卓越个性化教案磁场安培力Word文档格式.docx
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磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
4、安培定则：
（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向）
导体的种类
图示
磁场形状
判断方法
通电直导线
以导线为中心的各簇互相平行的同心圆。
右手握住导线，大拇指指向与电流方向一致，四指绕向为磁感线的方向。
矩形、环形电流
各簇围绕环形导线的闭合曲线，中心轴上，磁感垂直环形平面。
右手绕向与环形电流方向一致，大拇指方向为环形电流内部的磁场方向。
通电螺线管
外部类似于条形磁体的磁场，内部为匀强磁场。
右手握住螺线管，四指绕向与电流绕向一致，大拇指指向为磁场的N极。
【典型例题】
1、下列关于磁场的说法中，正确的是（）
A、只有磁铁周围才存在磁场
B、磁场是假想的，不是客观存在的
C、磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生
D、磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用
2、关于磁感线的一些说法，不正确的是（）
A、磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向
B、磁场中两条磁感线一定不相交
C、磁感线分布较密的地方，磁感应强度较强
D、通电螺线管的磁感线从北极出来，终止于南极，是一条不闭合的曲线
3、如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N，当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（）
A、两环静止不动B、两环互相靠近
C、两环互相远离D、两环同时向左运动
【知识点2】地磁场、磁性材料
地磁场
1、地磁两极：
地球为一大磁体，其南部为N极、北部为S极，地理南极是地磁场的北极（N极），地理北极是地磁场的南极（S极），如图所示：
2、地磁场：
地球本身是一个巨大的磁体，它的周围存在着磁场，叫做地磁场，在地球两极附近地磁场最强。
在地表，小磁针的北极指向地理南极，这就是我们通常所说的指南针，磁针指南北，就是因为受到地磁场的作用。
3、磁偏角：
磁场的南北极与地理的南北极不重合，我们把地轴与磁轴之间的夹角称为磁偏角。
（如图所示），世界上最早准确记述磁偏角的是我国宋代学者沈括。
磁性材料
1、根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可分为三类：
顺磁性物质、抗磁性物质和铁磁性物质，顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，铁磁性物质称为强磁性物质。
顺磁性物质：
一种非铁磁性物质（如铂、铝、氧），把它们移近磁场时，可依磁场方向发生磁化，但很微弱。
要用精密仪器才能测出。
抗磁性物质：
非铁磁性物质，如金、银、铜、铅、二氧化碳、水等。
它们移进磁场，就会发生反向磁化，与磁铁不是相互吸引，而是互相排斥。
其磁化强度与顺磁性物质相似或稍弱。
完全抗磁性：
完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象。
这一现象是荷兰科学家迈斯纳发现的，因此又称为迈斯纳效应。
2、磁性材料是指强（铁）磁性物质，磁性材料按磁化后去磁的难易可分为两类：
软磁性材料：
容易去磁的物质，如软铁、硅钢、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等。
适用于需要反复磁化的场合，可以用来制造电磁铁、半导体收音机的天线磁棒，录音机的磁头，电子计算机中的记忆元件，以及变压器、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等。
硬磁性材料：
不易去磁的物质，如碳钢、钨钢、铝镍钴合金和钡铁氧体、锶铁氧体等。
适合制成永久磁铁，应用在磁电式仪表、扬声器、话筒、永磁电机等电器设备中。
1、关于地磁场，下列叙述正确的是（）
A、地球的地磁两极和地理两极重合
B、我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极
C、地磁的北极与地理的南极重合
D、地磁的北极在地理南极附近
2、电磁铁用软铁做铁芯，这是因为软铁（）
A、能保持磁性B、可能被其他磁体吸引C、去磁迅速D、能导电
3、实验表明：
磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是（）
A、硬币一定是铁做的，因为磁铁能吸引铁
B、硬币一定是铝做的，因为磁铁能吸引铝
C、磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多
D、硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引
【知识点3】安培力
1、定义：
磁场对电流的作用力。
2、计算公式：
F＝ILBsinθ＝I⊥LB式中：
θ是I与B的夹角。
电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；
电流与磁场垂直时，电流在磁场中受安培力最大：
F＝ILB0≤F≤ILB
3、安培力的方向：
左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。
1、如图（下左）所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可（）
A、适当减小磁感应强度B、使磁场反向
C、适当增大电流强度D、使电流反向
2、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图（上右）所示，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束粒子不可能的是（）
A、向右飞行的正离子束B、向左飞行的负离子束
C、向右飞行的电子束D、向左飞行的电子束
3、把长L＝0.15m的导体棒置于磁感应强度B＝1.0×
10-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。
若导体棒中的电流I＝2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F＝_____________N，安培力的方向为竖直向_____________。
（选填“上”或“下”）
【知识点4】磁感应强度B
放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力F跟电流元IL的比值。
2、公式：
磁感应强度B是磁场的一种特性，与F、I、L等无关。
注：
匀强磁场中，B与I垂直时，L为导线的长度；
非匀强磁场中，B与I垂直时，L为短导线长度。
3、国际单位：
特斯拉（T）。
4、磁感应强度B是矢量，方向即磁场方向。
磁感线方向为B方向，疏密表示B的强弱。
5、匀强磁场：
磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场。
磁感线是分布均匀的平行直线。
例如：
靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；
通电螺线管内的磁场。
电场强度E
磁感应强度B
相同点
都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，叠加时遵循“平行四边形”法则。
不同点
引入
用试探电荷q
用试探电流元IL
定义
E＝F/q，E与F、q无关
B＝F/IL，B与F、I、L无关。
单位
N/C或V/m
T
形象描述
电场线
磁感线
两线切线方向为场方向，疏密表示场的强弱。
不封闭曲线，从“+Q”指向“—Q”
封闭曲线，外部从N指向S，内部从S指向N
场力F
电场力F=qE
由电荷作用判断方向
安培力F=I⊥LB
左手定则判断方向
匀强场
E一定
B一定
两线均为分布均匀的平行直线
1、关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有（）
A、电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于
B、电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于
C、磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大
D、磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同
2、关于磁感线的描述，正确的是（）
A、磁铁的磁感线从N极出发，终止于S极
B、利用磁感线疏密程度可定性地描述磁场中两点相对强弱
C、磁铁周围小铁屑有规则的排列，正是磁感线真实存在的证明
D、不管有几个磁体放在某一空间，在空间任一点绝无两根（或多根）磁感线相交
3、由磁感应强度的定义式B=F/IL可知（）
A、若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零
B、通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零
C、同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的
D、磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关
【课堂练习】
1、、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（）
A、受到竖直向上的安培力B、受到竖直向下的安培力
C、受到由南向北的安培力D、受到由西向东的安培力
2、两条长直导线AB和CD相互垂直，相隔一很小距离，通以如图所示方向的相同电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动并且平动，则CD的运动情况应是（）
A.顺时针方向转动，同时靠近导线AB
B.逆时针方向转动，同时离开导线AB
C.顺时针方向转动，同时离开导线AB
D.逆时针方向转动，同时靠近导线AB
3、在图中，PQ，MN为光滑金属导轨，ab为金属棒，与电源组成闭合电路，该装置在竖直平面内。
为使ab静止，可将该装置放在匀强磁场中，其磁场方向应是（）
A.竖直向上B.竖直向下C.水平向纸外D.水平向纸内
4、如图（下左）所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）
A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用
C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用
D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用
5、如图（上右）所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（）
A、ab边向里，cd边向外转动B、ab边向外，cd边向里转动
C、线框向左平动，靠近导线MD、线框向右平动，靠近导线N
6、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（）
A、B=mgsinα/IL，方向垂直斜面向下
B、B=mgsinα/IL，方向垂直水平面向上
C、B=mgtanα/IL，方向竖直向下
D、B=mgsinα/IL，方向水平向右
7、在匀强磁场的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线a和b，a、b导线的方向与磁场方向垂直，但两导线中的电流大小不同，如图表示导线所受安培力F与通电电流I的关系，a、b各自有一组F、I的数值，在图象中各描一个点，其中正确的是（）
A、B、C、D、
9、质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图3所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是（）
10、如图（下左）所示，真空中两点电荷＋q和－q以共同的角速度绕轴OO′匀速运动，P点距＋q近，则P点磁感应强度的方向为（）
A、沿O′O向上B、沿OO′向下C、从＋q指向－qD、磁感应强度为0
11、在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所（上右）示，过c点的导线所受安培力的方向（）
A、与ab边平行，竖直向上B、与ab边平行，竖直向下
C、与ab边垂直，指向左边D、与ab边垂直，指向右边
12、如图（右）所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将（）
A、a端向纸内、b端向纸外转动，且靠近导线
B、a端向纸内、b端向纸外转动，且远离导线
C、b端向纸内、a端向纸外转动，且靠近导线
D、b端向纸内、a端向纸外转动，且远离导线
13、如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M指向N，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t＝0时导线速度为零，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是（）
A、在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动
B、在最初的一个周期内，导线一直向左运动
C、在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小
D、在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小
14、如图所示，将长为50cm、质量为10g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4A电流时，弹簧恰好不伸长，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度是多大？
（2）当金属棒中通过大小为0.2A，方向由a到b的电流时，弹簧伸长1cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？
15、如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为0.9kg，有效长度为0.5m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；
当金属棒中的电流增加到8A时金属棒能获得2m/s2的加速度，则磁场的磁感强度是多大？
【课后作业】
1、在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×
10－5T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40m，载有20A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是（）
A、4×
10－8NB、2.5×
10－5NC、9×
10－4ND、4×
10－2N
2、指南针静止时，其N极指向如图中虚线所示。
若在其上方放置水平方向的导线，并通以直流电，则指南针转向图中实线位置。
据此可知（）
A、导线南北放置，通有向北的电流B、导线南北放置，通有向南的电流
C、导线东西放置，通有向西的电流D、导线东西放置，通有向东的电流
3、关于磁感强度B，下列说法中正确的是（）
A、磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关
B、磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致
C、在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零
D、在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
4、如图3-10所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离。
当同时给两个线圈同方向电流时，两导线将（）
A．吸引B．排斥
C．保持静止D．边吸引边转动
5、关于磁感应强度的单位T，下列表达式中不正确的足（）.
A．1T=1Wb／m2B．1T=1Wb·
m2
C．1T=1N·
s/C·
mD．1T=1N/A·
m
6、如图3-8所示，条形磁铁垂直放置，闭合圆环水平放置（可自由拉伸），条形磁铁的中心与圆环中心重合。
若圆环由A扩大到B，那么圆环内磁通量变化（）
A．磁通量变大
B．磁通量变小
C.磁通量不变
D．条件不足，无法判断
7、如图所示，把轻质线圈用细线挂在一个固定的磁铁的N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面。
当线圈内通电时，下列结论中正确的是（）
A、电流方向如图中所示时，线圈将向左偏移
B、电流方向如图中所示时，线圈将向右偏移
C、电流方向与图中相反时，线圈将向左偏移
D、电流方向与图中相反时，线圈将向右偏移
8、如图所示为两通电螺线管，a、b为电源的两个极，当S闭合时，两螺线管间的小磁针A逆时针偏转。
则关于电源的极性及B、C两处小磁针的偏转方向的叙述，正确的是（）
A、a为电源正极，B顺时针偏转B、a为电源正极，C逆时针偏转
C、b为电源正极，B顺时针偏转D、b为电源正极，C顺时针偏转
9、如图所示，甲、乙两地间用两条导线连成一个直流回路，将小磁针放在两导线之间时，N极向读者偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转（此电压表指针总偏向电流流进的一侧），由此可知（）
A、甲处可能是负载也可能是电源
B、甲处一定是电源，乙处一定是负载
C、甲处一定是负载，乙处一定是电源
D、乙处可能是负载也可能是电源
10、如图所示为一种利用电磁原理制成的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱A流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（）
A、电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极
B、电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极
C、电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极
D、电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
11、三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图8所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向如何？
12、如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为L，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？
8、B=1.2T
10、
（1）0.5T
（2）3cm
15.mg－BILcosθ，BILsinθ
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