磁场 磁场对电流的作用

磁场

第1讲 磁场 磁场对电流的作用

★一、考情直播 2．考点整合

考点一 磁场 描述磁场的物理量

1、磁场

（1）磁场的产生

磁场是 、 或 客观存在的一种客观物质，磁场的来源主要有：①磁极周围有磁场。②电流周围有磁场（奥斯特）。③变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。

（2）磁场的基本性质

磁场对放入其中的 和 有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线 时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。

（3）磁场的方向

对于磁场中某一点的方向是这样规定的：小磁针在磁场中静止时 极所指的方向就是该点的磁场方向，或者说是小磁针在磁场中静止时 极的受力方向．

（4）磁极间的相互作用规律

同性相，异性相”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部）。

特别注意

对于通电螺旋管来说通电后相当于一条形磁铁，因此在分析条形磁铁的磁场性质时完全可以按条形磁铁的性质去分析，对于磁极间的相互作用规律在应用时，一定先要弄清楚是磁铁的内部还是磁铁的外部，因为在磁铁的内部它们的作用规律恰好与外部的作用规律相反。另外在用下磁针来确定磁场中某一点的磁场方向时，一定要注意小磁针所处的状态是静止后N极所指的方向。

【例1】（07湛江二模）如图11-1-1所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的正上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）

①向右飞行的负离子②向左飞行的负离子

③向右飞行的正离子④向左飞行的正离子

A．①③B．②③C．①④D．②④

[规律总结]①电流的方向是规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，而负电荷定向移动的方向与电流的方向相反；②对该知识点最容易出错的地方是磁场方向的确定：一定要强调小磁针在磁场中静止时N 极所指的方向．

【例2】一小磁针静止在通电螺线管内部，螺线管通过如图11-1-2所示的电流，则下列说法中正确的是（）

A．螺线管左端是N极，小磁针左端也是N极

B．螺线管左端是S极，小磁针左端也是S极

C．螺线管左端是N极，小磁针左端是S极

D．螺线管左端是S极，小磁针左端是N极

[规律总结] 对于磁极间的相互作用规律在应用时，一定先要弄清楚是磁铁的内部还是磁铁的外部，不能对规律生搬硬套，否则会导致错误。

考点二、描述磁场的物理量

1、磁感线

（1）所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，使这些曲线上每一点的方向与该点的方向相同的曲线。

（2）磁感线的基本特性：①磁感线的疏密表示磁场的。②磁感线在空中不、不中断、是的曲线；在磁体部，从N极出发到指向S极；在磁体部，由S极指向N极。③磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。

（3）．安培定则：表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫右手螺旋定则。

①通电直导线中的安培定则：用手握住通电直导线，让大拇指指向的方向，那么四指的指向就是的环绕方向

②通电螺线管中的安培定则：用手握住通电螺线管，使四指弯曲与方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的极

（4）．典型磁场的磁感线分布：

（4）、电场线与磁感线的异同点 电场线

磁感线

异 不封闭曲线；起于正电荷，终于负电荷． 封闭曲线；磁体外N→S ，磁体内S→N ．

同

1、假想曲线；

2、不相交曲线

3、线的疏密表示场的强弱

4、线上某点的切线方向为场的方向

【例3】关于磁感线的概念和性质，下列说法中正确的是（ ） A ．磁场中任意两条磁感线可能相交

B ．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强的方向

C ．铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线

D ．磁感线总是从磁体N 极出发指向磁体的S 极

[规律总结]对于一些基本规律除了要理解它的实质外，还要注意记住它的特殊情况，不要乱套原理或公式。

2、磁感应强度 ①定义：在磁场中 于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F 跟电流I 和导线长度L 的 IL 的比值叫磁感应强度，用符号B 表示．

②定义式： 。

③方向：磁感应强度B 的方向与该处 方向，与小磁针静止时 极受力方向相同． ④单位：在国际单位制中是 ，简称 ，符号 ，（1T=N/A·m ） ⑤物理意义：磁感应强度B 是表示磁场 的物理量．

⑥、对B 的定义式的理解：

比值F/IL 是磁场中各点的位置函数，换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL 是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I 和L ，F 都与IL 的乘积大小成比例地变化，比值F/IL 跟IL 的乘积大小无关．因此，比值F/IL 的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度。

所以说磁感应强度是磁场本身的一种属性，也就是说磁场某一点的磁感应强度取决于磁体本身，与外界因素无关．

特别提示 磁感应强度是磁场本身的一种属性，某处磁感应强度的大小完全由磁场本身来决定，而与外界特别提醒 磁感线是闭合的曲线，要值得提醒的是在磁铁的内部磁感线是从磁铁的N 极指想S 极，很多考生对这一点很容易出错，往往会受到磁铁外部磁感线分布情况的影响。

【例4】关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确地是( )

A．由B=F/IL可知，B与F成正比，与IL的乘积成反比

B．B的大小与IL的乘积无关，由磁场本身决定

C．长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场

D．B的方向与通电导线的受力方向相同

[规律总结]公式B=F/IL是磁场强度的定义式，而磁感强度是由磁场本身决定的，它与外界因素无关，也就是磁感强度是磁场的属性，这个性质与电场强度是电场本身的属性相同；另外磁场强度方向就是该点磁场强度的方向，这个方向恰好与磁感线上该点的切线方向和小磁针静止时N极所指的方向相同．还有对于每个物理量的定义式是不能谈比的。

考点三安培力、左手定则

1．安培力

(1)定义：磁场对的作用力称为安培力，公式：F= ．

(2).通电导线与磁场方向垂直时，即 = 900，此时安培力有最值；

通电导线与磁场方向平行时，即 =00，此时安培力有最值，

F min= N；0°＜ ＜90°时，安培力F介于0和最大值之间。

L为导线的长度，即导线两端点所连直线的长度，

相应的电流方向沿L由始端流向末端；如图11-1-3所示，几种有效长度；

（3）根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有力.

2．安培力方向的判断

⑴、左手定则：伸开左手，使大拇指与其余四个手指，并且与手掌在同一个平面上，把手放入磁场中，让磁感线穿过掌心，并且使四个手指指向的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受的方向．安培力方向既垂直于方向，又垂直于的方向．

⑵、用“同性相，异性相”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。

⑶、用“同向电流相，反向电流相”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。

3.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的比较

右手螺旋定则左手定则作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的

受力方向

内容具体情况直线电流环型电流或通电螺旋

管

电流在磁场中

具体操作大拇指指向电流的

方向

四个手指弯曲的方向

指向电流的环绕方向

磁感线垂直穿过掌心，

四指指向电流的方向

结果四个手指弯曲的方

向表示磁场线的方向

大拇指指向轴线上的

磁感线方向

大拇指指向电流所受

到的安培力的方向

特别提醒

在用公式BIL计算安培力时一定要明确该公式的适用条件,它是在I垂直于B的条件下才可使用,式中的L为有效长度。当电流同时受到几个安培力时，则电流所受的安培力为这几个安培力的矢量和。

[例5] 如图11-1-4所示，三根通电直导线P 、Q 、R 互相平行，通过正三角形的三个 顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的 磁感应强度B =KI/r ，I 为通电导线的电流强度，r 为距通电导线的距离的垂直距离， K 为常数；则R 受到的磁场力的方向是（ ）

A ．垂直R ，指向y 轴负方向

B ．垂直R ，指向y 轴正方向

C ．垂直R ，指向x 轴正方向

D ．垂直R ，指向x 轴负方向

[规律总结] 最容易混淆的是左、右手的使用．必须记清楚，只有在分析受力时才使用左手，其它情况（判断磁场方向、感应电流方向）均使用右手。

考点四、安培力作用下的平衡问题

【例6】如图11-1-6所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L ， 质量为m 的直导体棒．在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止 在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是（ ）

A.IL

mg B sin ，方向垂直斜面向下 B.IL mg B

sin ，方向垂直斜面向上

C ．IL

mg B

cos ，方向垂直斜面向下

D ．IL

mg B

cos ，方向垂直斜面向上

[规律总结]在分析通电导体在磁场中的受力平衡问题，一定要注意力学规律的综合应用，如力的平行四边形法则、力的三角形法则和力的正交分解罚，因为安培力作用下的平衡问题实质上就是一个力学问题，只不过多了一个安培力而已．

考点五、安培力作用下物体运动方向的判断

安培力作用下通电导体运动方向的判断常用方法有：

1．等效法：适用于环形电流和通电螺线管与磁体或电流之间的安培力及运动方向的判断．因环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，同样条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，从而转化为磁体与磁体之间或电流与电流之间的作用，进而判断其运动方向．

2．特殊位置法：适用于磁感线为曲线型的非匀强磁场中导体安培力方向及运动方向的判断．具体方法为：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置（如转过90°），再根据左手定则判断安培力方向，从而确定运动方向．

例7． 如图11-2-7所示，把轻质线圈用细线挂在磁铁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，当线圈内通过图示的方向的 电流时，线圈将怎样运动？

特别提醒 当通电导体在磁场所受到安培力、重力等外力的合力为零时，它将处于平衡状态，实质上通电导体在磁场中的平衡问题的实质是就是力学的中的平衡问题，因此在分析通电导体在磁场中的平衡问题时其思路与方法与分析力学中的平衡问题是一样的．因此，力的平行四边形法则、共点力的平衡条件以及力特别提醒：在分析直线电流之间的安培力及运动方向时可采用以下结论：（1）当两电流相互平行且无转动趋势时，则同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，（2）当两电流不平行时，则有转动到相互平行且使电流方向相同的趋势．

例8． 如图11-2-8所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的 正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I 时，导线的运动情况是 （从上往下看）（ ） A ． 顺时针转动，同时下降

B ． 顺时针转动，同时上升

C ． 逆时针转动，同时下降

D ． 逆时针转动，同时上升

[规律总结]在分析安培力作用下通电导体运动方向的判断时，通常情况下利用等效的方法，即可将电流等效为磁铁，然后根据磁场的相互作用规律进行分析．

★二、高考热点探究

安培力的综合应用

本章节中在高考中常考的热点是安培力，该知识点在高考中常与电磁感应、力学和运动学结合起来考查，所涉及的知识点有运动学规律的应用、动量守恒、动能定理、牛顿二定律以及能的转化与守恒。

[真题] (海南高考)据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离10.0 w m ，导轨长Ｌ＝5.0m ，炮弹质量kg m 30.0 ．导轨上的电流I 的方向如图11-1-9中箭头所示．可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B ＝2.0Ｔ，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为s m v /100.23 ，求通过导轨的电流I ．忽略摩擦力与重力的影响．

[名师指引] 本题综合考查了安培力、牛顿第二定律，及匀变速直线运动的规律．结合高新或热点问题进行命题是当前的一大潮流．虽然这些考题披上了新颖的外衣，但若仔细分析，则可以发现落角点实际上还是比较清晰．这就要求考生在平时加强培养有效提炼信息、并将信息与基本物理原理相联系的能力．

[新题导练]如图所示，固定的竖直光滑金属导轨间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平、垂直导轨平面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 的导体棒与下端固定的竖直轻质弹簧相连且始终保持与导轨接触良好，导轨与导体棒的电阻均可忽略，弹簧的劲度系数为k ．初始时刻，弹簧恰好处于自然长度，使导体棒以初动能E k 沿导轨竖直向下运动，且导体棒在往复运动过程中，始终与导轨垂直．（1）求初始时刻导体棒所受安培力的大小F ；（2）导体棒往复运动一段时间后，最终将静止．设静止时弹簧的弹性势能为E p ，则从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q 为多少？

★三、抢分频道

◇提升训练

1．如图11-1-11所示，小磁针可以自由转动，当电子由A 不断运动到B 的过程中， 小磁针将（ ） A ．不动 B ．N 极向纸里，S 极向纸外旋转

C ．向上运动

D ．N 极向纸外，S 极向纸里旋转

2．图11-1-12是一种利用电磁原理制作的一种充气泵的示意图，其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的a 接线柱流入，吸引小磁铁向下运动时，下列选项中正确的是（ ）

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

3、把电流强度均为I ，长度均为L 的两小段通电直导线分别置于磁场中的1、2两点处时，所受磁场力的大小分别为F1和F2，已知1、2两点磁感应强度的大小B 1＜B 2，则（ ） A ．B 1=F 1/IL B ．B 2= F 2/IL C ．F 1＜F 2 D ．以上都不对

4．在同一平面上有a 、b 、c 三根等间距平行放置的长直导线，依次通有电流强

度为1A 、2A 、3A 的电流，各电流的方向如图11-1-13所示，则导线b 所受的 合力（ ）

A ．合力为零

B ．方向向右

C ．方向向左

D ．不能确定

5．如图11-1-14所示，在磁场中的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线 a 和b ，a 、b 导线的方向均与磁场方向垂直，但两根导线中的电流大小不同，下列图像中表示出导线所受的磁场力F 与通过导线电流强度I 的关系．a 、b 各自有一组F 、I 的数据，在图像中各描出一个点．下列图像中正确的是（ ）

6．（江苏南京）关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（ ） A ．磁感线总是从磁体N 极出发到磁体S 极终止 B ．磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱

C ．磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小磁针在该点静止时N 极所指的方向相同

D ．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所受的安培力方向相同

7．（南京调研）如图11-1-16所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场， 磁感应强度B 1＝1T ．位于纸面内的细直导线，长L ＝1m ，通有I ＝1A 的恒定 电流．当导线与B 成600夹角时，发现其受到的安培力为零．则该区域同时存 在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2大小可能值（ ） A ．

2

1

T B ．

2

3

T C ．1 T

D ．3T

8．（北京海淀）如图20所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37o，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直遇导轨所在平面的匀强磁场．金属

导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金

属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电

阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37o=0.60，cos37o=0.80 Array求：（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力．

图11-1-20

高中物理磁场对电流的作用练习题汇总

磁场的描述磁场对电流的作用 知识点1 磁场、磁感应强度、磁感线 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向． 2．磁感应强度 (1)定义式：B＝F IL(通电导线垂直于磁场)． (2)方向：小磁针静止时N极的指向． (3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量．由磁场本身决定，是用比值法 定义的． 3．磁感线 (1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点 的磁感应强度的方向一致． (2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭 合的曲线． (3)磁体的磁场和地磁场 图9-1-1 易错判断 (1)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 的方向一致．(×) (2)磁感线是真实存在的．(×) (3)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．(√) 知识点2 电流的磁场及磁场的叠加

1．奥斯特实验 奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系． 2．安培定则的应用 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 场越弱 与条形磁铁的 磁场相似，管 为匀强磁场且 磁场最强，管 外为非匀强磁 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 安培 定则 立体图 横截 面图 磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解． 易错判断 (1)通电导线周围的磁场是匀强磁场．(×) (2)电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定．(√) (3)一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电 荷之间通过磁场而发生的相互作用．(√) 知识点3 安培力 1．安培力的方向

磁场对电流的作用

《磁场对电流的作用》教案 教学目标 知识与能力 1．知道磁场对通电导体有作用力。 2．知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关，改变电流方向或改变磁感线方向，导体的受力方 向随着改变。 3．知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4．知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。 5．培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 过程与方法 培养学生理论联系实际的意识 感态度与价值观 通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

教学重点、难点 重点 1磁场对通电的导体有力的作用 2通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关 难点 左手定则的运用 （二）教具 小型直流电动机一台，学生用电源一台，大蹄形磁铁一块，干电池一节，用铝箔自制的圆筒一根（粗细、长短与铅笔差不 多），两根铝箔条（用透明胶与铝箔筒的两端相连接），支架 （吊铝箔筒用）,如课本图12—10的挂图，线圈（参见图12 —2），抄有题目的小黑板一块（也可用幻灯片代替）。 (三）教学过程 1复习相关知识并提问： 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生（）作用， 磁体间的相互作用就是通过（）发生的。 2.将一根导线平行地放在静止的小磁针上方，当导线通电时， 发现小磁针（），说明电流周围存在（）。

2．引入新课 本章主要研究电能：第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法，第三节我们研究了电能的输送，电能输送到用电单位，要使用电能，这就涉及到用电器，以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器，今天我们要研究另一种用电器一电动机。 出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。 提问：电动机是根据什么原理工作的呢？ 讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现—电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力（如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动）。根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 3．进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题：〈第四节磁场对电流的作用〉

磁场对电流的作用力

高三年级物理学科导学案 1、如图所示，磁场B 方向、通电直导线中电流I 的方向，以及通电直导线所受磁场力F 的方向，其中正确的是（ ） 2、试画出下列各图中通电导体棒ab 所受安培力的方向： 考点知识回顾： 安培力： 对 的作用力 安培力方向： 定则，伸开左手，让拇指与其余四指 ，并且都与手掌在同一平面内， 让磁感线从掌心进入，并使四指指向 的方向，这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向 理解：安培力既跟________方向垂直，又跟__________方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂 直于______________________所在的平面。 3、如右图所示，金属棒MN 用绝缘细丝悬吊在垂直于纸面向里的匀强磁场中，电流方向由M→N，此时悬线的拉力不为零．要使悬线的拉力变为零，可采用的办法是( ) A ．将磁场反向，并适当增大磁感应强度 B ．电流方向不变，并适当增大磁感应强度 C ．将磁场反向，并适当减小磁感应强度 D ．电流方向不变，并适当增大电流 4、如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I ，磁感应强度为B ，求各导线所受到的安培力。 （1） （2） （3） （4） （5）

考点知识回顾： 应用公式F＝BIL时的注意点 1、B与L要 2、式中L是长度 （1）弯曲导线的有效长度L等于，相应的电流方向沿L由始端流向末端． （2）对任意形状的闭合线圈 ．．．．，其有效长度均为， 即通电后在匀强磁场中受到的安培力为． 5、如图甲所示，质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是（） 6、水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m，上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，阻值不计。电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时， （1）要在金属棒所在位置施加一个垂直于ab的匀强磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大小和方向． （2）若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时针转37°，此时ab仍然静止，则轨道对ab的支持力和摩擦力为多大？ （3）若保持磁感应强度B的方向不变，大小变为原来的一半，则滑动变阻器调到什么阻值，才能Array 使金属棒ab对轨道的压力恰好为零 (1)匀强磁场的磁感应强度；(2)ab棒对导轨的压力；

物理九年级北师大版14.6磁场对电流的作用力同步练习2

《磁场对通电导体的作用力》习题 1、一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过。当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力（） A、大小不变，方向也不变 B、大小由零渐增大，方向随时改变 C、大小由零渐增大，方向不变 D、大小由最大渐减小到零，方向不变 2、在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B= T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B= T，导线受到的安培力F= N。 3、如图所示，长直导线通电为I1，通过通以电流I2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I1、I2时，环所受安培力( ) A、沿半径方向向里 B、沿半径方向向外 C、等于零 D、水平向左 E、水平向右 4、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( ) A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上 5、如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是(从上往下看)( ) A、顺时针方向转动，同时下降 B、顺时针方向转动，同时上升 C、逆时针方向转动，同时下降 D、逆时针方向转动，同时上升 6、把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心， 且在线圈平面内。当线圈通以图示方向的电流时线圈将( ) A、发生转动，同时靠近磁铁 B、发生转动，同时远离磁铁 C、不发生转动，只靠近磁铁 D、不发生转动，只远离磁铁 1

高中物理磁场对电流的作用练习题汇总新选.

磁场的描述磁场对电流的作用 知识点1磁场、磁感应强度、磁感线 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向． 2．磁感应强度 (1)定义式：B＝F IL(通电导线垂直于磁场)． (2)方向：小磁针静止时N极的指向． (3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量．由磁场本身决定，是用比值法 定义的． 3．磁感线 (1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点 的磁感应强度的方向一致． (2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭 合的曲线． (3)磁体的磁场和地磁场 图9-1-1 易错判断 (1)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 的方向一致．(×) (2)磁感线是真实存在的．(×) (3)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．(√) 知识点2电流的磁场及磁场的叠加

1．奥斯特实验 奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系． 2．安培定则的应用 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 场越弱 与条形磁铁的 磁场相似，管 内为匀强磁场 且磁场最强， 管外为非匀强 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 安培 定则 立体图 横截 面图 磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解． 易错判断 (1)通电导线周围的磁场是匀强磁场．(×) (2)电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定．(√) (3)一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电 荷之间通过磁场而发生的相互作用．(√) 知识点3安培力

磁场对电流和运动电荷的作用章节检测试题(含答案和解析)

磁场对电流和运动电荷的作用章节检测试 题(含答案和解析) 第六磁场对电流和运动电荷的作用测试 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1.下列天体周围都有磁场，其中指南针不能在其上工作的是（） A.地球 B.太阳.月亮D.火星 2.软铁棒放在永磁体的旁边能被磁化，这是由于…（） A.在永磁体磁场作用下，软铁棒中形成了分子电流 B.在永磁体磁场作用下，软铁棒中的分子电流消失了 .在永磁体磁场作用下，软铁棒中分子电流的取向变得大致相同 D.在永磁体磁场作用下，软铁棒中分子电流的取向变得更加杂乱无 3.自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时，将（）

A.竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地点向东偏转 .相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转 4.某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5 T，一根长为500 的电线，电流为10 A，该导线可能受到的磁场力为（） A.0B.0.1 N.0.3 ND.0.4 N 5.磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，目的是（） A.使磁场成圆柱形，以便框转动 B.使线圈平面在水平位置与磁感线平行 .使线圈平面始终与磁感线平行 D.为了使磁场分布规则 6.直导线ab长为L，水平放置在匀强磁场中，磁场方向如图，磁感应强度为B，导线中通有恒定电流，电流为I，则…（） A.导线所受安培力大小为BIL B.若电流方向由b向a，则安培力方向竖直向上 .若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小变成BILsinα D.若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小变为BILs α

5.3 磁场对电流的作用力

5.3 磁场对电流的作用力 考纲要求：熟练掌握左手定则以及磁场对电流作用力的计算。 教学目的要求：1、掌握磁场对电流作用力的大小和方向的判断。 2、理解通电线圈在磁场中的受力分析和力矩计算。 教学重点：磁场对电流作用力大小和方向。 教学难点：通电线圈在磁场中的受力分析。 课时安排：2节课型：复习 教学过程： 【知识点回顾】 一、磁场对电流的作用力 1、磁场对电流作用力大小F= 注意：（1）单位 （2）适用于匀强磁场。 2、磁场对电流作用力的方向 （1）方法： （2）此方法：B、I方向可以得到方向；B、F方向可以得到方向；I、F 方向可以得到方向。（两两垂直） 二、通电线圈在匀强磁场中所受力矩的分析 1、矩形线圈在磁场中的受力情况： ad边、bc边与磁力线倾斜θ角 Fad= 方向：； Fbc= 方向：。 Fad、Fbc大小，方向，在上，是力，不产生，不会使线圈发生偏转。 ab边、cd边与磁力线相垂直 Fab= 方向：； Fcd= 方向：。 Fab、Fcd大小，方向，不在上，是一对，产生，从而使线圈发生偏转。当转动到时，线圈停止转动。 2、分析：通电线圈在匀强磁场中所受力矩 M= （其中θ为） θ=00时，M= （）θ=900时，M= （）

【课前练习】 一、判断题 1、通电矩形线圈在磁场中的力矩方向也可用左手定则判断。( ) 2、磁电式仪表中的磁场是匀强磁场。( ) 3、磁场力的方向和磁场方向及电流方向一定是两两垂直。( ) 二、选择题 1、电流与电流之间存在力作用的实质是( ) A．电磁与电磁间的相互作用 B．电场与电磁间的相互作用 C．磁场与电磁间的相互作用 D．磁场与磁场间的相互作用 2、如图示，磁极中通电直导体的受力情况是 A．向上受力 B．向下受力 C．向左受力 D．向右受力 3、如图所示，矩形框的ab、dc边的有效长度相同，则矩形框有 ( ) A．向上运动趋势 B．向下运动趋势 C．向左运动趋势 D．向右运动趋势 4、数匝通电线圈在磁场中会受到电磁转矩的作用，其转矩的计算公式为（式中α为磁 力线与线圈平面的夹角） ( ) A．M=BIS B．M=BIScosα C.M=NBISsinα D.M=NBIScosα 三、填空题 1、通电导线与磁场方向成某一角度θ时，受到的作用力公式为，当θ=Л/2时，F= ，当θ=0O。时，F= . 2、通电矩形线圈在磁场中要受到电磁力矩的作用，其公式可以是：M=NBIScosα，则α的意义是。有时也可以用公式M=NBISsinθ表示，则θ的意义是。 3、由于磁电式仪表的通电线圈受到的力矩M与被测的电流I成比，所以电流表的刻度是，如用它来改装成欧姆，刻度是。 4、两根平行导体中的电流方向相同时，两根导体将；当电流方向相反时，两根导体将___ _。 四、分析计算题 1、标出图中电流或力的方向。 2、在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，有一长度为50 cm的导线，导线中的电流为 10 A，导线与磁力线的夹角分别为O O、30 O和90 O时，求导体各受力大小？

磁场对电流的作用教学设计

磁场对电流的作用教学设计 教学目标： 知识与技能知道磁场对通电导线有力的作用. 知道磁场对通电导线的作用力方向跟磁场方向和电流方向有关. 过程与方法培养学生理论联系实际的意识. 情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 教学重点： 通电导线在磁场中要受到力的作用。 教学过程 复习相关知识并提问： 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生( ) 作用，磁体间的相互作用就是通过() 发生的。 2. 将一根导线平行地放在静止的小磁针上方，当导线通电时，发现小磁针( ) ，说明电流周围存在( ) 。 演示实验： 演示直流电动机通电转动 提出问题： 1. 电动机为什么会转动呢? 2. 奥斯特实验证明了什么? 通电导体周围存在磁场，并通过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用。

启发学生： 磁场对电流有没有力的作用呢? 实验： (1) 介绍实验装置，并连接好。渗透设计思想，明确实验研究对象是铜棒。 (2) 让学生明确实验目的，即磁场能否让通电后的铜棒运动。 (3) 实验条件逐步演示并观察实验现象，完成记录表格。 1 静止的铜棒通电后发生什么现象?原因是什么?运动受力 2 铜棒的运动方向、电流的方向和磁感线方向的角度关系? 互相垂直 3 不改变磁场方向而改变电流的方向，铜棒运动方向如何? 改变方向 4 不改变电流的方向，而改变磁场方向，铜棒运动方向怎样?改变方向 (4) 学生根据实验现象，分析得出结论。 通电导体在磁场中受到力的作用。力的方向，电流的方向和磁场线的方向互相垂直。通电导体在磁场里受力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关。 左手定则 伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁力的方向。

磁场对电流有力作用

第五节磁场对电流的作用力 学习目的 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关，改变电流方向或改变磁感线方向，导体的受力方向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的原理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。 学习过程 一、预习检测 1.通电导体在磁场中受力的方向与__________和___________有关，改变电流方向或改变磁感线方向，导体的受力方向随着改变。 2、电动机是根据_______原理工作的,和电动机工作原理相同有____________ 3、左手定则的内容是____________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 二、自学引导（一） (1)通电导体在磁场里受到力的作用 介绍实验装置，将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上，使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图14-32)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻，受力后容易运动，以便我们观察。 演示实验1：用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路)，让学生观察铝箔筒的运动情况， 并回答问题1：给静止在磁场中的铝箔筒通电时，铝箔筒会_____，这说明_____。 点拨通电导体在磁场中受到力的作用 自学引导（二） (2)通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关 演示实验2：先使电流方向相反，再使磁感线方向相反，让学生观察铝箔筒运动 回答问题2：保持磁感线方向不变，交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变，交换磁极以改变磁感线方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。 归纳实验2的结论并板书：〈2.通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。〉 自学引导（三） (3)磁场对通电线圈的作用 提问：应用上面的实验结论，我们来分析一个问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，它的受力情况是怎样的呢？ 课件展示， 通电线圈在磁场中受力情况 引导学生分析：通电时，图甲中ab边和cd边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？ 自学引导（四）演示实验3：将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过，让学生观察线圈的运动情况。 教师指明：线圈转动正是因为两条边受力方向相反，才会转动。 提问：线圈为什么会停下来呢？ 利用课件：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。 板书结论：〈3.通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。〉 堂清 1：通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能，得到了______ 能。 2、若改变通电导线在磁场受力的方向，可采用的方法（） A.改变通电导线中的电流大小 B.只改变电流方向或只改变磁感线 方向 C.同时改变电流方向和磁感线方向 D.改变电流大小和磁场强弱 3、下列设备是根据磁场对通电导体的作用原理制成的（） A.电磁继电器 B.电铃 C.电风扇的电动机 D.电磁铁 4、电动机是根据_______原理工作的,和电动机工作原理相同有____________ ５．改变电动机转动的方向的方法有（1）＿＿＿＿＿＿＿＿（2）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ６.改变电动机转动的快慢方法（１）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（２）＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 四、拓展延伸 电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时，还有些问题需要我们解决，比如：通电线圈不能连续转动，而实际电动机要能连续转动，这个问题同学们先思考，下节我们研究。 五、课后反思 - 1 -

磁场对电流的作用力

磁场对电流的作用力 (一)教学目的 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关，改变电流方向或改变磁感线方向，导体的受力方向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。 5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 (二)教具 小型直流电动机一台，学生用电源一台，大蹄形磁铁一块，干电池一节，用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多)，两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接)，支架(吊铝箔筒用)，图01所示的挂图，图02所示的线圈，抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。 (三)教学过程 1.引入新课 本章主要研究电能；第三节和第四节我们研究了获得电能的原理和方法，前面的学习中我们研究了电能的输送。电能输送到用电单位，要使用电能，这就涉及到用电器，以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器，今天我们要研究另一种用电器--电动机。 出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。 提问：电动机是根据什么原理工作的呢？ 讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现--电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 2.进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题：〈第六节磁场对电流的作用〉 介绍实验装置，将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上，使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(如图03所示)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻，受力后容易运动，以便我们观察。 演示实验1：用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路)，让学生观察铝箔筒的运动情况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的铝箔筒通电时，铝箔筒会_____，这说明_____。 板书： <1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉 (2)通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关 教师说明：下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。

磁场对电流的作用

磁场对电流的作用 【目标展示】 一、知识与技能 1. 知道什么是安培力. 2. 知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题. 3. 会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 4. 了解磁电式电流表的内部构造的原理. 二、过程与方法 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算.培养空间想像能力. 三、情感态度与价值观 体验由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的科学思维方法（由特殊到一般）.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系与实际应用. 【重点难点】 安培力的方向确定和大小的计算. 【教学建议】1. 安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大，对此学生常常混淆. 2. 想象能力对本节学习至关重要、要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图，需要一定的巩固训练.

3. 建议用实验观察法、逻辑推理法、讲解法等教学方法. 【教学过程】 环节一【复习导入】 复习提问导入，多媒体展示问题 1．磁感应强度是由什么决定的？ 答：磁感应强度是由产生磁场的电流的大小、分布和空间位置确定的. 2．磁感应强度的定义式是什么？ 答：磁感应强度的定义式是IL F B = 3．磁感应强度的定义式在什么条件下才成立？ 答：只有在通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场中才成立. 4．垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm ，通电电流强度I=10A ，若它所受的磁场力F=5N ，求该磁场的磁感应强度B 是多少？ 答：因通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场，所以根据磁感应强度的定义式 T T IL F B 5.001.0105=?== 5．若上题中通电导线平行磁场方向放入该磁场中，那么磁场的磁感应强度是多大？通电导线受到的磁场力是多少？ 答：当电流仍为I=10A ，B L //时，该处磁感应强度不变，仍为B=0.5T ，而通电导线所受磁场力F 为零. 【设计意图】通过问题、练习，巩固复习已有知识，为本节授课

高中物理选修3-1 磁场对电流和运动电荷的作用全章测评

鲁科版3–1第六章 磁场对电流和运动电荷的作用 全章测评 (时间:90分钟,总分:100分) 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1.下列天体周围都有磁场，其中指南针不能在其上工作的是（ ） A.地球 B.太阳 C.月亮 D.火星 2.软铁棒放在永磁体的旁边能被磁化，这是由于（ ） A.在永磁体磁场作用下，软铁棒中形成了分子电流 B.在永磁体磁场作用下，软铁棒中的分子电流消失了 C.在永磁体磁场作用下，软铁棒中分子电流的取向 变得大致相同 D.在永磁体磁场作用下，软铁棒中分子电流的取向变得更加杂乱无章 3.来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时，将（ ） A.竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地点向东偏转 C.相对于预定点稍向西偏转 D.相对于预定点稍向北偏转 4.某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5 T ，一根长为500 m 的电线，电流为10 A ，该导线可能受到的磁场力为（ ） A.0 B.0.1 N C.0.3 N D.0.4 N 5.磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，目的是（ ） A.使磁场成圆柱形，以便框转动 B.使线圈平面在水平位置与磁感线平行 C.使线圈平面始终与磁感线平行 D.为了使磁场分布规则 6.直导线ab 长为L ，水平放置在匀强磁场中，磁场方向如图6-6，磁感应强度为B ，导线中通有恒定电流，电流为I ，则…（ ） 图6-6 A.导线所受安培力大小为BIL B.若电流方向由b 向a ，则安培力方向竖直向上 C.若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小变成BIL sinα D.若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小变为BIL cosα 7.如图6-7所示，矩形线圈ab cd 放置在水平面内，磁场方向与水平面成α角，已知sinα＝5 4，线圈面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，则通过线圈的磁通量为（ ）

16.3 磁场对电流的作用 电动机评价与测试(苏科版九年级)

- 1 - 三、磁场对电流的作用电动机 1．通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟和有关。如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向，如果这两者的方向同时改变，则力的方向。 2．直流电动机是根据原理制成的，在输入电流时采用来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动。 3．电动机工作时是把能转化为能，它与热机相比，一个最显著的优点。4．要使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可行的是( ) A．增大线圈中的电流B．换用输出电压较多的电源 C．将磁体的磁极对调D．换用磁性更强的磁体 5．关于通电导线在磁场里受力的方向与电流的方向和磁感线的方向之间的关系，下列说法中错误的是( ) A．改变电流方向，导体受力方向也会改变 B．改变磁场方向，导体受力方向也会改变 C．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向也会改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不会改变 6．以下装置中利用磁场对通电导线的作用的原理制成的是 ( ) A．全自动洗衣机的进水阀门 B．电风扇中的电动机 C．电饭锅 D．电铃 7．如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题： （1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线 ab； （2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相 反，这时导线ab； （3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极， 使磁场的方向与原来相反，这时导线ab。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟的方向和的方向都有关系。 8．如图所示，悬挂在金属丝上的金属棒AB处在磁场中，(1)当C、D 两个线头没有接到电池组的正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一 但使C、D两个线头接触到电池组的正、负时，AB棒立即摆动起来， 这一现象说明了； (2)留心的同学还会注意到，当两个线头分别接触C、D两极时，金属 棒相对蹄形磁铁向里摆动，这一现象说明了； (3)如果两个线头像图示那样接触C、D，而把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上)，则金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了。 9．如图所示是检验磁场对通电导体作用的实验装置。当导体ab 流通过时，它受到磁场的作用力向上。

人教版物理选修1-1第二章第四节磁场对运动电荷的作用同步训练A卷(练习)

人教版物理选修1-1第二章第四节磁场对运动电荷的作用同步训练A卷(练习)姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题（共15小题） (共15题；共30分) 1. （2分） (2019高二上·应县期中) 如图所示为某粒子分析器的简化结构。一束带电粒子从 A 小孔特定的角度和初速度射入平行板电极 P和 Q 之间的真空区域，经偏转后打在 Q极板上如图所示的位置。在其他条件不变的情况下要使该粒子束能从 Q极板上 B孔射出（不计粒子重力和粒子间的相互影响）。下列操作中可能实现的是（） A . 先断开开关S，再适当上移 P极板 B . 先断开开关S，再适当左移 P极板 C . 保持开关S闭合，适当上移 P极板 D . 保持开关S闭合，适当左移 P极板 【考点】 2. （2分） (2017高二上·惠州期末) 如图所示，带负电的粒子g（不计重力），水平向左进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．该粒子将（） A . 向下偏转 B . 向上偏转

C . 垂直纸面向里偏转 D . 垂直纸面向外偏转 【考点】 3. （2分）如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v ，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率与未加磁场时相比（） A . 变大 B . 变小 C . 不变 D . 条件不足，无法判断 【考点】 4. （2分） (2017高二上·景德镇期末) 如图所示，一束质量、带电量、速率均未知的正离子（不计重力）射入正交的电场、磁场区域，发现有些离子毫无偏移地通过这一区域，对于这些离子来说，它们一定具有（） A . 相同的速率 B . 相同的电量 C . 相同的质量

磁场对电流与运动电荷的作用

第三讲磁场对运动电荷的作用 一、“安培定则（右手螺旋定则）”和“左手定则”区别和联系 1.在适用对象上 安培定则研究电流（直线电流、环形电流、通电螺线管）产生磁场时，电流与其产生的磁场磁感线二者方向的关系；左手定则研究通电导线（或电荷运动）在磁场中受力时，F、I、B三者方向的关系。 2.在电流与磁场的关系上 安培定则中的“磁场”与“电流”密不可分，是同时存在、同时消失的，“磁场”就是电流的磁效应产生的磁场；左手定则中的“磁场”与“电流”可以单独存在，“磁场”是外加的磁场，不是通电导线产生的磁场。 3.在因果关系上 安培定则中的“电流”是“因”，磁场为“果”，正是有了电流（直线电流、环形电流、螺线管电流）才出现了由该电流产生的磁场；左手定则中的“磁场”和“电流”都是“因”，磁场对通电导线的作用力是“果”，有因才有果，而此时的两个“因”对产生磁场的作用力来说缺一不可。 4.判断电流方向选取定则的原则 在已知磁感线的方向，要判断产生该磁场的电流时，选用安培定则判断电流的方向；在已知导体受的安培力的方向或导体因通电才开始运动的方向时，用左手定则判断电流的方向。

1．计算公式 B IL F＝BILsin θ＝ ⊥ B表示磁感应强度在垂直于I方向上的分量，L称为有效长度。若导线是弯曲的，则其中 ⊥ (1)当B垂直于导线所在的平面时，L等于连接两端点的直线的长度。如图甲、乙所示。 (2)当B与导线的两端点的连线不垂直时，L表示两端点的连线在与B垂直的方向上的投影。如图丙所示。 2．安培力的方向 B＝Bsin θ)穿过左手手心。 在使用左手定则判定安培力的方向时，让B的垂直分量( ⊥ 四、安培力作用下的动态问题 1．电流元法 把整段电流等效为多段直线电流元，运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的方向，最后确定其运动方向。 2．特殊位置法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断它所受安培力的方向，从而确定其运动方向。 3．等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管；通电螺线管还可以等效成很多匝的环形电流来分析。 4．转换研究对象法 因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用力满足牛顿第三定律，定性分析磁体在电流作用下如何运动的问题时，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来确定磁体所受电流的作用力，

物理：磁场对电流作用以及安培力定则应用的解题大招

考点直击 （1）考纲要求 知道磁感应强度的概念及定义式，并能理解与应用；会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题． （2）命题规律 磁感应强度、磁感线、安培力及安培定则和左手定则的运用，一般以选择题的形式出现；安培力的综合应用是高考的热点，题型有选择题，也有综合性的计算题． 01 知识点梳理 （1）磁场、磁感应强度 ①磁感应强度：定义式B=F/IL(通电导线垂直于磁场)；方向：小磁针静止时N极的指向． ②匀强磁场：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场 （2）磁感线 ①条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布 ②电流的磁场：直线电流的磁场；通电螺线管的磁场；环形电流的磁场； （1）安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力 ①安培力公式：F=BILsinθ； 磁场和电流垂直时，F＝BIL； 磁场和电流平行时：F＝0. ②安培力的方向：左手定则 ③安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面． 02 解题技巧 （1）安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”. （2）判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向。现对五种常用的方法如下： 1电流元法 把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向 2特殊位置法 在特殊位置―→安培力方向―→运动方向 3等效法

环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。等效后再确定相互作用情况 4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 5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 03 方法提点 与安培力有关的力学综合问题 ①安培力的综合应用，一般有两种情形：一是安培力作用下导体的平衡和加速；二是与安培力有关的功能关系问题． ②处理这类问题，需弄清楚电流所在处的磁场分布情况，要做好受力分析，搞清物体的受力情况，然后利用牛顿运动定律或者功能关系求解． ③在受力分析时，有时要把立体图转换成平面图，即三维变二维．转换时要标明磁感应强度B的方向，以便于确定安培力的方向. 安培力做功的特点和实质 ③安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关；安培力做功的实质：起传递能量的作用； （安培力做正功：是将电源的能量传递给通电导线后转化为导线的动能或转化为其他形式的能；安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能）

《磁场对电流的作用》教案 教科版物理

2.磁场对电流的作用 教学目标 知识要点课标要求 1.磁场对通电导线的作用 磁场对通电的导体有力的作用；通电的导体的受力方 向跟磁场方向和电流方向有关 2.让线圈在磁场中转起来 知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消 耗了电能，得到了机械能 3.电动机与人类文明 了解电动机的构造，理解电动机的工作原理及换向器 的作用；能够把物理理论知识与生活实际相联系 教学过程 情景导入 电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具。它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。你知道电动机的工作原理吗？从学生的质疑中导入新课。 合作探究 探究点一磁场对通电导线的作用 活动1：展示如图所示的装置，让学生猜想一下，当开关闭合后，将会观察到什么现象？学生诧异？闭合开关，让学生观察实验现象？根据实验现象讨论、交流产生此现象的原因是什么？

老师适当点拨： 现象→原因→有磁场 ↓↓↓ 导线运动→受力的作用→通电导体是磁体 归纳总结：磁场对通电导体有力的作用。 知识拓宽：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。 活动2：要想改变导体在磁场中的运动方向，如何操作？学生交流、讨论，发表自己的观点，师总结。 总结：改变磁场的方向；可以改变电流的方向。 活动3：根据学生的猜想，进行验证。让学生观察实验现象，讨论得出实验结论。 归纳总结：通电导线在磁场中受力方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关；当电流方向、磁感线方向发生改变时，通电导体受力方向也发生改变。 活动4：根据实验现象，大家讨论一下，在这个装置在能量的转化是怎样的？在生活中哪些用电器是利用这一原理来工作的？学生交流、讨论，发表自己的观点。 归纳总结： （1）将电能转化为机械能； （2）生活中的电动车、电风扇、电动机等工作时的原理与此相同。 探究点二让线圈在磁场中转起来 活动1：一根通电直导线在磁场会受力运动，一个通电的线圈在磁场中会怎样呢？展示如图所示的装置，让同学们猜想，然后再展示。

高中物理-磁场对通电导体的作用力-(提纲、例题、练习、解析)

磁场对通电导体的作用力 【学习目标】 1．掌握左手定则，理解电流的方向以及磁场对电流的作用力方向三者之间的关系。 2．掌握安培力的计算，能够理解一些安培力作用的现象和应用，能够熟练地计算通电直导体在匀强磁场中受到的安培力。 3．知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。 【要点梳理】 要点一、对安培力的理解 要点诠释： 1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心． 2．安培力的方向 在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点： （1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说

安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向． （2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． （3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．现把安培力和电场力做如下比较：

注意：若已知B、I方向，则由左手定则得F安的方向被唯一确定；但若已知B（或I）、F安的方向，由于B只要穿过手心即可，则I（或B）的方向不唯一． 3．安培力的大小 （1）计算公式：F BILsin =θ （2）对公式的理解：公式F BILsin =θ，此时Bsinθ为B =θ可理解为F(Bsin)IL 沿垂直I方向上的分量，也可理解为F BI(Lsin) =θ，此时Lsinθ为L沿垂直B的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B和I方向间的夹角．注意： ①若导线是弯曲的，此时公式F BILsin =θ中的L并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端． ②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B的大小和方向与导体所在处的B的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的磁场力，然后求合力． 要点二、安培力作用下通电导体运动方向的判定方法 要点诠释：

磁场对电流的作用

磁场对电流的作用 Ⅰ、课题引入： 上节我们复习了磁场及磁感应强度的相关概念 1．回忆磁场的产生 （１）磁体（２）电流（３）运动电荷 磁场最基本的性质是有力的作用所以这三者相互之间都存在力的作用，这个力是通过磁场这种特殊的物质而产生的。 本节课我们就来讨论：磁场对电流的作用，这个作用叫安培力（板书标题） ２．回忆磁感应强度的定义 副板书：IL F B = 即磁场中某点的磁感应强度等于在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F 与电流强度I 和导线长度L 的比值。注意：I ⊥B Ⅱ、教学过程 一、安培力 １．大小的计算： （１）通电直导线 ①若IB ：根据磁感应强度的定义可得：F=BIL ②若I ∥B ：磁场对电流的安培力为０ ③若I 与B 成一般角度θ： 处理方法：矢量的分解 结论：F=BILsin θ 综上所述：通电直导线当垂直与磁场时所受安培力最大；平行于磁场时所受安培力为０；一般介于两值之间 （２）通电弯曲导线 处理方法：等效长度 特殊的：闭合通电导线 F ＝0 （３）注意点：一般只适用于匀强磁场。（IL F B =适用于一切磁场） ２．方向的判定： ①左手定则：把左手放入磁场，让磁感线垂直穿入掌心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 ②方向的特点：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 决定的平面。

二、应用 例1：如图所示在倾角为α的光滑斜面上，置一通电流I，长为L，质量为m的导体棒。试求： （1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的 磁感应强度B的最小值和方向； （2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力， 应加匀强磁场B的最小值和方向。 例2：如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条 宽L＝0.5m的平行导轨，将电源、滑动变阻器用导 线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为m＝ 0.2kg的金属棒ab，电源电动势E＝12V，内阻r＝ 0.3Ω，金属棒与导轨间的最大静摩擦力为f m＝0.6N， 磁场方向垂直轨道所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab 在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R的范 围多大？（g取10m/s2） 例3：如图所示，与电源相连的导轨 末端放一质量为m的导体棒ab，宽为 l，高出地面h，整个装置放在竖直向 下的匀强磁场中。已知电源的电动势 为E，内阻为r，固定电阻为R（其余 电阻不计），磁感应强度为B，当开关 S闭合后导体棒水平射程为L，求经过 开关的电荷量。 例4：如图所示，由锌板和铜板组成的∩形导体，分别插 入由阀门隔开的盛有稀硫酸的容器中，∩形导体的总质量 为m ，并处在一个垂直于∩形导体框平面的匀强磁场中， 磁感应强度为B，线框的宽度为L，当打开阀门K，由于 电路突然接通，在磁场力的作用下∩形导体向上竖直跳 起，跳离液面的高度为h，设磁场力远大于导体框的重力， 试求： （1）磁场的方向 （2）在此过程中通过阀门K的电量。