(共21张PPT)
知识深化
用安培定则判断电流磁场的方向
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
直线电流
以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱 环形电流
环内磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏 通电螺线管
内部磁场为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部磁场类似条形磁体的磁场,方向由N极指向S极 考点二 电流的磁场
5.下列各图中,电流及其产生的磁场方向均正确的是
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6.(多选)导线中分别通入图示方向的电流,小磁针静止时N极垂直纸面向里的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
√
7.两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线,当通以如图2所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的
A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ
C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
图2
√
解析 由安培定则可知,I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里,I2电流在其右方产生的磁场方向垂直纸面向里,故只有在区域Ⅰ,两个电流产生的磁场才都向里,选项A正确.
8.通电螺线管附近放置四个小磁针,如图3所示,当小磁针静止时,图中小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)
A.a
B.b
C.c
D.d
√
图3
解析 由安培定则判断出螺线管的左侧相当于条形磁体的N极,右侧相当于S极,故在小磁针a、c、d处磁场方向水平向左,小磁针b处磁场方向水平向右,小磁针静止时N极应沿磁感线方向,只有小磁针b指向正确,选项B正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10.如图5所示,直导线AB、螺线管E、U形磁体D三者相距较远,磁场相互不影响,开关闭合后,小磁针N极(黑色一端)指示磁场方向正确的是
A.a B.b
C.c D.d
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
能力综合练
图5
√
11.(多选)如图6所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方.若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间,小磁针N极向纸面内偏转,则带电粒子可能是
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
图6
√
√
解析 由小磁针N极向纸面内偏转知,粒子束下方磁感线垂直纸面向里,由安培定则可知,小磁针上方的直线电流方向向右,则带电粒子可能是向右飞行的正离子束,也可能是向左飞行的负离子束,故A、D正确.
14.如图8所示,橡胶圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c三枚小磁针都要发生转动,
以下说法正确的是
A.a、b、c的N极都向纸内转
B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸内转
C.b、c的N极都向纸内转,而a的N极向纸外转
D.b的N极向纸内转,而a、c的N极向纸外转
图8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
2 磁感应强度 磁通量
第三章 电磁感应与电磁波初步
复习回顾
电场的基本特性是什么?
磁场的基本特性是什么?
如何描述电场的强弱?
如何描述磁场的强弱?
电场对放入其中的电荷有力的作用
电场强度,即放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量q的比值
磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用
探索·发现
电场
电场力F
F/q表示电场的强弱
磁场
磁场力F
磁场的强弱
电流
磁体
电场强度E
磁感应强度
怎样认识和描述磁场的方向与强弱呢?
电荷q
磁感应强度的方向
电场强度的方向如何规定的?
物理学中规定正电荷的受力方向就是该点的电场强度的方向。
让小磁针处于条形磁铁产生的磁场中,会发现什么?
说明了什么问题?
在磁铁周围不同位置小磁针受力方向不同,磁场方向不同。
磁感应强度的方向
电场强度的方向如何规定的?
物理学中规定正电荷的受力方向就是该点的电场强度的方向。
磁感应强度的方向:
小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
磁感应强度的大小
电场强度的大小如何定义的?
检验电荷在电场中受到的电场力和检验电荷电荷量的比值
磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
不能。因为N极不能单独存在。小磁针静止时是所受的合力为零,因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小。
那么应该用什么办法来确定磁场中某一点的磁感应强度的大小呢?
磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力。可以用通电导体来检验磁场的强弱。
磁感应强度的大小
电场中的检验电荷具有什么特点?为什么要求它有这样的特点?
检验电荷的体积、带电量要尽可能的小。这样可以不影响原电场。
探究磁感应强度的大小对通电导线需要有什么要求?
我们需要研究很短一段通电导线所受到的力
在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.
接下来,我们就通过检验电流元来研究磁场强弱
磁感应强度的大小
用什么方法来研究?
放置位置
电流大小
磁场中导线长度
磁场
(相同的磁场)
(通电导线与磁场方向垂直)
控制变
量法
影响通电导线受力的因素
通电导线受到的磁场力与哪些因素有关
磁感应强度
实验表明:通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度 l 成正比,又与导线中的电流 I 成正比,即与 I 和 l 的乘积 Il 成正比,用公式表示就是
式中比例系数
定义为磁感应强度
(B⊥IL)
匀强磁场:磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同
磁通量
磁场强弱
B1
B2
<
磁感线疏
磁感线密
穿过线圈的磁感线条数一样吗?
磁通量(磁通):在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为 S,则磁通量
单位:韦伯(Wb)
若平面和磁场不垂直该如何处理
磁通量
如果磁感应强度 B 不与我们研究的平面垂直那么我们用这个面在垂直于磁感应强度 B的方向的投影面积 S′与 B 的乘积表示磁通量
S’