8.1磁场的描述

流I时，导线的运动情况是(从上往下看)( A )
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
8. 在同一平面上有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导
线中电流 I4＝I3>I2>I1，要使 O 点磁场增强，则应切断哪一根导线
A．沿x轴的正向 B．沿x轴的负向 C．沿z轴的正向 D．沿z轴的负向 5.如图所示，两个完全相同的通电圆环A、B，圆心O重合、 圆面相互垂直的放置，通电电流相同，电流方向如图所示， 设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度都为B0，则
O处的磁感应强度大小为( C )
A．0 C. 2B0
B．2B0 D．无法确定
(3)F＝ BILsinθ 分解B或分解I都行
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，并使四指指向电流的方向， 这时拇指所指的方向就是通电导线在 磁场中所受安培力的方向
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I， 即F垂直于B、I 决定的平面．
D. 一小段通电直导线放在 B 为零的位置，那么它受到磁场力 F 也
一定为零
3、 [2009·全国卷Ⅰ] 如图所示，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．导线 ab、bc 和 cd 段的长度均为 L，且∠abc＝∠bcd＝135°. 通过导线的电流为 I，方向如图中箭头所示．则导线 abcd 所受到的
12．(2009·重庆高考)在如图8－1－13所示电路中，电池均相同，当
开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小为fa、
fb，判断这两段导线( D)
A．相互吸引，fa＞fb
B．相互排斥，fa＞fb
C．相互吸引，fa＜fb D．相互排斥，fa＜fb
13、质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN 的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ 角斜向下，如图所示，求棒MN受到的支持力和摩擦力．
中的电流( A )
A. I1
B. I2
C. I3
D. I4
9、如图所示，把一通电直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，导线的运动情况
是(从上往下看)( ) C
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
F⊥B，F⊥I，但B与I不一定垂直
B1 B
B2
3、画出图中安培力的方向。
F
×F
F
F
注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直。
4、画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
(3)F=BIL,L是有效长度，即垂直于磁感应强度方向的长度
有效长度L等于始端流向
末端的直线长度
闭合导线有效长度L=0
F＝BI·L，
立体图
纵截面图
①安培定则：让右手弯曲得人四指与环形电流的方向一致， 伸直的拇指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向
②环形电流的两侧是N极和S极
③地磁场可能与环形电流有关
四、电流周围的磁场分布 (3)通电螺线管的磁场
立体图 ①安培定则：右手握住通电螺线管，四指方向跟电流方向一 致，大姆指所指的方向为通电螺线管内部的磁感线方向． ②与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外 为非匀强磁场，内部磁场比管口大。 匀强磁场：物理学中，把磁感线的间距相等、相互平行且指 向相同的磁场叫做匀强磁场．
磁场方向、磁感应强度方向、磁感线切线方向、小磁针 静止时N极所指的方向是一致的． 1、磁场线是为了形象地描述磁场中各点磁场强弱和方向而引 起的，假想的、实际不存在
2、磁场线每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致
3、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
4、磁感线是闭合曲线
外部N到S， 内部S到N
5、磁感线不能相交，也不能相切
③B是矢量，方向：小磁针静止时N极所指的方向
3、单位：特斯拉，符号T,1 T＝1 N/(A·m) 4、定义式也适用非匀强磁场，此时L应很短，IL称电流元
（二）磁感线：
在磁场中人为地画出一系列曲线，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，这样的曲线就叫做磁 感线．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
【答案】 1.4 Ω≤R≤8.2 Ω
14、在水平面上平行放置着两根长度均为 L 的金属导轨 MN 和 PQ，导 轨间距为 d，导轨和电路的连接如图所示．在导轨的 MP 端放置着一根 金属棒，与导轨垂直且接触良好．空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁
感应强度为 B.将开关 S1 闭合，S2 断开，电压表和电流表的示数分别为 U1 和 I1，金属棒仍处于静止状态；再将开关 S2 闭合，电压表和电流表的 示数分别为 U2 和 I2，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属 棒始终与导轨垂直．设金属棒的质量为 m，金属棒与导轨之间的动摩擦 因数为 μ.忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重 力加速度为 g，求：(1)金属棒到达 NQ 端时的速度大小；
(4)保护地球生命，射向地球的高速带电粒子不直接到达地球。
四、电流周围的磁场分布 (1)直线电流的磁场
立体图
纵截面图
①安培定则：右手握住直导线，大姆指方向与电流的方向 一致，则弯曲四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．
②磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆， ③离电流越远，磁场越弱
四、电流周围的磁场分布 (2)环形电流的磁场
可能是（ BC ）
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
一、磁场的性质 4．本质 安培分子电流假说，在原子、分子等物质微粒的内部， 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，它的两侧相当于磁极
①．磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由运动电荷引起的 ②．有磁必有电，有电不一定有磁
的磁场磁化后( A )
A.M1的左端为N极，M2的右端为N极 B.M1和M2的左端均为N极 C.M1的右端为N极，M2的左端为N极 D.M1和M2的右端均为N极
[解析] 根据安培定则可以判定通电螺线管左端是 N 极，右端是 S 极，所以其内部磁场方向由右端指向左端，外 部磁场方向由左端指向右端．铁棒被磁化后，相当于静止在 磁场中的小磁针，所以 M1 的左端是 N 极，M2 的右端是 N 极， A 正确．
三、地磁场
地球的磁场与条形磁铁的磁 场相似，其主要特点有三个
(1)分布大致象条形磁铁， 地磁场的N极在地理南极附 近，S极在地理北极附近 (2)地磁场B的水平分量(Bx)总 是从地理南极指向北极；而竖 直分量(By)则南、北半球相反， 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，磁场强弱 相同，且方向水平向北
F＝ BI·2R
F＝0.
四、磁电式电流表 1．基本组成部分：磁铁和放在磁铁两 极之间的线圈 2.工作原理
(1)磁场方向沿半径方向均匀辐射分布，距轴线等距离处的B 的大小总是相等的
(2)导线受安培力作用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线 圈的转动，电流越大，安培力越大，螺旋弹簧的形变也越大
(3)I与指针偏角θ成正比，表盘刻度均匀
静电场周围没没有磁
二、磁场的描述
定量描述
磁感应强度 定性描述
（一）磁感应强度
1、物理意义：描述磁场强弱的物理量
F
2、大小：B＝_I_L__(通电直导线垂直于磁场)．
磁感线
①比值定义：B由磁场本身决定，不随IL的变化而变化
②B= IFL只有通电导线与磁场垂直才有意义，F=0，B不一定为0
B与I不垂直时，F≠BILቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5、几种常见的磁场 空间立体化，外部多少条，内部就用多少条
(1)磁体外部磁感线由N极到S极； (2)磁体内部磁感线由S极到N极；
(3)越靠近磁体两端磁感线越密，磁感应强度越大
(1)磁体外部磁感线由N极到S极； (2)磁体内部磁感线由S极到N极；
(3)越靠近磁体两端磁感线越密，磁感应强度越大； (4)在平行两极所夹区域近似为匀强磁场
高三总复习 选修3-1
8.1磁场的描述、磁场对电流的作用
一、磁场的性质 1. 来源：磁体、电流（运动电荷）或变化的电场均可产生磁场
磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种特殊物质 2. 基本性质：对放入磁场中的磁体、电流和运动电荷有磁场 力的作用．
磁极与磁极、磁极和电流、电流和电流之间的相互作用 都是通过磁场来传递 同向电流相吸，异向电流相斥
由平衡条件有水平方向：Ff＝Fsin θ， 竖直方向：FN＝Fcos θ＋mg，且 F＝BIL， 从而得 Ff＝BILsin θ，FN＝BILcos θ＋mg.
答案：BILcos θ＋mg BILsin θ
14、如图所示，在倾角 θ＝30°的斜面上固定一金属框，框宽 l＝0.25 m，接入电动势 E＝12 V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质 量 m＝0.2 kg 的金属棒 ab，它与框架的动摩擦因数 μ＝ 66.整个装 置放在磁感应强度 B＝0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中．当调节 滑动变阻器 R 的阻值在什么范围时，可使金属棒静止在框架上？ (框架与棒的电阻不计，g 取 10 m/s2)
【答案】 A
10、如图甲所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的 正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线 中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是 () A. 磁铁对桌面的压力减小 B. 磁铁对桌面的压力增大 C. 磁铁对桌面的压力不变 D. 以上说法都不可能