磁场期末复习..只是课件.ppt
《磁场期末复习..只是课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《磁场期末复习..只是课件.ppt(66页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、磁场期末复习.1.在磁在磁场场中画一系列曲中画一系列曲线线,使曲,使曲线线上任一点的切上任一点的切线线方向都方向都跟跟该点的磁场方向该点的磁场方向一致,一致,这这些曲些曲线线即即为为磁感磁感线线.2.特点特点(1)磁感)磁感线线上任一点的切上任一点的切线线方向都跟方向都跟该该点的磁点的磁场场方向一方向一致;致;(2)磁感)磁感线线是是为为了描述磁了描述磁场场而引入的,而引入的,实际实际并不存在;并不存在;(3)磁感)磁感线线在磁体(或通在磁体(或通电电螺螺线线管)外部由管)外部由N极指向极指向S极,在磁体(或通极,在磁体(或通电电螺螺线线管)内部由管)内部由S极指向极指向N极极,组组成一条成一
2、条封封闭闭的曲的曲线线;(4)磁感)磁感线线的的疏密程度疏密程度可以表示磁可以表示磁场场的的强强弱;弱;(5)任何两条磁感)任何两条磁感线线不相交,也不相切不相交,也不相切.3.几种典型磁场的磁感线几种典型磁场的磁感线(1)条形磁铁与)条形磁铁与U U形磁铁,如图形磁铁,如图54-1所示所示.(2)直直线线电电流流的的磁磁场场:无无磁磁极极,非非匀匀强强,距距导导线线越越远远处处磁场磁场越弱越弱,如图,如图54-2所示所示.图图54-2图图54-1(3)通)通电电螺螺线线管的磁管的磁场场:两端分:两端分别别是是N极和极和S极;管内极;管内一般一般为为匀强磁场匀强磁场,磁感,磁感线线的方向由的方
3、向由S极指向极指向N极;管外极;管外为为非匀非匀强强磁磁场场,磁感,磁感线线的方向由的方向由N极指向极指向S极,如极,如图图54-3所示所示.(4)地磁)地磁场场(如(如图图54-4所示)的主要特点:所示)的主要特点:图图54-4图图54-3地磁场的北极在地理地磁场的北极在地理南极南极附近,地磁场的南极在地理附近,地磁场的南极在地理北极北极附近;附近;在地表以上空间,地磁场的水平分量总是从地理南极在地表以上空间,地磁场的水平分量总是从地理南极指向地理北极,而竖直分量则南北相反,在南半球垂直地面指向地理北极,而竖直分量则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下向上,在北半球垂直地面向
4、下.三、安培定则三、安培定则1.直线电流的磁场直线电流的磁场磁感线是一族以导线为轴心的同心圆磁感线是一族以导线为轴心的同心圆.若以右手握住导线,若以右手握住导线,让伸直的大拇指指向电流的方向,则弯曲的四指所指的方向让伸直的大拇指指向电流的方向,则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向就是磁感线的环绕方向.离导线越远,磁场离导线越远,磁场越弱越弱.2.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场类似与条形磁铁的磁场类似.右手握住螺线管,让弯曲的四右手握住螺线管,让弯曲的四指指向电流的方向,则伸直的大拇指所指的方向为螺线管中指指向电流的方向,则伸直的大拇指所指的方向为螺线管中心轴心轴线上的磁
5、场方向线上的磁场方向.通电螺线管内部可以看成通电螺线管内部可以看成匀强匀强磁场磁场.3环形电流的磁场环形电流的磁场可视为单匝螺线管,方法与螺线管相同可视为单匝螺线管,方法与螺线管相同.四、磁感应强度四、磁感应强度1意义:是描述磁场强弱的物理量,是描述磁场力的性意义:是描述磁场强弱的物理量,是描述磁场力的性质的物理量,它由磁场本身决定质的物理量,它由磁场本身决定.2大小:,其中大小:,其中F F为与磁场垂直的一小段通电直导为与磁场垂直的一小段通电直导线受到的安培力,线受到的安培力,L L为该段导线的长度,为该段导线的长度,I I为该段导线中的电为该段导线中的电流流.3方向:磁感应强度为方向:磁感
6、应强度为矢量矢量,方向与该点的磁场方向相,方向与该点的磁场方向相同同.1由磁感应强度的定义式由磁感应强度的定义式B可知,下列说法正确的是可知,下列说法正确的是()A磁感应强度磁感应强度B与磁场力与磁场力F成正比,与电流元成正比,与电流元IL成反比成反比B同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中,所受的磁场力同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中,所受的磁场力F与磁感应强度与磁感应强度B成正比成正比C公式公式B只适用于匀强磁场只适用于匀强磁场D只要满足只要满足L很短,很短,I很小的条件,很小的条件,B对任何磁场都适用对任何磁场都适用E可用来量度磁感应强度的大小,但可用来量度磁感应强度的大小,但B是
7、由磁场本身因素决定是由磁场本身因素决定的,与的,与I、L、F无关无关2、在磁场中某一点,已经测出一段、在磁场中某一点,已经测出一段0.5 cm长的导线中长的导线中通入通入0.01 A电流时,受到的安培力为电流时,受到的安培力为5.0106 N,则,则下列说法正确的是下列说法正确的是()A该点磁感应强度大小一定是该点磁感应强度大小一定是0.1 TB该点磁感应强度大小一定不小于该点磁感应强度大小一定不小于0.1 TC该点磁感应强度大小一定不大于该点磁感应强度大小一定不大于0.1 TD该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向3 3.在正方形的四个在正方
8、形的四个顶顶点点处处分分别别放有放有电电流方向垂直流方向垂直纸纸面向里或面向里或向外的通向外的通电电直直导线导线,如如图图所示所示,通通电电电电流流强强度大小分度大小分别为别为I1、I2、I3、I4,(I1-I3)(I2-I4)0,已知距已知距导线导线相同距离相同距离处处的磁感的磁感应应强强度度B与与电电流流I成正比成正比.则则正方形中心正方形中心O处处的磁感的磁感应应强强度可用度可用图图中的四中的四条有向条有向线线段中的哪一条来表示()段中的哪一条来表示()A.B1B.B2C.B3D.B4 D4单单位:特斯拉(位:特斯拉(T).1 .五、安培力五、安培力1.安培力的大小安培力的大小(1)当通
9、)当通电电直直导线导线与磁与磁场场垂直垂直时时:F=BIL;(2)当通)当通电电直直导线导线与磁与磁场场平行平行时时:F=0.2.安培力的方向可以用左手定安培力的方向可以用左手定则则判定判定左手定左手定则则:伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且:伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场场中,中,让让磁感磁感线线穿过穿过手手心,并使伸开的心,并使伸开的四指四指指向指向电电流的方向,那么流的方向,那么大拇指大拇指所指的方所指的方向就是通向就是通电导线电导线在磁在磁场场中所受安培力的方向中所受安培力的方向.3.注意事注意事项项(1)安
10、培力的方向安培力的方向总总是垂直于是垂直于B、I所决定的平面,即一所决定的平面,即一4、如图所示,一重为、如图所示,一重为G1的通电圆环置于水平桌面,的通电圆环置于水平桌面,环中电流方向为顺时针方向(从上往下看),在环的环中电流方向为顺时针方向(从上往下看),在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁,磁铁的中心轴线通过正上方用轻绳悬挂一条形磁铁,磁铁的中心轴线通过圆环中心,磁铁的上端为圆环中心,磁铁的上端为N极,下端为极,下端为S极,磁铁自身极,磁铁自身重为重为G2,则下列关于圆环对桌面压力,则下列关于圆环对桌面压力F,磁铁对轻绳,磁铁对轻绳拉力拉力F的大小正确的是(的大小正确的是()A、FG1,FG
11、2B、FG1,FG2C、FG1,FG2D、FG1,FG2D5、一个可自由运动的线圈、一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈和一个固定的线圈L2互互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,当两线相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,当两线圈中通以如图所示的电流时,则从左向右看,线圈圈中通以如图所示的电流时,则从左向右看,线圈L1将:(将:()A.不动不动 B.顺时针转动顺时针转动C.逆时针转动逆时针转动 D.向纸外平动向纸外平动C6、一根长直导线穿过通有恒定电流的金属圆环的中、一根长直导线穿过通有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面,导线和环中电流方向如下图心且垂直于环的平面,导线和环中电流
12、方向如下图所示。金属环受到的磁场力为(所示。金属环受到的磁场力为()A沿圆环的半径向外沿圆环的半径向外 B沿圆环的半径向内沿圆环的半径向内 C水平向左水平向左 D等于零等于零D7.如如图图所所示示,在在平平面面M内内放放有有一一半半径径为为r的的半半圆圆形形导导线线,导导线线中中所所通通的的电电流流为为I1,在在半半圆圆线线圈圈圆圆心心O处处垂垂直直平平面面M放放一一长长直直导导线线,导导线线中中通通以以向向上上的的电电流流I2.已已知知长长直直导导线线在在半半圆圆形形导导线线处处产产生生的的磁磁感感应应强强度度为为B,则则半半圆圆形形导线导线所受的安培力的大小是()所受的安培力的大小是()A
13、.2BI1r B.2BI1r C.BI1r D.0D8、如图所示,一个闭合线圈套在条形磁铁靠近、如图所示,一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极极的一端,当线圈内通以图示方向的电流的一端,当线圈内通以图示方向的电流I时,时,下列说法中正确的是(下列说法中正确的是()线圈圆面将有被拉大的倾向线圈圆面将有被拉大的倾向 线圈圆面将有被压小的倾向线圈圆面将有被压小的倾向线圈将向线圈将向S极一端平移极一端平移线圈将向线圈将向N极一端平移极一端平移A B C D B9.如如图图所示,直角坐所示,直角坐标标系系Oxyz处处于匀于匀强强磁磁场场中,中,有一条有一条长长0.6 m的直的直导线导线沿沿Ox方向通有大方向
14、通有大图图小小为为9A的的电电流,受到的安培力沿流,受到的安培力沿Oz方向,大小方向,大小为为2.7N,则则该该磁磁场场可能的方向和磁感可能的方向和磁感应应强强度度B的最小的最小值为值为()()A.平行于平行于xOy平面,平面,B=0.5 TB.平行于平行于xOy平面,平面,B=1.0 TC.平行于平行于yOz平面,平面,B=0.5 TD.平行于平行于xOz平面,平面,B=1.0 TAC10.在在xOy平平面面中中有有一一通通电电直直导导线线ab与与Ox、Oy轴轴相相交交,导导线线中中的的电电流流方方向向如如图图所所示示.该该区区域域有有匀匀强强磁磁场场,通通电电直直导导线线所所受受磁磁场场力
15、力的的方方向向与与Oz轴轴的的正正方方向向相相同同,该该磁磁场场的磁感的磁感应应强强度的方向可能是()度的方向可能是()A.沿沿x轴负轴负方向方向B.沿沿y轴负轴负方向方向C.沿沿z轴轴正方向正方向D.沿沿z轴负轴负方向方向【解析】【解析】当电流方向与磁场方向不垂直时,当电流方向与磁场方向不垂直时,可以将磁感应强度进行分解,分解为与电流可以将磁感应强度进行分解,分解为与电流方向垂直的分量和与电流方向平行的分量方向垂直的分量和与电流方向平行的分量.根据左手定则,手心应与磁感应强度垂直电根据左手定则,手心应与磁感应强度垂直电流方向的分量垂直流方向的分量垂直.当磁感应强度的方向为当磁感应强度的方向为
16、x轴负方向或轴负方向或y轴负方向时,都有与电流垂直轴负方向时,都有与电流垂直的分量,根据左手定则判定,受力方向都沿的分量,根据左手定则判定,受力方向都沿z轴正方向轴正方向,如图乙所示如图乙所示.11.图图示的装置中,示的装置中,劲劲度系数度系数较较小的金属小的金属轻弹轻弹簧下端恰好簧下端恰好浸到水浸到水银银面,面,电电源源电动势电动势足足够够大大.当当闭闭合开关合开关S后,后,弹弹簧将簧将()A.保持静止保持静止 B.收收缩缩C.变长变长 D.不断上下振不断上下振动动【解析】【解析】在开关闭合的瞬间,有电流流过弹簧,弹簧可以看成由在开关闭合的瞬间,有电流流过弹簧,弹簧可以看成由很多匝环形电流组
17、成,每一匝环形电流相当于一个小的条形磁铁,很多匝环形电流组成,每一匝环形电流相当于一个小的条形磁铁,由右手螺旋定则可以判断出各匝相互吸引由右手螺旋定则可以判断出各匝相互吸引.弹簧收缩后脱离水银,弹簧收缩后脱离水银,弹簧中无电流,各匝不再相互吸引,弹簧恢复原长,又与水银接弹簧中无电流,各匝不再相互吸引,弹簧恢复原长,又与水银接触;接触,通电,再又重复上述过程触;接触,通电,再又重复上述过程.故弹簧不断上下振动故弹簧不断上下振动.12.如如图图甲所示,条形磁甲所示,条形磁铁铁放在水平桌面上,在其左上方放在水平桌面上,在其左上方固定一根固定一根长长直直导线导线,导线导线与磁与磁铁铁垂直,垂直,给导线
18、给导线通以垂直通以垂直纸纸面向里的面向里的电电流,用流,用FN表示磁表示磁铁对铁对桌面的桌面的压压力,力,f 表示桌面表示桌面对对磁磁铁铁的摩擦力,的摩擦力,则导线则导线通通电电后与通后与通电电前相比前相比()A.FN 减小,减小,f=0B.FN 减小减小,f0、方向向左、方向向左C.FN 增大,增大,f=0D.FN 增大,增大,f0、方向向左、方向向左【解析】【解析】画出条形磁铁周围的磁感线,由左手定则可知长直导线画出条形磁铁周围的磁感线,由左手定则可知长直导线的受力方向为左上方向;由牛顿第三定律可知条形磁铁的受力方的受力方向为左上方向;由牛顿第三定律可知条形磁铁的受力方向为右下方向,如图乙
19、所示向为右下方向,如图乙所示.故选项故选项D13.如如图图甲所示,用粗甲所示,用粗细细均匀的均匀的电电阻阻丝丝折成平面三角形框折成平面三角形框架置于光滑水平面上,三架置于光滑水平面上,三边边的的长长度分度分别为别为3L、4L和和5L,长长度度为为L的的电电阻阻丝丝的的电电阻阻为为r,框架与一,框架与一电动势为电动势为E、内阻不内阻不计计的的电电源相源相连连接,整个系接,整个系统处统处于方向垂直于框架于方向垂直于框架平面、磁感平面、磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场,则则甲框架受到的安甲框架受到的安培力的合力培力的合力为为()A.0B.,方向,方向bdC.,方向,方向dbD.,方向,方向
20、bd【解析】解析】由题意知,通过由题意知,通过ac边的电流为:边的电流为:由由abc的电流的电流故框架的受力情况如图乙所示故框架的受力情况如图乙所示.则:则:,方向,方向bd,方向,方向bc,方向,方向ba由平行四边形定则知,由平行四边形定则知,Fab、Fbc的合力与的合力与Fac同向,大同向,大小为,如图丙所示小为,如图丙所示.故框架受到的安培力的合力为:故框架受到的安培力的合力为:,方向,方向bd.【答案答案】D乙乙丙丙质量为m的金属导体棒置于倾角为的导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数为,当导体棒通以垂直纸面向里的电流时,恰能在导轨上静止。如图所示的四个图中,标出了四种可能的匀强磁场方向,其中
21、棒与导轨间的摩擦力可能为零的是 ()11.图图示示为为等臂等臂电电流天平,可以用来流天平,可以用来测测量匀量匀强强磁磁场场的磁感的磁感应应强强度度.它的右臂挂着匝数它的右臂挂着匝数n=9的矩形的矩形线线圈,圈,线线圈的水平圈的水平边长为边长为l,处处于匀于匀强强磁磁场场内,磁内,磁感感应应强强度的大小度的大小为为B、方向与、方向与线线圈平面垂直圈平面垂直.当当线线圈中通圈中通过电过电流流I时时,调节调节砝砝码码使两臂达到平衡使两臂达到平衡.然然后使后使电电流反向、大小不流反向、大小不变变,这时这时需要在左需要在左盘盘中中增加增加质质量量为为m的砝的砝码码,才能使两臂再次达到新的平衡,才能使两臂
22、再次达到新的平衡.(1)导导出用已知量和可出用已知量和可测测量量量量n、m、l、I表达表达B的的计计算算式式.(2)当)当l=10.0 cm、I=0.10 A、m=7.2 g时时,磁感,磁感应应强强度度B是多大?(取重力加速度是多大?(取重力加速度g=10 m/s2)甲甲【解析解析】(1)设电流方向未改变时,等臂天平的左盘内)设电流方向未改变时,等臂天平的左盘内砝码的质量为砝码的质量为m1,右盘内砝码的质量为,右盘内砝码的质量为m2,由平衡条件有,由平衡条件有:m1g=m2g-nBIl电流方向改变之后有:电流方向改变之后有:(m1+m)g=m2g+nBIl联立两式可得:联立两式可得:.(2)将
23、)将n=9,l=10 cm,I=0.1 A,m=7.2 g代入代入中得:中得:B=0.4 T.【答案答案】(1)()(2)0.4 T12.如如图图甲所示,甲所示,电电源的源的电动势电动势E=2 V,内阻,内阻r=0.5,两,两竖竖直直导轨间导轨间的距离的距离L=0.2 m,竖竖直直导轨导轨的的电电阻可以忽略不阻可以忽略不计计.金属棒的金属棒的质质量量m=0.1 kg,电电阻阻R=0.5,它与,它与导轨间导轨间的的动动摩擦摩擦因数因数=0.4,在,在纸纸外一外一侧侧垂直靠在两垂直靠在两导轨导轨上上.为为使金属棒不下使金属棒不下滑,施一与滑,施一与纸纸面成面成30夹夹角、与角、与导线导线垂直且斜向
24、垂直且斜向纸纸里的磁里的磁场场,则则磁感磁感应应强强度的大小度的大小应满应满足什么条件?(足什么条件?(设设最大静摩擦力等最大静摩擦力等于滑于滑动动摩擦力,取摩擦力,取g=10 m/s2)甲甲【解析解析】对金属棒进行受力分析,乙设磁感应强度为对金属棒进行受力分析,乙设磁感应强度为B1时,金属棒恰好不下滑,此时它的受力情况如图乙所示,有:时,金属棒恰好不下滑,此时它的受力情况如图乙所示,有:Fcos 30=FNFsin 30+f=mgf=FNF=B1IL丙丙解得:解得:B1=3.0 T设磁感应强度为设磁感应强度为B2时,金属棒恰好不上滑,此时它的受时,金属棒恰好不上滑,此时它的受力情况如图丙所示
25、力情况如图丙所示.同理有:同理有:B2ILsin 30=B2ILcos 30+mg解得:解得:B2=16.3 T乙乙丙丙故磁感应强度故磁感应强度B的大小应满足:的大小应满足:3.0 TB16.3 T.【答案答案】3.0 TB16.3 T1、定义:磁场对运动电荷的作用力、定义:磁场对运动电荷的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现2、方向:左手定则、方向:左手定则 F V F B 3、大小:、大小:F洛洛=qVBsin VB F洛洛=qVB VB F洛洛=04、特点:洛伦兹力只改变力的方向、特点:洛伦兹力只改变力的方向;洛伦兹力对运动电荷不做功洛伦兹力对运动电荷不做功.洛伦
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 磁场 期末 复习 只是 课件
限制150内