北京四中网校高考综合复习——磁场专题复习一(3)

3．等效分析法

环形电流可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流，通电螺线管可等效成很多的环形电流。 4．推论分析法

（1）两直线电流相互平行时无转动趋势，方向相同时相互吸引，方向相反时相互排斥。 （2）两直线电流不平行时有转动到相互平行且方向相同的趋势。

5．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，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，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，再确定磁体所受的电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。

：如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置和线圈在

）后再判断所受安培力的方向，从而确定运动方

同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将（ ） A．转动同时靠近磁铁 B．转动同时离开磁铁 C．不转动只靠近磁铁 D．不转动只离开磁铁

答案：A

解析：N极附近磁场方向向左，由左手定则，线圈右侧受安培力向纸内，左侧受安培力向纸外，因此将逆时针转动（从上向下看），转动

后，线圈N极在左，S极在右，将受磁铁吸引靠近磁铁。

知识点二——安培力的大小

▲知识梳理 1．垂直于磁场放置

长为L的直导线，通过的电流为I时，它所受的安培力

2．当磁感应强度B的方向与导线方向成角时

。这是一般情况下安培力的表达式，以下是两种特殊情况。

。

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（1）当磁场与电流垂直时，安培力最大。

（2）当磁场与电流平行时，即磁场方向与电流方向相同或相反时，安培力为零。

▲疑难导析 在应用

公式时应注意哪些问题

因是由导出，所以在应用时要注意：

（1）B与L垂直； （2）L是有效长度；

如图甲所示，折线abc中通入电流I，ab =bc =L，折线所在平面与匀强磁场磁感应强度B垂直。abc受安培力等效于ac（通有a→c的电流，）所受的安培力，即

，方向同样由等效电流ac判断为在

纸面内垂直于ac斜向上；同理推知：如图乙所示，半圆形（或不规则半圆形）通电导线受安培力（或

）；如图丙所示闭合的通电导线框受安培力F=0。

（3）B并非一定为匀强磁场，但它应该是L所在处的磁感应强度。

公式是磁感应强度B的定义式。物理学中的物理量的定义式适用于任意条件。对公式来

说，如果各处的磁场强弱不同，仍然可以用在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度B。只是要用一段特别短的通电导线来研究磁场，如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度，这样的导线叫电流元。

：有一小段通电导线，长为1cm，电流强度为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，

则该点的磁感应强度B一定是（ ）

A．B=2 T B．B＜2 T C．B≥2 T D．以上情况均可能

答案：C

解析：由公式

，得，当I、B 垂直时，B=2 T，当I、B不垂直时B大于2 T。

知识点三——磁电式电流表

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▲知识梳理

1．中学实验室中使用的电流表是磁电式电流表，原理是安培力与电流的关系。 2．通电线圈在磁场中受安培力的作用，线圈就会转动。

3．电流表中的磁铁两极间装有极靴，极靴中间有一个铁质圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，所以电流表的刻度是均匀的。

▲疑难导析 电流表的工作原理

电流表的构造主要包括：蹄形磁铁、圆柱形铁芯、线圈、螺旋弹簧和指针．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的如图所示，这样不管通电导线处于什么角度，它的平面均与磁感线平行，从而保证受到的磁力矩不随转动角度的变化而变化；始终有与弹簧产生的阻力矩

为线圈的匝数），当线圈转到某一角度时，磁力矩

相等时，线圈就停止转动，此时指针（指针随线圈一起转动）就停在某处，指向一

确定的读数。由于与转动的角度成正比，所以电流越大，偏转角就越大，与电流I成正比。

感线平行，因此表盘刻度是均匀的。

特别提醒：磁电式电流表极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，无论线圈转到什么位置，它的平面都跟磁

：物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验．如图所示的实验就是著名的电磁旋转实验，

这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转．这一装置实际上就是最早的电动机。图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁。图中黑色部分表示汞（磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中），下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A和C转动方向为（ ） A．顺时针、顺时针 B．顺时针、逆时针 C．逆时针、顺时针 D．逆时针、逆时针

答案：C

解析：根据电流的方向判定可以知道B中的电流方向是向上的，那么在B导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A磁铁N极的受力方向；由于D磁铁产生的磁场呈现出由N极向外发散，C中的电流方向是向下，由左手定则可知C受到的安培力方向为顺时针，故选C。

知识点四——安培力与其他知识的综合分析

▲知识梳理

磁场的知识往往和力学、电学的知识综合应用来处理问题，安培力使磁场和牛顿第二定律、动能定理等

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内容有了联系，而安培力表达式中的电流又使磁场和电流的有关知识联系起来。解决这类问题时，要注意利用安培力把各部分知识联系起来。

1．导体在磁场中的动力学问题，除考虑导体所受重力、摩擦力外，还需根据磁场方向和电流方向之间的关系判断导体在磁场中所受安培力的大小和方向。 2．安培力可以使物体产生加速度，或产生瞬时冲量，定电流、安培力、动力学综合在一起就可解决有关问题。

3．安培力可以对通电导体棒做功，做的功等于导体棒动能的增量。

4．涉及安培力的问题，本质上属于力学问题，做好受力分析是关键，而将题目中的立体图转化成某视角的平面图（如侧视图、俯视图等），从而画出准确的受力图是处理此类问题的技巧。

▲疑难导析

1．通电导线在磁场中的平衡与运动

（1）平衡问题：求解这类问题的依据是物体的平衡条件，求解关键是做好受力分析画出受力图，一般是画平面受力图。

（2）运动问题：解决该类问题首先要对通电导线进行受力分析，注意安培力既垂直于电流又垂直于磁场的特点，然后根据受力情况确定运动情况，结合题设条件寻找相应物理规律，列方程求解。

2．涉及安培力的综合问题的分析方法

（1）首先把立体图画成易于分析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等。 （2）确定导线所在处磁场方向，根据左手定则确定安培力的方向，

（3）结合通电导体、受力分析、运动情况等，根据题目要求，列出方程，解决问题。

：有长L= 50 cm，重G=0. 1 N的金属杆ab静止在光滑的金属框架上，框架平面与水平面夹角

而

，再通过

，将恒

（如图所示），流过ab的电流I=1 A。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，求此磁场的磁感应强度B的大小。

解析：作出物理模型的 …… 此处隐藏：2455字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……