1、1第二章 电流与磁场巩固层知识整合自我校对闭合FIl BS左手垂直 BIl0左手 v磁通量n tBlv2学思心得提升层能力强化磁感线与安培定则1对磁感线的理解要点(1)磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线它并不是客观存在的(2)磁感线是封闭曲线在磁体的外部由 N极到 S极在磁体的内部由 S极到 N极(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱某点附近磁感线较密，表示该点的磁场较强，反之较弱(4)磁感线的切线方向(曲线上某点的切线方向)表示该点的磁场方向亦即静止的小磁针的 N极在该点所指的方向任何两条磁感线不会相交(5)磁感线不是带电粒子在磁场中的运动轨迹2安培定则在运用安培定则判定直线电流和环形电
2、流的磁场时应分清“因”和“果”的关系，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”电流方向，四指指“结果”磁感线绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”电流绕向，大拇指指“结果”环内沿中心轴线的磁感线方向根据图 21中标出的磁场方向，指出通电导线中电流的方向图 21【解析】 由安培定则可判定：甲图中电流方向由 b到 a，乙图中电流方向由 a到 b，丙图中电流方向由 a到 b.【答案】 见解析针对训练1如图 22所示，当环形导线通以逆时针方向电流后，位于环形导线中央的小磁针 N3极的受力方向( )图 22A水平向左 B水平向右C垂直向外 D垂直向里C 当环形导线通以逆时针方向电流时，据安培
3、定则得出环形线圈内部磁感线的方向垂直于纸面向外，而小磁针静止时的 N极指向与线圈的磁感线的方向是一致的，所以垂直环形电流所在平面向外，故 C正确，ABD 错误；故选 C.磁通量1磁通量是针对一个面而言的，与线圈匝数无关2磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数对于匀强磁场 BS，其中 S是垂直于磁场方向上的面积，若平面不与磁场方向垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，不能用上式计算3磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规定正方向相同或相反若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为 1，反向磁感线条数为 2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即 1 2.4磁
4、感应强度越强，穿过某一面积磁感线的条数越多，磁通量就越大；反之就越小判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的如图 23所示，一夹角为 45的三角形，以水平向右、大小为 1 m/s的速度进入一个匀强磁场，磁感应强度为 B0.1 T，求 4 s后通过三角形的磁通量(设三角形足够大)图 23【解析】 计算磁通量时磁感应强度应乘以有磁场通过的有效面积 S (vt)2.124所以 B (vt)20.1 1242 Wb12 120.8 Wb.【答案】 0.8 Wb针对训练2如图 24所示，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为 B.半径为 r的圆环垂直于磁场，把圆环的一半置于匀强磁
5、场中，则穿过圆环的磁通量为( )【导学号：37032057】图 24A2 Br B Br C Br2 D. Br212D 由图可知，线圈的一半在磁场中，所以线圈的磁通量大小为 B S Br2，故 ABC错误，D 正确12 12对公式 E n 的理解 t1求的是 t时间内的平均感应电动势， E与某段时间或某个过程相对应2求的是整个回路的感应电动势，整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零3由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定，一般把整个线圈当成电源4感应电动势大小决定于穿过回路的磁通量的变化率 ，而与磁通量 ，磁通量 t的变化量 的大小没有必然的联系5磁通
6、量的变化率 ，是 t图像上某点切线的斜率 t6若 恒定，则 E不变 t如图 25所示，一个 50匝的线圈的两端跟 R99 的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是 20 cm2，电阻为 1 ，磁感应强度以 100 T/s的5变化率均匀减小这一过程中通过电阻 R的电流是多少？图 25【解析】 由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为E n n S501002010 4 V10 V，根据闭合电路欧姆定律，感应电流 t B t大小为 I A0.1 AER r 1099 1【答案】 0.1 A针对训练3如图 26所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度
7、的大小随时间增大则线框中的感应电流的变化情况是( )图 26A一定增大 B一定减小C一定不变 D可能减小D 根据法拉第电磁感应定律 E n ，知磁感应强度增大，磁通量可能均匀增加， t可能增加的越来越快，也可能增加的越来越慢，所以感应电动势可能不变，可能增大，可能减小所以感应电流可能不变，可能增加，可能减小ABC 错误，D 正确选 D.磁场与力学知识的综合磁场问题的综合性题目往往是与力学知识的综合磁、力综合题与纯力学题目相比，物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力，解决问题的程序和思维方法与力学中相同正确解决问题的前提仍是进行受力分析、运动分析，在此基础上再选用力学知识、规律做出判断，或列出方程求
8、解在倾角为 30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，一匀强磁场垂直于斜面向上，如图 27所示，当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流 I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度大小为多少？6图 27【解析】 分析导体棒受力，因导体棒恰好静止在斜面上，所以有： F 安 Gsin ，即 BIL mgsin mg，12所以 B .mg2IL【答案】 mg2IL磁场中的许多题目都是空间问题，所以要选择合适的剖面画出平面受力图，根据研究对象所处的状态列出方程针对训练4如图 28所示，一段长为 1 m、质量为 2 kg的通电导体棒悬挂于天花板上现加一垂直纸面向里的匀强磁场，当通入 I2 A 的电流时悬线的张力恰好为零求：图 28(1)所加匀强磁场的磁感应强度 B的大小；(2)如果电流方向不变，通入的电流大小变为 1 A时，磁感应强度的大小为多少？此时悬线拉力又为多少？【导学号：37032058】【解析】 (1)导体棒受力分析如图所示由平衡条件得： F 安 mg又因 F 安 BIL7所以 B T10 T.mgIL 21021(2)因为磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，所以电流变为 1 A后，磁感应强度仍为 10 T导体棒受力分析如图，由平衡条件得：F mg BI L210 N1011 N10 N.【答案】 (1)10 T (2)10 T 10 N
