新課標(biāo)粵教版3-1選修三34安培力的應(yīng)用1(存儲版)
【正文】 二、磁感應(yīng)強度和磁通量 1．磁場最基本的性質(zhì)是對放入其中的電荷有磁場力的作用．電流垂直于磁場時受磁場力最大，電流與磁場方向平行時，磁場力等于零． 在磁場中垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線，受到的磁場力 F與電流 I和導(dǎo)線長度 L的乘積的比值叫做通電直導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度．定義式為： B＝ ILF ，磁感應(yīng)強度的方向就是該位 置的磁場方向． 2．勻強磁場：若某個區(qū)域里磁感應(yīng)強度大小處處相等，方向都相同，那么這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場．兩個較大的異名磁極之間（除邊緣之外）、長直通電螺線管內(nèi)部（除兩端之外）都是勻強磁場．勻強磁場中的磁感線是平行等距的直線． 3．穿過某一面積的磁感線的條數(shù)叫做穿過這個面積的磁通量． Φ＝ BS⊥ 磁感應(yīng)強度又叫磁通密度．??SB? 三、安培力 1．磁場對電流的作用力也叫安培力，其大小由 B＝ F/IL 導(dǎo)出，即 F＝ BIＬ．式中 F、 B、 I要兩兩垂直． 2．安培力的方向可由左手定則判定，注意安培力垂直于電流方向和磁場方向決定的平面． 3．由于該處的題目中給出的常是立體圖，又涉及到 F、 I、 B之間的方向關(guān)系，因此求解該處題目時應(yīng)具有較好的空間想象力，要善于把立體圖形改畫成易于分析受力的平面圖形． 四、電流表的工作原理 電流表的構(gòu)造主要包括：蹄形磁鐵、圓柱形鐵芯、線圈、螺旋彈簧和指針．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均 勻地輻射分布的，如圖所示，這樣不管通電導(dǎo)線處于什么角度，它的平面均與磁感線平行，從而保證受到的磁力矩不隨轉(zhuǎn)動角度的變化而變化．始終有： M＝ nBIS（ n為線圈的匝數(shù)）．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到某一角度時，磁力矩與彈簧產(chǎn)生的阻力矩 M′相等時，線圈就停止轉(zhuǎn)動，此時指針（指針隨線圈一起轉(zhuǎn)動）就停在某處，指向一確定的讀數(shù)： I＝ nBSM? ，由于 M′與轉(zhuǎn)動的角度 θ成正比，所以電流越大，偏轉(zhuǎn)角就越大， θ與電流 I成正比． 【方法解析】 1．磁場中某位置的磁感應(yīng)強度的大小及方向是客觀存在的，與放入的電流 I 的大小、導(dǎo)線的長短即 L 的大小無關(guān)，與電流 受到的力也無關(guān)，即便不放入載流導(dǎo)體，它的磁感應(yīng)強度也照樣存在．因此不能說 B與 F成正比，或 B與 IL成反比．磁感應(yīng)強度 B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四邊形定則．注意磁感應(yīng)強度的方向就是該處的磁場方向，并不是該處電流的受力方向． 2．因 F＝ BIＬ是由 B＝ ILF 導(dǎo)出，所以在應(yīng)用時要注意：（ 1） B與 L垂直；（ 2） L是有效長度；（ 3） B并非一定為勻強磁場，但它應(yīng)該是 L所在處的磁感應(yīng)強度． 例如圖 11— 1— 3 所示，垂直折線 abc中通入電流 I， ab＝ bc＝ L，折線所在平面與勻強磁感應(yīng)強度 B垂直． abc受安培力等效于 ac（通有 a→c 的電流 I）所受安培力，即 F＝ BIm2） 以上正確的是 A．①②③④ B．只有③ C．①④ D．①②③ 【解析】 根據(jù) B＝ S? 知 1 T＝ 1 Wb/m2，①對．根據(jù) B＝ ILF 知， 1 T＝ 1 N/（ Avmax＝ BILs2），所以②、③都對，選 D． 【答案】 D 3．在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖 11— 1— 12所示，電流 i1＝ i3＞ i2＞ i4，要想保留其中三根導(dǎo)線且使中心 O點磁場最強，應(yīng)切斷哪一個電流 A． i1 B． i2 C． i3 D． i4 【解析】 由安培定則可知， i i2 的磁場方向向里． i i4 的磁場向外，根據(jù)場的疊加原理及 i1＝ i3＞ i2＞ i4 和對稱關(guān)系，可知 O 點磁場方向向里．不難比較，若要 O 點磁場最強，應(yīng)切斷 i3，故選 C． 圖 11— 1— 12 【答案】 C 4．如圖 11— 1— 13所示，在空間有三根相同的導(dǎo)線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流．除了相互作用的磁場力外，其他作用力都可忽略，則它們的運動情況是______． 圖 11— 1— 13 【解析】 根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的特點，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力． 【答案】 兩兩相互吸引，相聚到三角形的中心 5．質(zhì)量為 m的通電細(xì)桿 ab 置于傾角為 θ的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為 d，
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