题目列表(包括答案和解析)
1.通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法
(1)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向.
(2)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.
(3)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向.
4.安培力对通电线圈的作用.
(1)匀强磁场对闭合的通电线圈的合力总为零,与线圈形状无关。
(2)磁场对线圈的磁力矩与线圈的形状无关,与转轴的选取无关.
如右图11-2-3:
①中的安培力合力为零。 图11-2-3
②中线圈以ab边为轴和以中线为轴,安培力力矩都为M=4BIL2
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3.同向电流相互吸引,异向电流相互排斥.
2.安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系
安培力F总垂直于电流与磁感线所确定的平面
(1)当F=BIL时
①安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向知道任意两个方向可用左手定则求第三个方向.
(2)当F=BILsinθ时
①已知F和I的方向时,磁感应强度B的方向不能惟一确定.
1.安培力的大小:F=BIL
(1)B与L垂直;
(2)L是有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度。
如右图11-2-2:
中的安培力为F=2BIL 图11-2-2
2.安培力的方向 图11-2-1
左手定则:掌心--磁感线垂直穿入掌心,
四指--指向电流的方向,
大拇指--指向安培力的方向。
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等效法
通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁
环形电流可等效为条形磁铁
条形磁铁可等效为环形电流
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例1如图11-1-1所示,
、
、
三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧。当这些小磁针静止时,小磁针
极的指向是( )
A.
、
、
均向左
B.
、
、
均向右
C.
向左,
向右,
向右
D.
向右,
向左,
向右
解析:首先搞清电流的方向,再根据安培定则判断,螺线管右侧相当于
极,左侧相当于
极,在外部磁感线由
极指向
极,在内部磁感线由
极指向
极,所以小磁针的
极
向左,
向右,
向右,故选![]()
![]()
变式训练1:如图11-1-2所示,带负电的金属环绕轴
以角速度
匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
A.
极竖直向上
B.
极竖直向下
C.
极沿轴线向左
D.
极沿轴线向右
解析:带负电的金属环
旋转,可形成环形电流,而产生磁场,负电荷匀速旋转,会产生与旋转方向相反的环形电流,由右手定则可知在磁针所处磁场的方向沿
轴向左,由于磁针
极指向为磁场方向,所以应选![]()
第2课时 磁场对电流的作用
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安培力:磁场对通电导线的作用力
1.安培力的大小.
(1)当B⊥I时,F=BIL
(2)当电流I与磁感应强度B成θ角时,如图11-2-1:F=BILsinθ.
B是矢量,叠加遵守平行四边形定则
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电场强度(E) |
磁感应强度(B) |
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意义 |
描述电场的力的性质的物理量 |
描述磁场的力的性质的物理量 |
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概 念 的 建 立 |
①电场对电荷q有作用力; ②对电场中的不同点,E的值一般不同 ③E由电场本身决定 |
①磁场对直线电流有作用力 ②对磁场中的不同点,B的值一般不同 ③B 由磁场本身决定 |
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公式 |
E= |
B= |
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单位 |
1N/C=1V/m |
1T=1N/A·m |
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方向 |
正电荷受到电场力方向 |
静止小磁针N极受到的磁场力方向 |
3. B的方向;
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