磁场+带电导体在磁场中受力知识点梳理加典型例题+随堂练习(经典).docx

磁场根本性质riRHWI、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周用的一种物质.它的报本特性是：对处于其中的破体、电流、运动电荷有力的作用a,h.2、破现象的电本侦：所有的£现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发萼贾.45多1为了描述磁场的覆弱与方向，人们的象在展场中画出的一组有方向叵可二的曲戏.1 .疏密表示极场的强弱.2 .每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是於感应强度的方向.3 .是闭合的曲觌，在底体外部由N股至S极，在魁体的内部由S极至N极.磁税不相切不相交.4 .匀演破场的思嫄规平行且距离相等.没有if币出租感的庖方不一定没有毡场.5 .安培定那么：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向.注意这里的假博线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向球隧'场的形成.根据地线上空并无相对地球定向移动的电荷的色实.那么由此推断，胞球总体上应该是；（）A.带负电:B.带正电;C不带电：D.不能确定三、磁感应WA1 .毡场的最根本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作刖，电流垂直于底场时受底场力最大，电流与俄场方向平行时，诲场力为零。2 .在磁场中垂直于整场方向的通电导线受到的磁场力FiU电流强度I和导线长度1的乘枳I1.的比值.叫做通电导线所在处的磁堵应强度.表示磴场强弱的物理量.是矢药t.大小：B=F川（电流方向与磁搜战垂H时的公式）.方向：左手定法么：是破礴线的切线方向：是小破针N极受力方向：是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向：不是正电荷受力方向：也不贴电流方向.单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T.点定B定：就是说极场中某一点定了，那么该处拔您应强度的人小与方向都是定值.匀强磁场的磁疗应强度处处相等.驻场的施加:空间某点如果同时存在两个以上电流或感体激发的磁场,那么该点的酸感应强健是各电流或避体在该点激发的慰场的租感应强度的矢眼和.满足矢量运算法那么.【例2】如卜图，正四桢柱abed-abed的中心轴戏（XT处有一无限长的我海直导戏，对该电流的磁场,以下说法中正确的选项是OA.同条例梭上各点的磁感应强度掷相等B.四条侧梭上的磁感应张度都相同C在直线ab匕从a到b,癌感应强度是先增大后减小D极柱内任一点的感感应强度比极柱侧面上所有点都大【例3】如下图,两根导线a、b中电流强度相同.方向如下图,那么离.两导线等距离的P点，*场方向如何？【例4】六根导线互相绝缘，所通电流都是I,排成如图10S所示的形m/n状，区域A、B、C、D均为相等的正方形,苏么平均微感应强度最大的区域是哪些火区域？该区域的磁场方向如何？【例5】一小段通电总导线长ICm,电流强度为5A,把它放入殿场中某ff1.o-2点时所受俄场力大小为0.IN,那么该点的假感强度为()A.B=2T:B.BN2T：C,BZ：D.以上三种情况均有可能说明：B的定义式B=HI1.中要求B1,11.垂直，线设不垂直且两者间夹角为0.那么I1.在与B垂直方向分上的分及即I1.sin'),因而B=M1.sin0,所以R1.1.=Bsin('.那么BNRI1.。【例6】如卜图，一根通电宜平战放在癌感应强度B=IT的匀强极场中,在以导线为曝心，半径为r的圆周上有a,b,c.d四个点.线设a点的实际磁感应强度为0,那么以下说法中正确的选项是()A.11导我中电流方向是垂直纸面向里的/、BC点的实际磁感应强度也为0/Cd点实际感感应覆度为亚,，方向斜向下，与B夹角为(bQ)dB450D.以上均不正确)四、磁温量与磁通密度K-7A1 .毡通量中：穿过某一面积谶力线条数，星标球."三*,2 .附通密度B：垂直俄场方向穿过单位面枳破力战条数，即极感应强度，是矢量.3 .二者关系：B=6(当B与面垂直时).=BScosO.SCOSO为面积垂直于B方向上的投影,。足B与S法线的夹角.【例7】如下图，A为通电战圈，电流方向如下图，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，x<!>c分别为通过两01面的思通增的大小，下述判断×C3X中正确的选项是A.穿过两圈面的破通方向是垂直纸面向外B.穿过两圆面的筋通方向是垂口纸面向里C.b><I>cD,b<c触事方法I1.ati1*的计第【例8】如下图，匀强磴场的磁感强度B=2.0T.指向X轴的正方向,且ab=40cm,bc=30cm,ac=50cm,求通过面积S1.1abcd"S2(befc)和S3Iaem)的磁通量6卜忙、4分别是多少？极附近I1.I的例9如图4所示,一水平放置的矩形闭合线图abed在细长磁铁N下落.保持be边在纸外ad边在纸内.内图中的位置I经过位置到位置川.且位式I和IH都很靠近位置H,在这个过程中,线圈中磁通MA.是墙加的：B.是减少的Z1.7InyC,先增加,后减少：D.先减少,后增加-IW10如下图边长为100Cm的正方形闭合线圈置于磁场中，线卷AB、CD两边中点连线(Xy的左右两侧分别存在方向相同、磁心强度大小各为B1.=0.6T,B2=O.4T的匀强碟场.假设从上往下看,钱圈逆时针转过37°时，穿过线圈的磁通鬓改变了多少？O2.磁场根本性质的应用wr1I【例H】从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,卜7、I*!x假设到达地球,对地球上的生命将带来危害.对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用>>K的以下说法P'中.正确的选项是OR地磁场对直射地球的宇由射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱B.地磁场对直射地球的宇宙射线的皿档作用在赤道附近最强,南北两极最弱C.地礴场对宇由射级的阻挡作用各处相同D.他避场对宇宙射成无阻挡作用【例12】超导是当今高科技的热点之、当一块磁体点近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对底体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，底悬浮列车就采用了这项技术，底体悬浮的原理是（）超导体电流的的场方向与磁体的祕场方向相同.超导体电流的磁场方向与极体的磁场方向相反.超导体使谶体处于失重状态.超导体电磁体的磁力与感体的Ift力相平衡.A.d.C.（IXg）D.（M）【例13磁场具有能做,磁场中单位体枳所具有的能敬叫做能盘密度，其值为B12M,式中B是感应强度,是磴睡率，在空气中为一常数.为了近似测得条形感铁毡极端面附近的底感应强度B,一学生用i极端面面枳为A的条形描铁吸住一相同面枳的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距国Zi1.并测出拉力F.如下图.因为F所做的功等于间隙中破场的能盘.所以由此可得/如下强度B与F、A之间的关系为B=磁场对电流的作用“叙一、安培力I.安培力：通电导现在磁场中受到的作用力叫做安培力.说明:屈场对通电导线中定向移动的电荷有力的作刖，破场时这些定向移动电荷作用力的宏观我现即为安培力.2 .安培力的计算公式：F=BI1.sinf1.（。是I与B的夹角）：通电导线与磁场方向垂直时,即0=9011,此时安培力有最大值：通电导税与废场方向平行时，即6=0此时安培力有最小值,F-ONi（,<B<9O,'时，安培力F介于。和最大侑之间.3 .安培力公式的适用条件：公式F=B1.1.一般适用于匀强破场中1.1.B的情况,对于非匀强破场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用.的安培力电流相导体对展如卜图，电流1W1.如h在1.处跟场的做悠应强度为B,延么I1对I2F=BI21.,方向向左同理1.对h,安培力向右.即同向电流相吸异向斥.根据力的相互作用原理，如果是毡体对通电导体有力的作用，加么通电体有反作用力.两根通电导城间的磁场力也遵循牛顿笫三定律.二、左手定那么1 .用左手定那么判定安培力方向的方法：伸开左手，f史拇指限其余的四指垂宜且与手掌都在同一平面内,让思感线乖直,穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟够感线和导践所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导践所受安培力的方向.2 .安培力F的方向既与磁场方向垂出，又与通电导城垂百.即F跟BI所在的面垂直.但B与I的方向不一定垂直.3 .安培力F、俊盛应强度B、电流I三者的关系1.B的方向，可惟一确定F的方向:F、B的方向.且导线的位置确定时,可惟一确定1的方向：E1.的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定.4,由于B.I.F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本局部何时时，应具有较好的空间想象力，要湃于把立体图画变成易于分析的平面图,即画成忸觇图，斜视图，侧视图等.【例1】如下图，一条形磁铁放在水平臭面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线通以如下图方向电流时（）.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B.极铁时桌面的压力诚小，且受到向右的摩擦力作用C.横铁对东面的压力增大.且受到向左的摩擦力作用D.磁帙对里面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用【例2】电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如下图，该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?*I悔事方燧1.安培力的性质和短裤1.I11I连直我的甲中：公式F=BI1.中1.为导线的有效长度.即导跳两端点所：XXXI!安培力的作用点为破场中通电导体的几何中心：安培力做功:做功的结果将电能转化成其它形式的能.1长度，相应的电流方向沿1.由始端流向末端.如下图，XFII/=2,乙中：1.F（直径）=2R（半圆环且半:径为RJ×1>V><I×××AAAA导轨宽度轨上静图，标出金属悻，加成一个梭野强度C作用力为【例3J如下图，在光滑的水平桌面上，有两根弯成直角相同它们的一端均可绕固定转轴O自由转动，另一端b互相接触，正方形线框.正方形边长为1.,匀强横场的方向垂直至面向下，为B.当跋枢中通以图示方向的电流时，两金以棒b点的相互f此时践框中的电流为多少？【例4】质量为m的通电细杆ab置于M角为«的平行导轨上，为d.杆ab与导轨间的摩擦因数为M.有电流时aB恰好在导止，如下图,如图1019所示是沿ba方向观察时的四个平面了四种不同的匀强眼场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（2、安培力作用下物体的运动方向的又断（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元.先用左手定那么判断出母小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向.（2）特殊位汽法：把电流或磴铁转到一个便于分析的特殊位次埼再判断安培力方向，从而确定运动方向.（3）等效法：环形电流和通电螟线管都可以等效成条形磁铁.条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺税管也可以等效成很多匝的环形电流来分析.（4）利用站论法；两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的格势.（5）转换研究对象法：因为电波之间.电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律.这样.定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问即，可先分析电流在敲体感场中所受的安培力.然后由牛顿第三定律，再确定磴休所受电流作用力，从而确定磴体所受合力及运动方向.（6）分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步画出通电导线所在处的垓礴线方向及分布情况用左手定那么确定各段通电导线所受安培力）据初速方向结台牛顿定律确定导体运动情况（7）磁场对通电线圈的作用:假设城圈面