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文檔簡介
1、磁場 安培力,,考綱要求,五年高考考點分布,(一)磁場的基本知識,(1)磁場:存在于磁體及運動電荷或電流周圍的一種特殊物質.,( 2 ) 基本特點:對放入其中的磁極及運動電荷或電流有力的作用.,(3)磁場的方向,人們規(guī)定:某點的磁場方向就是小磁針N極在該點的方向(注意:人們并不把運動的正電荷或電流在某點的受力方向作為該點場的磁場方向).,,磁場的方向小磁針靜止時N極指向N極的受力方向磁感線某點的切線方向磁感應強度的方向,(4
2、)磁感線,2) 磁感線是不相交、不相切的閉合曲線.電流磁場的磁場線方向與電流方向關系滿足安培定則(即右手螺旋法則).對一些典型磁源的磁場(如條形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流),其磁感線的分布具有空間對稱性.1)磁感線是為了形象地描述磁場的強弱及方向而人為畫出的一組曲線.曲線上每一點的切線方向跟該點的磁場方向相同,磁感線密處磁場強,磁感線疏處磁場弱.,磁感線和電場線的相似和不同之處,任意兩條都不能相交;都是假想線;切線方向都代表(電或磁
3、)場的方向;疏密都代表(電或磁)場的弱和強。,從正電荷出發(fā)到負電荷終止的不封閉曲線,磁鐵外部:N極到S極, 內部:S極到N極的封 閉曲線,,典型磁場,磁體的磁場,異名磁極 同名磁極,地磁場,奧斯特試驗,1、電流周圍存在著磁場,這叫電流的磁效應。2、電流的磁場方向跟電流方向有關。,表明:,(5)電流的磁場和安培定則,1.通電直導線,判斷方法:右手螺旋定則,2.通電螺線管,判斷方法:右手螺旋定則,3.環(huán)形
4、導線,判斷方法:右手螺旋定則,(6)磁現(xiàn)象的電本質,安培分子假說揭示了磁體的磁場是由于電荷的運動而產生的.無論是電流的磁場還是磁體的磁場都是由運動電荷產生的.一切磁現(xiàn)象都可以歸結為運動電荷的相互作用,此即為磁現(xiàn)象的電本質.正因為如此,人們在處理某些問題時,可將環(huán)形電流等效為一小磁針,或者將小磁針等效為一環(huán)形電流.,(二)磁感應強度(B)—描述磁場的強弱,1、定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場力F與電流I和導線長度L的乘
5、積的比值叫做通電直導線所在處的磁感應強度。 B=F/(IL),3、單位:特斯拉(T) 1T=1N/(A.m),2、由磁場本身決定,和放不放入電流無關。,4、是矢量,方向就是磁場方向,也就是小磁針靜止時N極指向。,5、勻強磁場:磁感應強度處處大小相等,方向相同的區(qū)域。,兩個較大的平行異名磁極之間(除邊緣外)、長直通電螺線管內部(除兩端外)都是勻強磁場。,(三)
6、磁場力,(1)安培力大小磁場對通電導線的作用力稱安培力,其大小為 F =BILsinθ 其中θ表示電流方向與磁感強度方向的夾角.安培力的方向可用左手定則判定.由左手定則可知:安培力F一定垂直B、I所組成的平面.,(2)安培力的方向,2、F⊥B, F⊥L,3、相互平行通電長直導線間的相互作用力。,1、判定:左手定則,伸開左手,使大拇指跟其余四個
7、手指垂直,并且都跟手掌在一個平面內,把手放入磁場中,讓磁力線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流的方向,那么,大拇指所指的方向,就是通電導線所受的安培力的方向。,磁場對電流發(fā)生作用,綜合安培定則和左手定則,可以證明兩同向電流互相吸引,兩反向電流互相排斥;因此,螺線管通電后,在軸向上有收縮趨勢;在徑向上有擴張趨勢.,1.有關磁現(xiàn)象及其電本質的判斷,正確的是: A.同向電流間的吸引力是通過磁場來實現(xiàn)的 B.安培分子電
8、流假設揭示了磁體的磁場也是一種特殊的運動電荷(分子電流)所激發(fā)的 C.安培分子電流假設是用來解釋通電導線產生磁場的原因的 D.安培分子電流假設是用來解釋通電導線間有相互作用力的原因的,答案:AB,(四)例題,2,B,,,解:畫其截面圖,如圖所示,,,由受力平衡可得:,沿水平方向: F1= f沿豎直方向: F2+N= Mg,即:BILsin θ =f,BILcos θ + N =mg,解得摩擦力f = BILsi
9、n θ,導軌對棒的支持力N =mg- BILcos θ,由牛頓第三定律棒對導軌的壓力也為mg- BILcos θ,θ,f,解題步驟:畫出相關的試圖(俯視圖,正視圖,或側視圖)受力分析(先重力,后安培力及其他力,如彈力,摩擦力)進行力的正交分解或力的合成根據牛頓第二定律或物體的平衡列方程,注1.安培力與磁感強度及導線電流應垂直 2.注意安培力計算中L的物理意義,1、當電磁鐵線圈中有電流通過時,小磁針靜止在如圖所示的位置上
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