高二物理磁場復習 (2)

1、 輔導講義學員姓名： 年 級： 高二 輔導科目： 物理課 題磁場鞏固復習教學目的1、能運用安培定則、右手螺旋定則和左手定則判斷各物理量的方向；2、掌握計算安培力的公式和判斷安倍力方向的左手定則。教學內(nèi)容課前知識點檢測：（基本概念）1、試判斷下列通電導線的受力方向I BB 2、試分別判斷下列導線的電流方向或磁場方向或受力方向BIFBF3、如圖表示一個通電螺線管的縱截面，ABCDE在此縱截面內(nèi)5個位置上的小磁針是該螺線管通電前的指向，當螺線管通入如圖所示的電流時，5個小磁針將怎樣轉(zhuǎn)動？SNAB4、如圖，一通電直導線位于蹄形磁鐵、磁極的正上方，當通以電流I時，試判斷導線的運動情況。5、如圖所示，A為

2、一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠盤，帶有大量均勻分布的負電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導線，電流方向如圖。當圓盤高速繞中心軸OO轉(zhuǎn)動時，通電直導線所受磁場力的方向是（ ） A、豎直向上B、豎直向下C、水平向里D、水平向外6、質(zhì)量為m的通電細桿ab置于傾角為的導軌上，導軌寬度為d，桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為。有電流時，ab恰好能在導軌上靜止，如圖所示，它的四個側(cè)視圖中標出四種可能的勻強磁場方向，其中桿ab又與導軌之間的摩擦力可能為零的圖是（ ）（a）圖（b）圖（c）圖（d）圖 A、B、C、D、7、如圖所示，一重為G1的通電圓環(huán)置于水平桌面，環(huán)中電流方向為順時針方向（從上往下看），在環(huán)的正上方用輕繩懸掛一條

3、形磁鐵，磁鐵的中心軸線通過圓環(huán)中心，磁鐵的上端為N極，下端為S極，磁鐵自身重為G2，則下列關于圓環(huán)對桌面壓力F，磁鐵對輕繩拉力F的大小正確的是（ ） A、FG1，F(xiàn)G2B、FG1，F(xiàn)G2C、FG1，F(xiàn)G2D、FG1，F(xiàn)G28、如圖所示，水平桌面上放一根條形磁鐵，磁鐵正中央上方吊著跟磁鐵垂直的導線，當導線中通入指向紙內(nèi)的電流時（ ） A、懸線上的拉力將變大B、懸線上的拉力將變小C、條形磁鐵對水平桌面的壓力將變大D、條形磁鐵對水平桌面的壓力將不變知識點梳理：一、磁場的基本概念1.磁場的產(chǎn)生磁極周圍有磁場。電流周圍有磁場（奧斯特）。安培提出分子電流假說（又叫磁性起源假說），認為磁極的磁場和電流的磁場

4、都是由電荷的運動產(chǎn)生的。（但這并不等于說所有磁場都是由運動電荷產(chǎn)生的，因為麥克斯韋發(fā)現(xiàn)變化的電場也能產(chǎn)生磁場。）變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場。2.磁場的基本性質(zhì)磁場對放入其中的磁極和電流有磁場力的作用（對磁極一定有力的作用；對電流只是可能有力的作用，當電流和磁感線平行時不受磁場力作用）。這一點應該跟電場的基本性質(zhì)相比較。3.磁場力的方向的判定磁極和電流之間的相互作用力（包括磁極與磁極、電流與電流、磁極與電流），都是運動電荷之間通過磁場發(fā)生的相互作用。因此在分析磁極和電流間的各種相互作用力的方向時，不要再沿用初中學過的“同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引”的結(jié)論（該結(jié)論只有在一個磁體在另一個磁體

5、外部時才正確），而應該用更加普遍適用的：“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，或用左手定則判定。4.磁感線用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線。磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向，也就是在該點小磁針靜止時N極的指向。磁感線的疏密表示磁場的強弱。磁感線是封閉曲線（和靜電場的電場線不同）。要熟記常見的幾種磁場的磁感線： 地球磁場 通電直導線周圍磁場 通電環(huán)行導線周圍磁場安培定則（右手螺旋定則）：對直導線，四指指磁感線方向；對環(huán)行電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。5.磁感應強度（條件是勻強磁場中，或L很小，并且LB ）。磁感應強度是

6、矢量。單位是特斯拉，符號為T，1T=1N/（Am）=1kg/（As2）6.磁通量如果在磁感應強度為B的勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面，其面積為S，則定義B與S的乘積為穿過這個面的磁通量，用表示。是標量，但是有方向（進該面或出該面）。單位為韋伯，符號為Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/（As2）?？梢哉J為穿過某個面的磁感線條數(shù)就是磁通量。在勻強磁場磁感線垂直于平面的情況下，B=/S，所以磁感應強度又叫磁通密度。在勻強磁場中，當B與S的夾角為時，有=BSsin。二、安培力 （磁場對電流的作用力）1.安培力方向的判定用左手定則。用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線

7、管外部時）。用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。2.安培力大小的計算F=BLIsin（為B、L間的夾角）高中只要求會計算=0（不受安培力）和=90兩種情況。典型例題分析：【例1】（2000年上海高考試題）如圖所示，兩根平行放置的長直導線a和b載有大小相同、方向相反的電流，a受到的磁場力大小為F1，當加入一與導線所在平面垂直的勻強磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時b受到的磁場力大小變?yōu)?（ ）A.F2B.F1F2C.F1F2D.2F1F2 【例2】一條形磁鐵靜止在斜面上，固定在磁鐵中心的豎直上方的水平

8、導線中通有垂直紙面向里的恒定電流，如圖所示.若將磁鐵的N極位置與S極位置對調(diào)后，仍放在斜面上原來的位置，則磁鐵對斜面的壓力F和摩擦力f的變化情況分別是 ( ) (A)F增大，f減小(B)F減小，f增大(C)F與f都增大(D)F與f都減小 【例3】 如圖所示，光滑導軌與水平面成角，導軌寬L。勻強磁場磁感應強度為B。金屬桿長也為L ，質(zhì)量為m，水平放在導軌上。當回路總電流為I1時，金屬桿正好能靜止。求：B至少多大？這時B的方向如何？若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？ 【例4】如圖所示是一個可以用來測量磁感應強度的裝置：一長方體絕緣容器內(nèi)部高

9、為L，厚為d，左右兩管等高處裝有兩根完全相同的開口向上的管子a、b，上、下兩側(cè)裝有電極C（正極）和D（負極）并經(jīng)開關S與電源連接，容器中注滿能導電的液體，液體的密度為；將容器置于一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當開關斷開時，豎直管子a、b中的液面高度相同，開關S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差。若當開關S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差為h，電路中電流表的讀數(shù)為I，求磁感應強度B的大小。AabACDS【例5】安培秤如圖所示，它的一臂下面掛有一個矩形線圈，線圈共有N匝，它的下部懸在均勻磁場B內(nèi)，下邊一段長為L，它與B垂直。當線圈的導線中通有電流I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達到平衡；然后使電流反向

10、，這時需要在一臂上加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂再達到平衡。求磁感應強度B的大小。OMNabR【例6】如圖所示，半徑為R、單位長度電阻為的均勻?qū)w環(huán)固定在水平面上，圓環(huán)中心為O，勻強磁場垂直于水平面方向向下，磁感應強度為B。平行于直徑MON的導體桿，沿垂直于桿的方向向右運動。桿的電阻可以忽略不計，桿與圓環(huán)接觸良好。某時刻，桿的位置如圖，aOb=2，速度為v，求此時刻作用在桿上的安培力的大小。鞏固練習：1、一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方，如圖所示若帶電粒子飛過小磁針上方向的瞬間，小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這帶電粒子可能是 （ ）A向右飛行的正離子束B向左飛行的正離子束C向右飛行的負離子束D向左

11、飛行的負離子束 2、把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來，使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸，并使它組成如圖1所示的電路，當電鍵S接通后，將看到的現(xiàn)象是 （ ）A彈簧向上收縮 B彈簧被拉長C彈簧上下跳動 D彈簧仍靜止不動3、在同一平面有四根彼此絕緣的通電直導線，如圖所示，四導線中電流Il=I3I2I4，要使O點磁場增強，則應切斷哪一根導線中的電流？ （ ）A切斷I1 B切斷I2C切斷I3 D切斷I44、如圖1所示，在光滑水平桌面上，有兩根彎成直角的相同金屬棒，它們一端均可繞固定轉(zhuǎn)動軸O自由轉(zhuǎn)動，另一端b相互接觸，組成一個正方形線框，正方形每邊長度均為l，勻強磁場的方向垂直桌面向下當線框中通以圖示方

12、向的電流I時，兩金屬棒在b點的相互作用力為f，則此時磁感強度的大小為_（不計電流產(chǎn)生的磁場）5、如圖1所示，把輕質(zhì)線圈用細線掛在一個固定的磁鐵的N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面當線圈內(nèi)通電時，下列結(jié)論中正確的是 （ ）A電流方向如圖中所示時，線圈將向左偏移B電流方向如圖中所示時，線圈將向右偏移C電流方向與圖中相反時，線圈將向左偏移D電流方向與圖中相反時，線圈將向右偏移6、如圖1所示，在蹄形磁鐵上水平放置一根直導線ab，當通以從a流向b的電流時直導線將 （ ）A在水平面內(nèi)順時針向轉(zhuǎn)動B在水平面內(nèi)逆時針向轉(zhuǎn)動C在水平面內(nèi)順時針向轉(zhuǎn)動并向下運動D在水平面內(nèi)逆時針向轉(zhuǎn)動并向下運動

13、7、在傾角=30的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25m，接入電動勢=12V、內(nèi)阻不計的電池垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架的摩擦因數(shù)u=。整個裝置放在磁感強度B=0.8T，垂直框面向上的勻強磁場中（圖1）當調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？（框架與棒的電阻不計，g=10ms2） 8、一個單匝矩形線圈abcd，邊長ab=30cm，bc=20cm，如圖所示放在oxyz直角坐標內(nèi)，線圈平面垂直oxy平面，與ox軸，oy軸的夾角分別為=30，=60勻強磁場的磁感強度B=10-2T試計算當磁場方向分別沿ox、oy、oz方向時，穿過線圈的磁通量各為多少

14、？9、關于磁感強度的下列說法中，正確的是 （ ）A放在磁場中的通電導線，電流越大，受到的磁場力也越大，表示該處的磁感強度越大B磁感線的指向就是磁感強度的方向C垂直磁場放置的通電導線的受力方向就是磁感強度方向D磁感強度的大小、方向與放入磁場的通電導線的電流大小、導線長度、導線取向等均無關10、由磁感強度定義式知，磁場中某處的磁感強度的大小 （ ）A隨通電導線中電流I的減小而增大B隨通電導線長度l的減小而增大C隨著I1乘積的減小而增大D隨通電導線受力F的增大而增大E跟F、Il的變化無關 課堂檢測：1如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線，當導線中通以圖示方向的電

15、流時（ ）（A）磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力（B）磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力（C）磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力（D）磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力 2如圖所示的電流天平可用來測定磁感應強度B。天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬ab為l，共N匝，線圈的下部懸在待測勻強磁場中，磁場方向垂直紙面。當線圈中通有圖示方向電流I時，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡。當電流反向（大小不變）時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡。由此可知（ ）（A）磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為（m1m2）g/Nl（B）磁感應強度的方向垂直紙面

16、向里，大小為mg2NIll（C）磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為（m1m2）g/NIll（D）磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為mg/2NIll 3如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導體棒，一勻強磁場垂直于斜面向下，當導體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時，導體棒恰好靜止在斜面上，則磁感應強度的大小為B 。 4.如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的通電直導體棒，棒內(nèi)電流大小為I，方向垂直紙面向外.以水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向建立直角坐標系.（1）若加一方向垂直斜面向上的勻強磁場，使導體棒在斜面上保持靜止，求磁

17、場的磁感應強度多大？（2）若加一方向垂直水平面向上的勻強磁場使導體棒在斜面上靜止，該磁場的磁感應強度多大. 5.在原子反應堆中抽動液態(tài)金屬時，由于不允許轉(zhuǎn)動機械部分和液態(tài)金屬接觸，常使用一種電磁泵.如圖13413所示是這種電磁泵的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A是導管的一段，垂直于勻強磁場放置，導管內(nèi)充滿液態(tài)金屬.當電流I垂直于導管和磁場方向穿過液態(tài)金屬時，液態(tài)金屬即被驅(qū)動，并保持勻速運動.若導管內(nèi)截面寬為a，高為b，磁場區(qū)域中的液體通過的電流為I，磁感應強度為B.求：（1）電流I的方向；（2）驅(qū)動力對液體造成的壓強差. 課后作業(yè)：1、關于通電直導線所受的安培力F、磁感應強度B和電流I三者方向之間的關系，下

18、列說法中正確的是（ ）A、F、B、I的三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2、如圖所示，在蹄形磁鐵的上方放置一個可以自由運動的通電線圈abcd，最初線圈平面與蹄形磁鐵處于同一豎直面內(nèi)，則通電線圈運動的情況是（ ）A、ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時向下運動B、ab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時向下運動C、ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時向上運動D、ab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時向上運動3、如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導線A

19、，A與螺線管垂直，A導線中的電流方向垂直紙面向里，開關S閉合，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是（ ）A、水平向左 B、水平向右 C、豎直向下 D、豎直向上4、如圖所示，一根通有電流I的直銅棒MN，用導線掛在磁感應強度為B的勻強磁場中，此時兩根懸線處于緊張狀態(tài)，下列哪些措施可使懸線中張力為零（ ）A、適當增大電流 B、使電流反向并適當減小C、保持電流I不變，適當增大B D、使電流I反向，適當減小5、一根均勻粗導線的兩端用柔軟導線拉入電路，用用兩根彈簧測力計懸掛起來，使導線MN保持水平，如圖所示，在導線MN處加水平向里的磁場，并通以自M向N的電流，彈簧測力計的示數(shù)為F，若要使彈簧測力計示數(shù)增大，可以采用的做法是（ ）A、只減小電流 B、只增加電流C、只改變電流方向 D、只改變磁場方向 6、在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導線，則此導線（ ）A、受到豎直向上的安培力 B、受到豎直向下的安培力C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向東的安培力 7、如圖所示，通有電流的導體A可以自由運動，判斷導線A受安培力的情況及在安培力作用下導線將如何運動。8、在勻強磁場中，有一段5的導線和磁場垂直，當導線通過的電流是1A時，受磁場人作用力是0.1N，那么磁感應強度B= T；現(xiàn)將導線長度增大為