磁场常用解题方法例析.doc

磁场常用解题方法例析 上海师范大学附属中学 李树祥 类比法 是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。在磁场这一章的学习里，主要是将磁场和电场进行类比。如用磁感线类比电场线，用磁感应强度类比电场强度等，从而通过前面学过的电场来理解磁场。但在类比中也要注意它们的不同点，虽然都是场，但毕竟是两种不同的场 例1、下列说法中正确的是( ) A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值 解析：电场对放入其中的电荷一定有力的作用，磁场对通电导线也有力的作用但是有条件，条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A对，B错；同理根据电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)可知C正确；而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B＝eq \f(F,IL)中I和B的方向必须垂直，故D错。故答案选AC 图1 图1 在磁场中有如下结论：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两电流不平行且交叉时，有转到平行且电流方向相同的趋势 例2、图1所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环A、B，可沿轴线OO′自由转动，现通以图示方向电流，沿OO′看去会发现( ) A．A环、B环均不转动 B．A环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动 C．A环将顺时针转动，B环也顺时针转动，两环相对不动 D．A环将顺时针转动，B环将逆时针转动，两者吸引靠拢至重合为止 解析： A、B两环都产生磁场，根据结论可知两磁场相互作用后有转到平行且电流方向相同的趋势，所以A环顺时针转动，B环逆时针转动，，而同向相吸，所以二者相互靠拢，直至重合，选项D正确。故答案选D NS N S I 图2 分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向 NSIBFF‘图3 N S I B F F‘ 图3 解析：我们先不分析磁铁，先转换研究对象分析通电导线。画出磁铁在电流所在位置产生的磁场方向，然后结合电流方向，根据左手定则就可判断电流所受磁场力的方向如图3，然后根据牛顿第三定律再确定磁铁所受磁场力的方向如图2。对磁铁进行受力分析后显然可知，相较不通电而言，条形磁铁对桌面的压力是减小了。 电流元法 即把整段电流等效为多段电流元。运用左手定则判断每小段电流元所受安培力的方向。从而判断出整段电流所受合力方向（很多题目只把导线分成两部分即可判断），根据合力方向，就可判断运动方向 例4、如图4所示，用细橡皮筋悬挂一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动．当给两者通以图示电流时，线圈将( ) A．靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内 B．远离直导线，两者仍在同一竖直平面内 图4C．靠近直导线，同时旋转90 图4 D．远离直导线，同时旋转90° 解析：由右手螺旋定则知，通电直导线在线圈处产生的磁场垂直于纸面向外。为了判定通电线圈在这一磁场内的受力方向，不妨将它分成足够多的等份来处理，这样每一小段便可看作是一小段通电直导线．结合左手定则可判定出各段受力皆背离圆心。但由于直线电流的磁场不均匀，靠近直导线的部分磁场较强，因而线圈靠近直导线的部分受力较大．考虑对称性特点，将各段受力合成时，合力方向一定竖直向下，这样线圈必定靠近直导线．并仍处于同一竖直平面内． 特殊位置法 电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后（如转过900）再判断安培力方向，从而确定运动方向 例5、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图5所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向由a到b的电流，则关于导线ab受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是( )图 图5 A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 图6解析：先根据右手螺旋定则得出通电螺线管在通电导线周围产生的磁场方向，再用电流元法判断导线的转动方向：如图6所示，把直线电流等效为aO、OO′、O′b三段(OO′段极短)电流，由于OO′段电流方向与该处的磁场方向相同，所以不受安培力作用；aO段电流所在处的磁场方向斜向上，由左手定则可知其所受安培力方向垂直纸面向外；O′b段电流所在处的磁场方向斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直纸面向里。再用特殊位置法分析：当导线转过90°与纸面垂直时，判断导线所受安培力方向向下。综上可