磁场的描述 磁场对电流的作用
知识点1 磁场、磁感应强度、磁感线 1.磁场
(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用. (2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度
F
(1)定义式:B=IL(通电导线垂直于磁场). (2)方向:小磁针静止时N极的指向.
(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量.由磁场本身决定,是用比值法定义的. 3.磁感线
(1)引入:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致.
(2)特点:磁感线的特点与电场线的特点类似,主要区别在于磁感线是闭合的曲线.
(3)磁体的磁场和地磁场
1-1 图9-易错判断
(1)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致.(×)
(2)磁感线是真实存在的.(×)
(3)在同一幅图中,磁感线越密,磁场越强.(√) 知识点2 电流的磁场及磁场的叠加
1.奥斯特实验
奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联系. 2.安培定则的应用
直线电流的磁场 通电螺线管的 磁场 与条形磁铁的磁场相似,管特点 无磁极、非匀强,且距导线越远处磁内为匀强磁场场越弱 且磁场最强,管外为非匀强磁场 环形电流的磁场 环形电流的两侧是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱 安培 定则 立体图 横截 面图 3. 磁场的叠加 磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解. 易错判断
(1)通电导线周围的磁场是匀强磁场.(×)
(2)电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定.(√)
(3)一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.(√) 知识点3 安培力
1.安培力的方向
(1)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.
(2)两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相吸引,反向电流互相排斥. 2.安培力的大小
(1)当磁场与电流垂直时,安培力最大,Fmax=BIL. (2)当磁场与电流平行时,安培力等于零. 易错判断
(1)将通电导线放入磁场中,(×) 若不受安培力,说明该处磁感应强度为零.(2)安培力可能做正功,也可能做负功.(√)
F
(3)由定义式B=IL可知,电流I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小.(×)
[教材习题回访]
考查点:安培力的方向
1.(粤教版选修3-1P84T1)把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用.关于安培力的方向,下列说法中正确的是( ) A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同
B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直
C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直 D.安培力的方向一定跟电流方向垂直,也一定跟磁感应强度方向垂直 考查点:通电螺线管的磁场
2.(教科版选修3-1P83T3)(多选)如图9-1-2为通电螺线管.A为螺线管外一点,B、C两点在螺线管的垂直平分线上,则下列说法正确的是( )
1-2 图9-A.磁感线最密处为A处,最疏处为B处 B.磁感线最密处为B处,最疏处为C处 C.小磁针在B处和A处N极都指向左方 D.小磁针在B处和C处N极都指向右方 考查点:对磁感应强度的理解
3.(教科版选修3-1P92T1)(多选)一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的磁场中,当通过它的电流为I时,所受安培力为F.以下关于磁感应强度B的说法正确的是( )
F
A.磁感应强度B一定等于IL F
B.磁感应强度B可能大于或等于IL C.磁场中通电直导线受力大的地方,磁感应强度一定大 D.在磁场中通电直导线也可以不受力 考查点:安培力作用下的平衡
4.(人教版选修3-1P94T3改编)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是( )
安培定则的应用和磁场的叠加 1.安培定则的“因”和“果”
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