8、第1講-磁場的描述-磁場對電流的作用(編輯修改稿)
2025-04-05 05:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 偏角與通過線圈的電流I成正比，表盤刻度均勻。1．安培力的大小(1)安培力常用公式F＝BIL，要求兩兩垂直，應用時要滿足：①B與L垂直；②L是有效長度，即垂直磁感應強度方向的長度；如彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度(如圖8－1－7所示)，相應的電流方向沿L由始端流向末端。因為任意形狀的閉合線圈，其有效長度為零，所以閉合線圈通電后在勻強磁場中，受到的安培力的矢量和為零。圖8－1－7(2)B并非一定是勻強磁場，但一定是導線所在處的磁感應強度值。2．安培力的方向特點F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面。(注意：B和I可以有任意夾角)3．安培力做功的特點和實質(zhì)(1)安培力做功與路徑有關(guān)，不像重力、電場力做功與路徑無關(guān)。(2)安培力做功的實質(zhì)：起傳遞能量的作用。①安培力做正功：是將電源的能量傳給通電導線后轉(zhuǎn)化為導線的動能或轉(zhuǎn)化為其他形式的能。②安培力做負功：是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后儲存或轉(zhuǎn)化為其他形式的能。4．安培力作用下通電導體運動方向的判定(1)基本思路：判定通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先必須弄清楚導體所在位置的磁場磁感線分布情況，然后利用左手定則準確判定導體的受力情況，進而確定導體的運動方向或運動趨勢的方向。(2)常用方法：電流元法分割為電流元安培力方向→整段導體合力方向→運動方向特殊位置法 在特殊位置→安培力方向→運動方向等效法環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個環(huán)形電流結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢對象法 定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向。3．請根據(jù)圖8－1－8中給出的條件，運用左手定則，指明各圖中第三個物理量的方向。圖8－1－8解析：根據(jù)各圖中已知方向利用左手定則，判知：(a)F垂直于紙面向里 (b)F垂直于紙面向里 (c)B垂直于紙面向外 (d)I由左向右 (e)F垂直于I斜向右下方。答案：見解析安培定則的應用[命題分析] 高考常結(jié)合平行四邊形定則來考查磁場的疊加，以選擇題形式出現(xiàn)。 [例1] (2012全國大綱卷)如圖8－1－9，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點。c 、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是( )圖8－1－9A．O點處的磁感應強度為零B．a(chǎn)、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反C．c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同D．a(chǎn)、c兩點處磁感應強度的方向不同[解析] 由安培定則可知，兩導線在O點產(chǎn)生的磁場均豎直向下，合磁感應強度一定不為零，選項A錯；由安培定則，兩導線在a、b兩處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下，由于對稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場的磁感應強度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場的磁感應強度，同時電流M在b處產(chǎn)生磁場的磁感應強度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場的磁感應強度，所以a、b兩處磁感應強度大小相等，方向相同，選項B錯；根據(jù)安培定則，兩導線在c、d兩處產(chǎn)生的磁場垂直c、d兩點與導線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場的磁感應強度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同，選項C正確；a、c兩處磁感
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