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第8講磁場及帶電粒子在磁場中的運動第8講磁場及帶電粒子在磁場中的運動11.安培定則:直線電流的磁場的磁感線:——安培定則1(內容)1.安培定則:直線電流的磁場的磁感線:2環(huán)形電流的磁場的磁感線

——安培定則2(內容)環(huán)形電流的磁場的磁感線3通電螺線管的磁場的磁感線

——安培定則2(內容)通電螺線管的磁場的磁感線4[視角3](2012年高考大綱全國卷)如圖所示,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.關于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是()A.O點處的磁感應強度為零B.a、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、c兩點處磁感應強度的方向不同2安培定則的應用-----磁場的疊加C[視角3](2012年高考大綱全國卷)如圖所示,兩根相互平5課堂跟蹤練習1(P149-7)

(2012年清華附中二模)歐姆在探索通過導體的電流和電壓、電阻關系時由于無電源和電流表,他就利用金屬在冷水和熱水中產生電動勢代替電源,用小磁針的偏轉檢測電流,具體做法是:在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方,平行于小磁針水平放置一直導線,當該導線中通有電流時,小磁針會發(fā)生偏轉;當通過該導線電流為I時,小磁針偏轉了30°,問當他發(fā)現小磁針偏轉了60°,通過該直導線的電流為(已知直導線在某點產生的磁場與通過直導線的電流成正比)()

A.2I B.3I

C.I D.IB課堂跟蹤練習1(P149-7)(2012年清63磁場對通電直導線的作用力---安培力大?。篎=BIL(B⊥I)方向:左手定則3磁場對通電直導線的作用力---安培力大?。篎=BIL(B⊥7伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內;讓磁感線從掌心進入,并使四指指向電流的方向,這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向.左手定則:伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內8F、B、I方向關系BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直又與磁場方向垂直,即垂直于電流和磁場所在的平面F、B、I方向關系BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直又與9[視角2](2012年高考天津理綜)如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個條件,θ角的相應變化情況是()A.棒中的電流變大,θ角變大B.兩懸線等長變短,θ角變小C.金屬棒質量變大,θ角變大D.磁感應強度變大,θ角變小[視角2](2012年高考天津理綜)如圖所示,金屬棒MN兩10[答案]A[答案]A114.求解與安培力相關的力學問題的方法(1)正確地對研究對象進行受力分析,特別注意通電導體受到安培力的方向與磁感應強度的方向垂直.(2)畫出輔助圖(如斜面),標明輔助方向(如B、I的方向)是畫好受力圖的關鍵.(3)由于安培力、電流I、磁感應強度B的方向之間涉及三維空間,所以在受力分析時要善于把立體圖轉化為平面圖.4.求解與安培力相關的力學問題的方法12課堂跟蹤練習2P149-1(2012年安徽二模)在赤道上某處有一支避雷針.當帶有負電的烏云經過避雷針上方時,避雷針開始放電,不考慮地磁偏角,則地磁場對避雷針的作用力的方向為()A.正東B.正西C.正南 D.正北B課堂跟蹤練習2B13課堂跟蹤練習3P41-6(2012年高考上海卷)載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為B=kI/r,式中常量k>0,I為電流強度,r為距導線的距離.在水平長直導線MN正下方,矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流,被兩根等長的輕質絕緣細線靜止地懸掛,如圖所示.開始時MN內不通電流,此時兩細線內的張力均為T0.當MN通以強度為I1的電流時,兩細線內的張力均減小為T1;當MN內的電流強度變?yōu)镮2時,兩細線的張力均大于T0.(1)分別指出強度為I1、I2的電流的方向;(2)求MN分別通以強度為I1和I2電流時,線框受到的安培力F1與F2大小之比;(3)當MN內的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂,在此瞬間線圈的加速度大小為a,求I3.課堂跟蹤練習3P41-6(2012年高考上海卷)載流長直導14解析:(1)I1方向向左,I2方向向右,(2)當MN中通以電流I時,線圈所受安培力大小為F=kIiL(1/r1-1/r2),式中r1、r2分別為ab、cd與MN的間距,i為線圈中的電流,L為ab、cd的長度.F1∶F2=I1∶I2,(3)設MN中電流強度為I3,線框所受安培力為F3,由題設條件可得:2T0=G2T1+F1=GF3+G=(G/g)a,I1/I2=F1/F2=(T0-T1)g/T0(a-g)I3=T0(a-g)I1/(T0-T1)g解析:(1)I1方向向左,I2方向向右,15第8講磁場及帶電粒子在磁場中的運動第8講磁場及帶電粒子在磁場中的運動161.安培定則:直線電流的磁場的磁感線:——安培定則1(內容)1.安培定則:直線電流的磁場的磁感線:17環(huán)形電流的磁場的磁感線

——安培定則2(內容)環(huán)形電流的磁場的磁感線18通電螺線管的磁場的磁感線

——安培定則2(內容)通電螺線管的磁場的磁感線19[視角3](2012年高考大綱全國卷)如圖所示,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.關于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是()A.O點處的磁感應強度為零B.a、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、c兩點處磁感應強度的方向不同2安培定則的應用-----磁場的疊加C[視角3](2012年高考大綱全國卷)如圖所示,兩根相互平20課堂跟蹤練習1(P149-7)

(2012年清華附中二模)歐姆在探索通過導體的電流和電壓、電阻關系時由于無電源和電流表,他就利用金屬在冷水和熱水中產生電動勢代替電源,用小磁針的偏轉檢測電流,具體做法是:在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方,平行于小磁針水平放置一直導線,當該導線中通有電流時,小磁針會發(fā)生偏轉;當通過該導線電流為I時,小磁針偏轉了30°,問當他發(fā)現小磁針偏轉了60°,通過該直導線的電流為(已知直導線在某點產生的磁場與通過直導線的電流成正比)()

A.2I B.3I

C.I D.IB課堂跟蹤練習1(P149-7)(2012年清213磁場對通電直導線的作用力---安培力大?。篎=BIL(B⊥I)方向:左手定則3磁場對通電直導線的作用力---安培力大?。篎=BIL(B⊥22伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內;讓磁感線從掌心進入,并使四指指向電流的方向,這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向.左手定則:伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內23F、B、I方向關系BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直又與磁場方向垂直,即垂直于電流和磁場所在的平面F、B、I方向關系BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直又與24[視角2](2012年高考天津理綜)如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個條件,θ角的相應變化情況是()A.棒中的電流變大,θ角變大B.兩懸線等長變短,θ角變小C.金屬棒質量變大,θ角變大D.磁感應強度變大,θ角變小[視角2](2012年高考天津理綜)如圖所示,金屬棒MN兩25[答案]A[答案]A264.求解與安培力相關的力學問題的方法(1)正確地對研究對象進行受力分析,特別注意通電導體受到安培力的方向與磁感應強度的方向垂直.(2)畫出輔助圖(如斜面),標明輔助方向(如B、I的方向)是畫好受力圖的關鍵.(3)由于安培力、電流I、磁感應強度B的方向之間涉及三維空間,所以在受力分析時要善于把立體圖轉化為平面圖.4.求解與安培力相關的力學問題的方法27課堂跟蹤練習2P149-1(2012年安徽二模)在赤道上某處有一支避雷針.當帶有負電的烏云經過避雷針上方時,避雷針開始放電,不考慮地磁偏角,則地磁場對避雷針的作用力的方向為()A.正東B.正西C.正南 D.正北B課堂跟蹤練習2B28課堂跟蹤練習3P41-6(2012年高考上海卷)載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為B=kI/r,式中常量k>0,I為電流強度,r為距導線的距離.在水平長直導線MN正下方,矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流,被兩根等長的輕質絕緣細線靜止地懸掛,如圖所示.開始時MN內不通電流,此時兩細線內的張力均為T0.當MN通以強度為I1的電流時,兩細線內的張力均減小為T1;當MN內的電流強度變?yōu)镮2時,兩細線的張力均大于T0.(1)分別指出強度為I1、I2的電流的方向;(2)求MN分別通以強度為I1和I2電流時,線框受到的安培力F1與F2大小之比;(3)當MN內的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂,在此瞬間線圈的加速度大小為a,求I3.課堂跟蹤練習3P41-6(2012年高考上海卷)載流長直導29解析:(1)I1方向向左,I2方向向右,(2)當MN中通以電流I時,線圈所受安培力大小為F=kIiL(1/r1-1/r2),式中r1、r2分別為

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