人教版高三物理磁场 专题一 磁感应强度、安培力

《人教版高三物理磁场 专题一 磁感应强度、安培力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高三物理磁场专题一磁感应强度、安培力一.本周教学内容：磁场、磁感应强度、磁场力是本章知识要点。磁现象的电本质的理解、磁感应强度概念的建立、磁场力与磁感应强度、电流或电荷运动方向间空间方位关系的认识，是本章知识的难点课题。高考在本章侧重于知识应用方面的考查，如关于安培力多推广到闭合线圈在磁场中受安培力的力矩问题分析，因为这是有实用价值的电动机原理。带电粒子在匀强磁场中的运动——偏转、匀速圆周运动，是高考考查的热点，也是难点。（一）基本概念理解1.为什么用磁感应强度而不用磁场力来描述磁场的强弱和方向？磁感应强度的代表符号为B，在磁场中垂于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流

2、I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度。B为矢量，大小如上式所示，单位为特斯拉，简称特，符号T，1m长的导线通过1A的电流，（在上述条件下）受到的磁场力为1N时，磁感应强度的大小就是1T。1T=1N/Am。B的方向就是该点的磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向、磁感线的切线方向。虽然这里用磁场力与通电导线的电流和长度的来定义磁感应强度，但在确定磁场中的确定位置，在定义要求的特定条件下，上“比值”与磁场力和受力导体本身的有关参量无关。仅由磁场本身决定。而磁场对电流作用力的大小则取决于电流的大小、通电导线的长度、磁场的强弱及导线在磁场中放置的方向。当导

3、线与磁场垂直时，电流越大、导线越长、磁场越强，则磁力越大，F=BIL。所以磁场力不能决定磁场的特性。安培力的方向也不是磁场、磁感应强度的方向，安培力垂直于磁感应强度与电流决定的平面。2.磁通量也能描述磁场的强弱和方向吗？在匀强磁场中，磁感应强度B与某一个和磁场方向垂直的面积S的乘积，叫做穿过该面积的磁通量。通俗地说：穿过磁场中某个面的磁感线条数，叫做穿过这个面的磁通量，用φ表示，单位韦伯wb。在匀强磁场中，φ=BSn（Sn为平面在垂直于磁感线方向的投影面积）。B=φ/Sn，数值上为单位面积上通过的磁感线的条数，从这个意义上说，磁感应强度又称为磁通密度。1wb=1Tm2、1T

4、=1wb/m2。磁通量并不能描述磁场的强弱，因为在确定的磁场中，即使有确定的面积，穿过该面积的磁通量不一定有确定值。磁通量与所选的面积大小及面积与磁场间的方向关系有关。3.磁场对电流的作用F=BIL(磁场与电流垂直，L为有效长度)方向：由左手定则判断【典型例题】例1.关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A.有磁必有电荷，有电荷必有磁B.一切磁现象都起源于电流或电荷的运动，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C.除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的D.根据安培的分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部的分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端

5、形成磁极。思路分析：一切磁现象都起源于电荷的运动，但不能说起源于电荷。空间存在电荷，一定能测出电场，但如果电荷不运动则不能产生磁场。根据物体内原子结构不难理解分子电流假说，从而认识永久磁铁的磁场同样起源于电荷的运动。解答：正确答案为BD思考：能否设计实验来证明磁现象取决于电荷的运动？如图1所示，将大量的电荷加在一个橡胶圆盘上，在其附近摆放小磁针，当圆盘静止时，小磁针指向不变，当圆盘高速旋转时，小磁针将发生偏转。而且改变圆盘的转动方向，或改变电荷的正负，小磁针的转动方向也随之改变，这不仅证明运动电荷产生磁场，而且证明磁场方向与电流方向之间满足安培定则。这就是一百多年前罗兰所做

6、的实验，同学们不妨实践一下。图1例2.长为L的直导线，通以电流I，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力为F，则（）A.F一定和L、B都垂直，L和B可以不垂直B.F一定和L、B都垂直，L和B也一定垂直C.L一定和F、B都垂直，F和B可以不垂直D.B一定和F、L都垂直，F和L可以不垂直解答：根据实验和左手定则，F一定和L、B都垂直，F垂直于电流和磁场所决定的平面，但是电流与磁场方向可以不垂直。正确答案是A。注意区分磁力与磁场的方向关系与电场力与电场方向关系不同。任何电荷在电场中一定受电场力的作用，但是电流在磁场中不一定受磁场力作用。如图2所示，电流与电流环之间是否有磁场力

7、作用？图2例3.如图3所示，两个相同的圆形线圈能在光滑的圆柱上自由移动。两线圈中通以图示方向的电流I1、I2，I1=2I2，则两线圈受力和运动情况将是（）A.两线圈彼此相吸而相向运动，且加速度大小相同B.两线圈彼此相斥而相背运动，且线圈2的加速度大C.两线圈彼此相斥而相背运动，且加速度大小相同D.两线圈彼此相吸而相向运动，且线圈1的加速度大图3解答：两线圈彼此通过磁场发生相互作用，且作用力大小相同，所以线圈的加速度相同；由于电流方向相同，磁场力方向互相吸引，电流环相向运动，A正确。如果把电流环等效成磁铁，如图4所示