8.1磁场的描述、磁场对电流的作用要点.ppt

[解题引路] 解答本题可用两种思考方法：(1)把环形电流看成小磁针；(2)把环形电流看作很多直线电流组成的，分析每小段直线电流的受力． [解析]　解法一　电流元法．首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看作一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图和受安培力情况如图甲所示．根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动．只有选项A正确． 解法二　等效法．将环形电流等效成小磁针，如图乙所示，据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，A正确；也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”．也可判断出线圈向左运动，A正确． (1)通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用下导体的运动． (2)明确磁场的分布和正确运用左手定则进行判断是解题的关键． [迁移训练] 1．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为FN1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为FN2，则以下说法正确的是(　　) [解析]　画出导体棒所在处的磁感线，用左手定则可判断出条形磁铁对导体棒的安培力斜向右下方，由牛顿第三定律可知，导体棒对条形磁铁的力斜向左上方，所以弹簧长度将变短，FN1FN2，答案为B、C. [答案]　BC 2．如图所示，把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流I时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是(　　) [解析]　第一步：电流元受力分析法 把直线电流等效为OA、OB两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向相反，OA段所受安培力垂直纸面向外，OB段所受安培力垂直纸面向里，如图(a)所示．可见从上往下看时，导线将沿逆时针方向转动． 第二步：特殊位置分析法 取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析，如图(b)所示．根据左手定则判断安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动． [答案]　C 频考一　磁感应强度的理解 1．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是(　　) A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同 B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反 C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零 D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零 [解析]　两根导线分别在M点和N点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示，分析得θ1＝θ2＝θ3＝θ4，矢量相加可知M点、N点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项B正确；线段MN中点O的磁感应强度为零，选项D正确． 2.如图所示，在xOy平面内有两根平行于y轴水平放置的长直导线，通有沿y轴正方向、大小相同的电流I，两导线关于y轴对称，P为x轴上一点，Q为z轴上一点，下列说法正确的是(　　) [解析]　根据右手螺旋定则可判断两导线所产生的磁场方向，再利用矢量合成法则可判断O点处磁感应强度为零，P点处磁感应强度方向沿z轴正方向，Q点处磁感应强度方向沿x轴负方向，故A、B正确，C错误．在z轴上，z0范围内各点磁感应强度方向均沿x轴负方向，正电荷运动时受洛伦兹力作用，D错误． [答案]　AB 频考二　安培力作用下导体的运动问题 3．(2016·广东汕头质检)如图，两个圆形线圈P和Q，悬挂在光滑绝缘杆上，通以方向相同的电流，若I1I2，P、Q受到安培力大小分别为F1和F2，则P和Q(　　) [解析]　由于P、Q通以同向电流，据“同向电流相吸，异向电流相斥”可知，P、Q是相互吸引的，P、Q之间的相互吸引力遵循牛顿第三定律，总是等大、反向． [答案]　D 4.如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态．在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时(　　) A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动 C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动 [解析]　当P中通以方向向外的电流时，由安培定则可判断出长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向，由左手定则可判断出ab所受的安培力方向垂直纸面向外，cd所受的安培力方向垂直纸面向里，从上往下看，导线框将逆时针抟动，选项D正确． [答案]　D 频考三　安培力作用下导体的平衡问题 5．如图所示，一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑