高二物理磁场基本概念及安培力
高二物理《磁场》知识点

高二物理《磁场》知识点在现实学习生活中,不管我们学什么,都需要掌握一些知识点,知识点在教育实践中,是指对某一个知识的泛称。
还在苦恼没有知识点总结吗?下面是店铺整理的高二物理《磁场》知识点汇总,希望能够帮助到大家。
高二物理《磁场》知识点11、磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m2、安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3、洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}4、在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负。
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握。
(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料。
高二物理《磁场》知识点21、首先发现电流的磁效应的科学家:丹麦的奥斯特2、磁场(磁感应强度B)方向:与小磁针北极受力方向相同,也是磁感线的切线方向。
3、安培定则(右手螺旋定则):判定电流产生的磁场方向4、安培力:通电导体(电流)在磁场中所受的力通常叫安培力(1)方向:用左手定则判定(2)大小:F=BIL(B⊥I),F=0(B‖I)通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大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。
高二物理 安培力磁感应强度

•磁感应强度的单位:
N 特斯拉,符号是T. 1T 1 A· m
磁感应强度 1.物理意义: 描述磁场的力的性质的物理量 垂直于磁场方向的通电导线,所受的安 2、定义: 培力F,跟电流I和导线的长度L的乘积 的比值叫磁感强度 3.定义式: B=F/IL 适用条件: 4.单位: 1)匀强磁场 2)L很短时的非匀强磁场 特斯拉 简称特 符号是T 1T=1N/Am
13.长10厘米,通过3安培电流的直导线,放 在匀强磁场中,调整它的方向,其受到的磁场 力在0-0.03牛之间变化,则该磁场的磁感应强 度为 特。
答案:0.1T
12.如图表示放在匀强磁场里通电直导线的几 种情况:磁场B=0.60T,导线长L=50cm,导线 中电流I=4A,其它条件见图.标出图中各种情 况中导线所受安培力的方向,并计算它的大小
• 如图所示,条形磁铁与悬挂的线圈平面垂 直,线圈中通有逆时针方向电流(从左侧 看)。在条形磁铁S极向线圈靠近时,线 圈将如何运动?
环形电流相 当于小磁针
N S
如果磁铁与线圈 平面平行呢?
N
S
例与练
• (思考题)如图所示,条形磁铁与悬挂的 线圈平面平行,线圈中通有逆时针方向电 流(从左侧看)。在条形磁铁S极向线圈 靠近时,线圈将如何运动?
I I B I I B I B 300 B
I I B 300 B
B
I 300
将一段很短的 通电导线(电流I 与导线长度L的乘 积IL叫电流元) 垂直放入磁场中。
通电导线将受到 磁场的作用力。
相当于电场中 的检验电荷。
安培力的运用
如图是一个测定磁感应强度B的装置,在天平的 一端挂一个矩形线圈,它的底边放在待侧的匀 强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,线圈匝 数为n=10,底边长L=20cm,当线圈通过0.2A 的电流时,天平达到平衡, 然后保持电流大小不变,使 电流反向,此时发现天平左 盘再加入m=36g的砝码才 能使天平平衡,求磁感应强 度的大小。(g=10m/s2)
高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。
磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(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),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。
月球也有磁场。
例1、以下说法中,正确的是()A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。
设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。
3。
2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
高中物理必考知识点总结(精华版)

高中物理必考知识点总结高中物理磁场知识点:安培力1.磁场对电流的作用力叫安培力2.安培力大小安培力的大小等于电流I、导线长度L、磁感应强度B以及I和B间的夹角的正弦sinθ的乘积,即F=BIlsinθ。
注意:公式只适用于匀强磁场。
3.安培力的方向安培力的方向可利用左手定则判断。
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么拇指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
安培力方向一定垂直于B、I所确定的平面,即F一定和B、I 垂直,但B、I不一定垂直。
新高三暑期计划:物理要着重梳理解题方法掌握基本概念,梳理解题方法高三物理复习是在学完所有高中物理知识后进行的,高一,结合xx年的高考以及物理学习的特点来看,我们的暑期复习要把握好高中物理整体知识结构和知识间的内在联系,确定知识的重点、难点,理解典型的例题和习题,梳理并掌握解题中常用的解题方法,才能达到良好的复习效果。
具体来讲主要从以下几个方面来着手:紧扣教材内容理清知识结构高一、高二的学习我们是分章节学习的,同学们的头脑中堆积了许多知识,但没有形成完整的知识体系,这种相互孤立的知识是难以理解和迁移的。
因此在暑我们可以对照教材目录按照力学、热学、电磁学、光学、原子物理等知识板块将知识梗概用框图的形式在笔记本上出来,理解知识间的联系,做到“拎起来一条线,放下来一大片”。
对照考纲要求掌握考点知识高考的所有知识点虽然都在考试说明即考纲中一一列出,但平时的学习都是在老师的引导下进行的,同学们自己并没有仔细研究考纲,在暑期我们可以找高三毕业的学生借来考纲,对照教材找到考纲上要求掌握的相应的物理概念、物理规律进行理解,考纲中的Ⅰ级和Ⅱ级要求是不同的,要按照考纲中的说明掌握。
如果有实在暂时不能理解的要在笔记本上进行记录,以便在开学后的老师复习讲解中提高自己的注意力。
精选参考书目理解典型例题教材上的概念、规律是否理解关键要看相对应的该部分典型问题能否独立解决,因而同学们可以精选一本讲解详细的参考书目,自己思考并尝试解答参考书上的典型例题(不是直接去看解题过程),然后再与参考书上的解题过程进行对比,从中加深对概念和规律的理解,并提高对概念和规律的迁移应用能力。
磁场课件(高中物理)

安培环路定理揭示了磁场与电流之间的内在联系 ,可用于求解复杂电流分布产生的磁场。
3
带电粒子在复合场中的运动分析
当带电粒子同时处于电场和磁场中时,其运动情 况变得复杂,需综合考虑电场力、洛伦兹力等因 素进行分析。
高考命题趋势预测和备考建议
命题趋势预测
结合实际问题考查磁场的基本概念和性质。
磁场课件(高中物理)
contents
目录
• 磁场基本概念与性质 • 洛伦兹力与安培定律 • 带电粒子在匀强磁场中运动规律 • 电磁感应现象及其规律 • 交流电产生、描述和应用 • 总结回顾与拓展延伸
01
磁场基本概念与性质
磁场定义及来源
磁场定义
存在于磁体周围的特殊物质,对 放入其中的磁体产生磁力作用。
规定小磁针静止时N极所指的方向为 该点的磁场方向。
磁场强度
用磁感应强度B表示,单位特斯拉(T) ,描述磁场强弱和方向的物理量。
常见磁场类型及特点
01
02
03
04
匀强磁场
磁场强弱和方向处处相同的磁 场,如长直导线周围的磁场。
点电荷的磁场
由静止点电荷产生的磁场,呈 放射状分布。
电流元周围的磁场
由电流元(即短直线电流)产 生的磁场,可用毕奥-萨伐尔
典型例题解析
01
02
03
04
05
例题一:一质量为m、 电荷量为q的带正电粒子 以速度v从O点沿垂直于 磁场方向射入磁感强度 为B的匀强磁场中,已知 它运动过程中受到的阻 力大小恒为f,若测得它 离开磁场时的动能为刚 射入时的4/5倍.求
(1) 粒子在磁场中运动的 半径r;
(2) 阻力f对粒子做的功 ;
高中物理磁场知识点总结

高中物理磁场知识点总结
磁场的基本概念:磁场是指物体周围存在的一种物理现象,具有磁性的物体会在其周围形成磁场。
磁场的表示:磁场可以用磁力线来表示,磁力线是从磁南极指向磁北极的曲线。
磁场的性质:
磁场是无源的,即不存在磁单极子。
磁场是有方向的,磁力线的方向表示磁场的方向。
磁场是矢量量,具有大小和方向。
磁场的产生:
电流产生磁场:通过电流流过导线时,会在导线周围产生磁场,其方向由右手螺旋定则确定。
磁化产生磁场:某些物质在外磁场的作用下可以磁化,形成磁体,产生磁场。
磁场的力学效应:
洛伦兹力:磁场中的带电粒子受到洛伦兹力的作用,其大小和方向由洛伦兹力公式确定。
磁场对导线的作用力:当导线中有电流通过时,会受到磁场的作用力,其大小和方向由洛伦兹力公式确定。
磁场的应用:
电磁感应:磁场的变化可以引起电磁感应现象,如发电机、变压器等。
磁共振:磁场的作用可以使原子核发生共振现象,应用于核磁共振成像(MRI)等医学技术。
磁力对物体的作用:磁场可以对磁性物体产生吸引或排斥力,应用于电磁铁、磁悬浮等技术。
高二物理磁场知识点总结
高二物理磁场知识点总结在高二物理的学习中,磁场是一个非常重要的部分。
它不仅是物理学中的重要概念,也在许多实际应用中发挥着关键作用。
下面我们就来详细总结一下高二物理中磁场的相关知识点。
一、磁场的基本概念1、磁场的定义:磁场是一种存在于磁体或电流周围的特殊物质,能够对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
2、磁场的方向:规定在磁场中某点小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场的方向。
二、磁感线1、磁感线的定义:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,曲线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向,曲线的疏密程度表示磁场的强弱。
2、磁感线的特点:磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线从N 极出发,回到S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极。
磁感线不相交。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
三、几种常见的磁场1、条形磁铁的磁场:条形磁铁外部的磁感线从 N 极出发,回到 S 极,内部从 S 极指向 N 极,两端磁场最强。
2、蹄形磁铁的磁场:与条形磁铁类似,只是形状不同。
3、通电直导线的磁场:用安培定则(右手螺旋定则)判断,用右手握住直导线,让大拇指指向电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
4、环形电流的磁场:同样用安培定则判断,让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,那么大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
5、通电螺线管的磁场:相当于多个环形电流磁场的叠加,其外部的磁感线类似于条形磁铁的磁场,内部是匀强磁场。
四、安培力1、安培力的定义:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2、安培力的大小:当导线与磁场方向垂直时,F = BIL;当导线与磁场方向平行时,F = 0;当导线与磁场方向成夹角θ时,F =BILsinθ。
3、安培力的方向:用左手定则判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都在同一个平面内,让磁感线穿过手心,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
高二物理磁场知识点经典
高二物理磁场知识点经典一、磁场的基本概念1、磁场:磁场是一种存在于磁体、电流周围的特殊物质。
它虽然看不见、摸不着,但却对放入其中的磁体或电流有力的作用。
2、磁场的方向:规定在磁场中某一点小磁针 N 极所指的方向就是该点磁场的方向。
3、磁感线:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。
磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
需要注意的是,磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线从 N 极出发,回到 S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极。
二、常见磁体的磁场1、条形磁铁的磁场:条形磁铁的外部磁场类似于条形,两端磁性最强,中间磁性最弱。
2、蹄形磁铁的磁场:蹄形磁铁的磁场呈现出弯曲的形状,磁极处磁场较强。
3、地磁场:地球本身就是一个大磁体,地磁场的 N 极在地理南极附近,地磁场的 S 极在地理北极附近。
地磁场对地球生命起到了重要的保护作用,它可以使来自宇宙空间的带电粒子发生偏转,从而减少对地球生命的危害。
三、电流的磁场1、奥斯特实验:丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场。
这一发现揭示了电和磁之间的联系。
2、通电直导线的磁场:通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆,其磁场方向可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
3、通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,其磁场方向也可以用安培定则来判断:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,那么大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
四、磁场对电流的作用1、安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
当电流方向与磁场方向垂直时,安培力的大小为F =BIL,其中B 是磁感应强度,I 是电流强度,L 是导线在磁场中的有效长度。
2、安培力的方向:安培力的方向既与电流方向垂直,又与磁场方向垂直,可用左手定则来判断:伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
高二物理 第三章磁场专题——安培力问题归纳(理)知识精讲 人教新课标版选修3-1
高二物理 第三章磁场专题——安培力问题归纳 人教新课标版选修3-1一、学习目标:1. 理解左手定则,会用左手定则处理相关问题。
2. 掌握安培力作用下的平衡问题的解题方法。
3. 理解磁感应强度的定义,知道其定义式,理解磁感应强度的矢量性。
二、重点、难点:重点:熟练运用左手定则进行相关的判断难点:磁感应强度的矢量性及安培力公式的理解。
三、考点分析:内容和要求 考点细目出题方式 磁感应强度磁感应强度的定义选择、填空题磁感应强度的物理意义及单位 矢量性特点磁通量 磁通量的定义及公式 选择、填空题 合磁通及磁通量变化量的计算 左手定则 左手定则的内容及理解要点 选择题 安培力 安培力的定义及大小选择、计算题安培力作用下的物体运动方向的判断 安培力作用下的物体的平衡或运动分析⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⋅==m A N 1T 1L I F ILFB N B ,单位:特斯拉,简称特是导线长度是电流,的磁场力,是通电导线所受垂直时),其中(通电导线与磁场方向大小:点的磁感应强度的方向极所指的方向规定为该方向:小磁针静止时表示物理量,用定义:描述磁场强弱的强度磁感应⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧Φ==Φ⊥⊥S B BS S B S B 磁感应强度:磁通量的计算:积的磁通量的乘积叫做穿过这个面与,我们把面,面积为与磁场方向垂直的平的匀强磁场中,有一个应强度为磁通量的概念:在磁感磁通量⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=θ=θ=⊥⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧强磁场为有效长度,磁场为匀上述表达式中时,当角时,成与当时,当安培力的大小决定的平面和于推论:安培力总是垂直就是左手定则受安培力的方向,这是通电导线在磁场中所这时拇指所指的方向就四指指向电流的方向,感线从掌心进入,并使在同一个平面内,让磁垂直,并且都与手掌使拇指与其余四个手指判断方法:伸开左手,安培力的方向场中受的力安培力:通电导线在磁力用作的线导电通对场磁L 0F I //B sin BIL F I B BIL F I B I B知识点一:磁感应强度概念的理解:例1:关于磁感应强度,下列说法正确的是( )。
高二物理《磁场》重难知识点解析及综合能力精析
高二《磁场》重难点精析及综合能力强化训练高中,物流,高一力学是基础,高二电磁学是根本,高三知识综合用,所以高二部分,往往是高考的难点和重点,应当全面掌握这一块的方法和内容,综合利用。
I. 重难知识点精析一、知识点回顾1、磁场(1)磁场的产生:磁极周围有磁场;电流周围有磁场(奥斯特实验),方向由安培定则(右手螺旋定则)判断(即对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向);变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。
(2)磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流(安培力)和运动电荷(洛仑兹力)有力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流和运动电荷只是可能有力的作用,当电流、电荷的运动方向与磁感线平行时不受磁场力作用)。
2、磁感应强度ILF B =(条件:L ⊥B ,并且是匀强磁场中,或ΔL 很小)磁感应强度B 是矢量。
3、磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线4、安培力——磁场对电流的作用力(1)BIL F =(只适用于B ⊥I ,并且一定有F ⊥B, F ⊥I ,即F 垂直B 和I 确定的平面。
B 、I 不垂直时,对B 分解,取与I 垂直的分量B ⊥)(2)安培力方向的判定:用左手定则。
通电环行导线周围磁场地球磁场 通电直导线周围磁场另:只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。
5、洛仑兹力——磁场对运动电荷的作用力,是安培力的微观表现(1)计算公式的推导:如图,整个导线受到的安培力为F 安 =BIL ;其中I=nesv ;设导线中共有N 个自由电子N=nsL ;每个电子受的磁场力为F ,则F 安=NF 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
辅导讲义
4.磁感线
⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:
⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁感应强度
IL
F
B (条件是匀强磁场中,或ΔL很小,并且L⊥B )。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉,符号为T,1T=1N/(A m)=1kg/(A s2)
6.磁通量
如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S,则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。
Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。
单位为韦伯,符号为W b。
1W b=1T m2=1V s=1kg m2/(A s2)。
可以认为穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。
地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场
解析:根据天平的原理很容易得出安培力F =
mg 2
1
, 所以F =NBLI =
mg 2
1 因此磁感应强度B =NLI
mg
2。
三、与地磁场有关的电磁现象综合问题 地磁场中安培力的讨论
【例9】已知北京地区地磁场的水平分量为3.0×10-5
T.若北京市一高层建筑安装了高100m 的金属杆作为避雷针,在某次雷雨天气中,某一时刻的放电电流为105
A ,此时金属杆所受培力的方向和大小如何?磁力矩又是多大?
分析:首先要搞清放电电流的方向.因为地球带有负电荷,雷雨放电时,是地球所带电荷通过金属杆向上运动,即电流方向向下.
对于这类问题,都可采用如下方法确定空间的方向:面向北方而立,则空间水平磁场均为“×”;自己右手边为东方,左手边为西方,背后为南方,如图2所示.由左手定则判定电流所受磁场力向右(即指向东方),大小为
F =BIl =3.0×10-5×105×100=300(N ).
因为磁力与通电导线的长度成正比,可认为合力的作用点为金属杆的中点,所以磁力矩
M =
21F l =2
1
×300×100=1.5×104(N ·m ). 用同一方法可判断如下问题:一条长2m 的导线水平放在赤道上空,通以自西向东的电流,它所受地磁场的磁场力方向如何?
四、针对训练: 1.下列说法中正确的是
A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场
D.放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极 2.关于磁感应强度,下列说法中错误的是 A.由B =
IL
F
可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B.由B=
IL
F
可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处一定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向
3.一束电子流沿x 轴正方向高速运动,如图所示,则电子流产生的磁场在z 轴上的点P 处的方向是
A.沿y 轴正方向
B.沿y 轴负方向
C.沿z 轴正方向
D.沿z 轴负方向
4.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N 极向东偏转,由此可知 A.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针 B.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针 C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
5.两根长直通电导线互相平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示,两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度是 A.2B
B.B
C.0
D.3B
6.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是 A.分子电流消失
B.分子电流的取向变得大致相同
C.分子电流的取向变得杂乱
D.分子电流的强度减弱
7.根据安培假说的思想,认为磁场是由于电荷运动产生的,这种思想对于地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对于地球定向移动的电荷,那么由此判断,地球应该()
A.带负电
B.带正电
C.不带电
D.无法确定
8. 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是
A.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行
B.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行
C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直
D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直
9.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可采取下列四种办法,其中不正确的是
A.增大电流I
B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30°
D.使导线在纸面内逆时针转60°
10.如图所示,线圈abcd边长分别为L1、L2,通过的电流为I,当线圈绕OO′轴转过θ角时
A.通过线圈的磁通量是BL1L2cosθ
B.ab边受安培力大小为BIL1cosθ
C.ad边受的安培力大小为BIL2cosθ
D.线圈受的磁力矩为BIL1L2cosθ
11.如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使M N垂直纸面向外运动,可以
A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端
12.(2000年上海高考试题)如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为
A.F2
B.F1-F2
C.F1+F2
D.2F1-F2
13.如图所示,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外的电流,则
A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B.磁铁对桌面的压力减小,受到桌面的摩擦力作用
C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用
D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力作用
14.长为L,重为G的均匀金属棒一端用细线悬挂,一端搁在桌面上与桌面夹角为α,现垂直细线和棒所在平面加一个磁感应强度为B的匀强磁场,当棒通入如图所示方向的电流时,细线中正好无拉力.则电流的大小为_______ A.
15.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹速度大小约为2 km/s),若轨道宽2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_______ T,磁场力的最大功率P=_______ W(轨道摩擦不计).
16.如图所示,在两根劲度系数都为k的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab,导体棒置于水平方向的匀强磁场中,且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒中通以自左向右的恒定电流时,两弹簧各伸长了Δl1;若只将电流反向而保持其他条件不变,则两弹簧各伸长了Δl2,求:(1)导体棒通电后受到的磁场力的大小?(2)若导体棒中无电流,则每根弹簧的伸长量为多少?
17.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的通电直导体棒,棒内电流大小为I,方向垂直纸面向外.以水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系.
(1)若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场,使导体棒在斜面上保持静止,求磁场的磁感应强度多大?
(2)若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止,该磁场的磁感应强度多大.
18.在原子反应堆中抽动液态金属时,由于不允许转动机械部分和液态金属接触,常使用一种电磁泵.如图1—34—13所示是这种电磁泵的结构示意图,图中A是导管的一段,垂直于匀强磁场放置,导管内充满液态金属.当电流I垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时,液态金属即被驱动,并保持匀速运动.若导管内截面宽为a,高为b,磁场区域中的液体通过的电流为I,磁感应强度为B.求:
(1)电流I的方向;
(2)驱动力对液体造成的压强差.
参考答案
1.AC
2.ABCD
3.A
4.C
5.D
6.C
7. A
8.C
9.C 10.D
11.ABD 可先由安培定则判定磁场方向,再由左手定则判定通电导线的受力方向.
12.A
13.A 变换研究对象,根据磁感线分布及左手定则,先分析通电长直导线受力情况,再由牛顿第三定律分析磁铁和桌面之间的作用
如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。