《金新学案》安徽省高三物理一轮 第8章 磁场 第一讲精品课件

第八章磁场电流的磁场Ⅰ磁感应强度．磁感线．地磁场Ⅱ磁性材料．分子电流假说Ⅰ磁场对通电直导线的作用．安培力．左手定则.

Ⅱ磁电式电表原理Ⅰ磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力．带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ质谱仪和回旋加速器Ⅰ说明：①安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形．②洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形．第一讲磁场及通电导线在磁

场中受到的力一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流

和运动电荷有_________的作用．(2)方向：小磁针的_____所受磁场力的方向．磁场力N极环形电流强弱和方向N极4．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小_________、方向

__________的磁场称为匀强磁场．(2)特点①匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线．②距离很近的两个异名磁极之间的磁场和通电螺线管内部中心轴线附近的磁场(边缘部分除外)，都可以认为是匀强磁场．处处相等处处相同二、磁感线及几种常见的磁场分布1．磁感线：在磁场中画出一些曲线，使典

线上每一点的______方向都跟这点的磁感应

强度的方向一致．2．磁感线的特点(1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的

曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线．(2)磁感线在磁体(螺线管)外部由_____到__极，

内部由_____到___极，是__________．切线N极S闭合曲线NS极(3)磁感线的疏疏密表示磁磁场的_____，磁感线较密的地方方磁场较强强，磁感线线较疏的地地方磁场较弱．(4)磁感线上任任何一点的的_________，都跟该点的磁场(磁感应强度度)方向一致．．(5)磁感线不能能_____，也不能相相切．强弱切线方向相交3．几种常见见的磁场(1)条形磁铁和和蹄形磁铁铁的磁场(如下图所示示)(2)几种电流周周围的磁场场分布直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非

匀强且距导

线越远处磁

场______与______磁铁

的磁场相似，

管内中心轴线

附近为_____磁

场且磁场

______，管外

为_______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

_____越弱条形匀强最强非匀强越弱安培定则立体图横截面图4.安培定则(1)直线电流和和环形电流流及通电螺螺线管的磁磁场磁感线的方方向可以用用_____定则确定．．(2)对于通电直直导线，可可用_____握住导线，，大拇指指指向电流方方向，弯曲曲的四指指指向___________的方向．(3)对于环形电电流和通电电螺线管，，则用弯曲曲的四指指向_____环绕的方向向，右手拇拇指指向螺线管_______的磁感线的的方向．安培右手磁感线环绕电流轴线上三、通电导导线在磁场场中受到的的力——安培力1．安培力的的大小(1)磁场和电流流垂直时：：F＝_____.(2)磁场和电流流平行时：：F＝0.2．安培力的的方向(1)用左手定则则判定：伸伸开左手，，使拇指与与其余四个个手指垂直直，并且都都与手掌在在同一个平平面内．让让磁感BIL线从掌心进进入，并使使四指指向向_____的方向，这这时拇指所所指的方向向就是通电电导线在磁磁场中所受_______的方向．(2)安培力的方方向特点：：F⊥B，F⊥I，即F垂直于______决定的平面面．电流安培力B和I四、磁电式式电流表1．基本组成成部分：磁磁铁和放在在磁铁两极极之间的_____．2．工作原理理：如图所示，，磁场的方方向总沿着着_____均匀辐射地分布，，在距轴线线等距离处处的磁感应应强度的大小总是是_____的，保证B的大小不发发生变化，且安培培力的方向向与线圈垂垂直．线圈径向相等当电流通过过线圈时，，导线受到到安培力的的作用，线圈转动，，螺旋弹簧簧变形，反反抗线圈的的转动，电流越大，，安培力就就_____，螺旋弹簧簧的形变也就_____．I与指针偏角角θ成正比，表表盘刻度_____(均匀、不均均匀)．所以，从从线圈偏转转的角度就能判判断通过电电流的大小小．3．优、缺点点：优点是是_______高，能测出出很弱的电流；；缺点是线线圈的导线线很细，允允许通过的的电电流流_____．越大越大均匀灵敏度很弱一、、磁磁感感线线和和电电场场线线的的比比较较磁感线电场线不同点闭合曲线起始于正电荷，终止于负电荷相似点引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)3．磁磁感感应应强强度度B的定定义义式式也也是是其其度度量量式式，，但但用用来来测测量量的的小小段段通通电电导导线线必必须须垂垂直直放放入入磁磁场场，，如如果果小小段段通通电电直直导导线线平平行行放放入入磁磁场场，，所所受受安安培培力力为为零零，，但但不不能能说说该该点点的的磁磁感感应应强强度度为为零零．．4．磁磁感感应应强强度度是是矢矢量量，，其其方方向向是是放放入入其其中中的的小小磁磁针针静静止止时时N极的的指指向向，，不不是是磁磁场场中中电电流流所所受受磁磁场场力力的的方方向向，，而而是是与与受受到到磁磁场场力力的的方方向向垂垂直直．．四、、安安培培力力做做功功的的实实质质———能量量的的传传递递1．安安培培力力做做正正功功：：是是将将电电源源的的能能量量传传递递给给通通电电导导线线或或转转化化为为导导线线的的动动能能或或其其他他形形式式的的能能．．2．安安培培力力做做负负功功：：是是将将其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能，，或或储储存存或或再再转转化化为为其其他他形形式式的的能能．．1.关于于磁磁场场和和磁磁感感线线的的描描述述，，下下列列说说法法中中正正确确的的是是()A．磁感线可以以形象地描述述各点磁场的的强弱和方向向，它每一点点的切线方向向都和小磁针针放在该点静静止时北极所所指的方向一一致B．磁极之间的的相互作用是是通过磁场发发生的，磁场场和电场一样样，也是一种种看得见、摸摸得着客观存存在的物质C．磁感线总是是从磁铁的北北极出发，到到南极终止的的D．磁感感线就就是细细铁屑屑连成成的曲曲线解析：：磁感线线是为为了描描述磁磁场而而假想想的线线，是是闭合合曲线线，故故C、D错误．．磁感感线的的疏密密反映映场的的强弱弱，曲曲线上上某点点的切切线反反映场场的方方向，，故A正确，，磁场场是在在磁体体和电电流周周围客客观存存在的的看不不见、、摸不不着的的特殊殊物质质，故故B项错误误．答案：：A当试探探电流流元的的方向向与磁磁场方方向平平行时时，虽虽电流流元受受的磁磁场力力为零零，但但磁感感应强强度却却不为为零，，C错．磁磁感线线的疏疏密是是根据据磁场场的强强弱画画出的的，磁磁感线线越密密集的的地方方，磁磁感应应强度度越大大，磁磁感线线越稀稀疏的的地方方，磁磁感应应强度度越小小，故故D正确．．答案：：D3．19世纪20年代，，以塞塞贝克克(数学家家)为代表表的科科学家家已认认识到到温度度差会会引起起电流流，安安培考考虑到到地球球自转转造成成了太太阳照照射后后正面面与背背面的的温度度差从从而提提出如如下假假设：：地球球磁场场是由由绕地地球的的环形形电流流引起起的．．该假假设中中的电电流方方向是是()A．由西西向东东垂直直磁子子午线线B．由东东向西西垂直直磁子子午线线C．由南南向北北沿磁磁子午午线D．由赤赤道向向两极极沿磁磁子午午线方方向解析：：如右图图所示示考虑虑地球球自转转方向向，利利用安安培定定则可可以判判定地地磁场场是由由东向向西的的环形形电流流产生生的，，故B项正确确．答案：：B解析：：为了便便于判判断所所标出出的小小磁针针N极的指指向是是否正正确，，先根根据安安培定定则在在图中中画出出相关关磁场场中经经过小小磁针针的磁磁感线线及其其方向向，如如图所所示．．答案：：D解析：：该导线线可以以用a和d之间的的直导导线长长为(＋1)L来等效效代替替，根根据F＝BIL，可知知大小小为(＋1)BIL，根据据左手手定则则判定定方向向沿纸纸面向向上，，A正确．．答案：：A答案：：C安培定定则的的应用用及磁磁感应应强度度的叠叠加空间中中磁场场叠加加，在在某一一点的的磁场场方向向即该该点的的磁感感应强强度的的方向向只有有一个个，即即合磁磁场方方向，，应用用平行行四边边形定定则来来求．．答案：：B通电导导线在在安培培力作作用下下运动动情况况的判判定如右图图所示示，把把一重重力不不计的的通电电直导导线水水平放放在蹄蹄形磁磁铁两两极的的正上上方，，导线线可以以自由由转动动，当当导线线通入入图示示方向向电流流I时，导导线的的运动动情况况是(从上往往下看看)()A．顺时时针方方向转转动，，同时时下降降B．顺时时针方方向转转动，，同时时上升升C．逆时时针方方向转转动，，同时时下降降D．逆时时针方方向转转动，，同时时上升升【思路点点拨】首先明明确常常见磁磁场的的磁感感线分分布情情况，，然后后取“电流元元”，用左左手定定则判判定其其受力力方向向，特特别注注意电电流旋旋转后后，有有了垂垂直于于纸面面的分分量而而导致致向下下受力力．(2)特殊位位置法法把导线线转过过90°°的特殊殊位置置来分分析，，根据据左手手定则则判得得安培培力方方向向向下，，故导导线在在顺时时针转转动的的同时时向下下运动动．综上所所述，，选项项A正确．．答案：：A判定安安培力力作用用下导导体运运动情情况的的常用用方法法结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向.答案：：B与安培培力相相关的的综合合问题题【思维点点拨】①找出通通电导导线所所受的的所有有的力力．②画出通通电导导线受受力分分析的的平面面图．．③找出各各个力力之间间的关关系．．④根据受受力关关系找找出电电流情情况．．答案：：7ΩΩ求解通通电导导体在在磁场场中的的力学学问题题的方方法是是：(1)选定研研究对对象；；(2)变三维维为二二维，，画出出平面面受力力分析析图，，其中中安培培力的的方向向切忌忌跟着着感觉觉走，，要用用左手手定则则来判判断，，注意意F安⊥B、F安⊥I；(3)根据力的的平衡条条件、牛牛顿第二二定律列列方程式式进行求求解．答案：A解析：由右手螺螺旋定则则知闭合合圆环在在直导线线处产生生的磁场场方向是是垂直纸纸面向里里，再由由左手定定则知直直导线受受到的安安培力方方向指向向M，所以导线AB将向M运动．答案：A答案：B答案：D解析：由左手定定则，可可分别判判断出导导体棒所所受安培培力的方方向如图图所示；；由安培培力方向向可知，，重力沿沿斜面方方向的分分力可能能与安培培力沿斜斜面方向向分力相相平衡的的是A、C、D.当重力沿沿斜面方方向的分分力与安安培力沿沿斜面方方向的分分力大小小相等、、方向相相反时，，摩擦力力大小为为零．B图一定有有摩擦存存在，故故B正确．答案：B答案：(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N19．安培力作作用下平平衡问题题的处理理方法一、安培培力、重重力、弹弹力作用用下平衡衡问题的的处理方方法求解导体体棒在安安培力作作用下的的平衡问问题时应应先进行行受力分分析，分分析物体体受哪几几个力的的作用，，在分析析受力时时不能漏漏掉安培培力，同同时要运运用左手手定则判判断出安安培力的的方向，，再根据据共点力力平衡的的条件列列方程求求解．