磁场及磁场对电流的作用详解.ppt

典例2　如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽为L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求: (1)B至少多大?这时B的方向如何? (2)若保持B的大小不变而将B的方向改 为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大 才能使金属杆保持静止? ? ?解析????(1)画出截面图,如图所示。由三角形定则可知,只有当安培力方向 沿导轨平面向上时安培力才最小,B也最小。根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上,大小满足:BI1L=mg sin α,B=?。 ? (2)当B的方向改为竖直向上时,安培力的方向变为水平向右,由沿导轨方向合力为零,得BI2L cos α=mg sin α,I2=?。 ?答案????(1)?　方向垂直导轨平面向上????(2)? 针对训练1　如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处,置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上,所需的最小磁场的磁感应强度的大小、方向是?(　????) A.? tan θ,竖直向上 B.? tan θ,竖直向下 C.? sin θ,平行于悬线向下 D.? sin θ,平行于悬线向上 知识梳理 重难突破 思想方法 栏目索引 第1讲　磁场及磁场对电流的作用 一、磁场及其描述 1.磁场 (1)磁场是磁极、电流周围存在的一种特殊①　物质????。 知识梳理 (2)磁场的方向:小磁针②????N极????所受磁场力的方向。 (3)基本特征:对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有③　力????的作用。 2.磁感应强度 (1)定义:在磁场中④　垂直????于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的⑤　比值????叫磁感应强度。 (2)定义式:B=⑥?????????。(通电导线垂直于磁场) (3)方向:小磁针静止时⑦????N极????的指向。 (1)定义:在磁场中画一系列曲线,使曲线上任意点的⑧　切线方向????都跟该点磁场方向一致,这一系列曲线即为磁感线。 (2)特点:磁感线是⑨　假想????的曲线;在磁体外部由⑩????N????极到?????S ????极,内部由?????S????极到?????N????极,磁感线的?　疏密????表示磁场的 强弱;磁感线?　不能????相交,也?　不能????相切。 4.安培定则 对于直线电流,右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与?　电流????方 向一致,弯曲的四指所指的方向就是?　磁感线????环绕的方向。 对于环形电流,让右手弯曲的四指与?　环形电流????的方向一致,伸直的 拇指所指的方向就是环形电流轴线上?　磁感线????的方向。 3.磁感线 5.辨析 (1)小磁针在磁场中N极所指的方向为该处磁场方向??(?) (2)磁场是一种物质,我们可以用实验画出真实磁感线的形状?(?) (3)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致??(?) (4)磁场中某点磁感应强度的大小,跟放在该点的试探电流元情况有关? ?(?) 二、安培力 1.定义:磁场对电流的①　作用力????叫安培力。 2.安培力的大小计算 (1)当B与I(L)垂直时②????F=BIL????。若B与I(L)夹角为θ,则③??F=BIL sin θ????。 (2)公式的适用条件:一般只适用于④　匀强磁场????。 3.安培力的方向判定 用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使⑤　四指????指向电流的方向,这时,⑥　拇指????所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 4.辨析 (1)通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零⑦(?) (2)安培力一定不做功?⑧(?) ? 1.如图是一个用均匀金属导线做成的圆环,A、B是圆环直径的两个端点,当电流I从A点流入,从B点流出时,在环中心处的磁场方向是?(　????) ? A.在圆环所在的平面内,且指向B B.垂直圆环平面,且指向纸外 C.垂直圆环平面,且指向纸内 D.磁感应强度为零,无方向 1.?答案????D　利用安培定则结合对称性分析,易得D正确。 2.如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,它们的磁场互不影响,开关S闭合,则小磁针的北极N(黑色一端)指出磁场方向正确的是?(　????) ? A.a、c　????B.b、c C.c、d　????D.a、d 2.?答案????A　据安培定则判断出:(1)AB直导线磁场在小磁针a所在位置垂 直纸面向外,所以小磁针a的N极指向正确;(2)C左侧为N极,内部磁场向左,