别是力F 1、 F 对转轴的力臂根据力矩的定义M =L ×F , 可以看出力臂L 、力F 和力矩M 的方向组成了右手螺旋系统,由右手螺旋定则可以分别确定力矩M 1、M 2的方向:力F 1对转轴产生的力矩 M 1 使杠杆逆时针转动,右手四指由L 1沿小于 180°角转向F 1,则伸直的大拇指所指的方向就是力矩M 1的方向,即力矩M 1垂直纸面沿z 轴正方向,M 1为正值,如图2(b )所示. 力F 2产生的力矩M 2使杠杆顺时针转动,右手四指由L 2转向F 2,M 2垂直纸面沿z 轴负方向,M 2为负值,如图2(c )所示 . 图2 21角速度的方向角速度是用来描述物体转动快慢的物理量,教材中没有专门提及角速度的方向,课本和教学参考书讲述角速度时,都是以图3所示来表示的. 由于高中教学中不要求教师具体介绍角速度Ξ的方向,因此学生往往会由图3而产生图3 误解,认为角速度Ξ的方向就是物体的转动方向(顺时针或逆时针).其实,角速度Ξ与转动半径r 及线速度v 之间的关系满足v=Ξ×r ,三者之间也组成右手螺旋系统.由于线速度v 沿圆周的切线方向,根据右手螺旋定则,角速度Ξ的方向沿转动轴方向在实际确定Ξ的方向时,还可以如下判 2.. 71

(整理)恒定磁场的高斯定理和安培环路定理

恒定磁场的高斯定理和安培环路定理 1. 选择题题号：31011001 分值：3分难度系数等级：1 1．磁场中高斯定理：?=?s s d B 0 ，以下说法正确的是：（） A ．高斯定理只适用于封闭曲面中没有永磁体和电流的情况 B ．高斯定理只适用于封闭曲面中没有电流的情况 C ．高斯定理只适用于稳恒磁场 D ．高斯定理也适用于交变磁场答案：D 题号：31012002 分值：3分难度系数等级：2 2．在地球北半球的某区域，磁感应强度的大小为5 104-?T ，方向与铅直线成60度角。则穿过面积为1平方米的水平平面的磁通量（） A ．0 B ．5 104-?Wb C ．5 102-?Wb D ．5 1046.3-?Wb 答案：C 题号：31011003 分值：3分难度系数等级：1 3．一边长为l ＝2m 的立方体在坐标系的正方向放置，其中一个顶点与坐标系的原点重合。有一均匀磁场)3610(k j i B ++=通过立方体所在区域，通过立方体的总的磁通量有（） A ．0 B ．40 Wb C ．24 Wb D ．12Wb 答案：A 题号：31013004 分值：3分难度系数等级：3 4．无限长直导线通有电流I ，右侧有两个相连的矩形回路，分别是1S 和2S ，则通过两个矩形回路1S 、2S 的磁通量之比为：（）。

A ．1：2 B ．1：1 C ．1：4 D ．2：1 答案：B 题号：31011005 分值：3分难度系数等级：1 5．均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为R 的圆面，今以圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为（） A ． B R 2 2π B ．B R 2 π C ．0 D ．无法确定答案：B 题号：31012006 分值：3分难度系数等级：2 6．在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α，则通过半球面S 的磁通量为（） A ． B r 2 π B ．B r 22π C ．απsin 2B r - D ．απcos 2B r - 答案：D 题号：31011007 分值：3分难度系数等级：1 7．若空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不具有简单的对称性，则该磁场分布（） A ．不能用安培环路定理来计算 B ．可以直接用安培环路定理求出 C ．只能用毕奥-萨伐尔定律求出 D ．可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出答案：D 题号：31012008 分值：3分

高考物理母题解读(九)磁场母题1磁场的描述安培定则

高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题1、磁场的描述安培定则【解法归纳】引入磁感应强度描述磁场的强弱，引入磁感线形象化的描述磁场。磁感线密的地方表示该处磁感应强度大，磁场强；磁感线疏的地方表示该处磁感应强度小，磁场弱；磁感线是闭合曲线。磁感线永不相交。磁体、电流的磁场都产生于电荷的运动。电流的磁场方向用安培定则判断。描述磁场强弱的物理量磁感应强度是矢量，矢量叠加遵循平行四边形定则。解答磁场叠加类试题依据各磁场的方向，运用平行四边形定则进行合成。典例；（2012·全国理综）如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，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【针对训练题精选解析】 1（2007广东理科基础）.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

3（2007上海物理第7题）取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图3（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（）（A）0。（B）0.5B。（C）B。（D）2 B。【解析】将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，两个导线在（a）（b）螺线管内中部产生的磁感应强度大小相同方向相反，所以在螺线管内中部的磁感应强度大小为零。【答案】A 4（2007上海物理第1A题）．磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝ ___________，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有___________等。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【解析】：在地理北极附近是地磁场的S极，由安培定则可知正确表示安培假设中环形电流方向的是图B。【答案】：B 【点评】此题考查地磁场和安培定则。环形电流可等效为小磁针，地球的磁场可等效为一条