电流的磁场

电流的磁场

【范文精选】电流的磁场

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【专家解析】电流的磁场

【优秀范文】电流的磁场

范文一:电流的磁场

电流的磁场(一)

编制:陈索 审核:吴雄建 总课时第49课时

一、教学目标

1.知道电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

二、教学重、难点:会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

二、教具:一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。

三、教学过程

自助探究

1.回忆第一节课本上33页16.2的演示实验,回答下列问题:

当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?

2.小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?

演示奥斯特实验

将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。将小磁针..

平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况以及改变电流方向后小磁针的偏转情况。

通过这个现象可以得出什么结论呢?

3.通电螺线管周围的磁场

奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场,其中有一种在后来的生产实际中用途最大,那就是将导线弯成螺线管再通电。那么,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观察下面的实验:

演示实验:课本图16.5

怎样判断通电螺线管两端的极性呢?它的极性与电流的方向有没有关系呢?

自助提升

4.采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。

自助检测

1.如图所示的奥斯特实验说明了( )

A.电流的周围存在着磁场 B.电流在磁场中会受到力的作用

C.导线做切割磁感线运动时会产生电流 D.小磁针在没有磁场时也会转动

2.如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接导电路后,观察到小磁针偏转。

(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在 ______ 。

(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,

表明 __________ 。

(3)实验中小磁针的作用是 ________ 。

(4)实验中用到的一种重要科学研究方法是 _________ 。

A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法

3.如图所示,闭合开关后, A点磁场方向向左的是( )

4.标出下图中通电螺线管和小磁针(静止)的南北极(用“S“和“N”表示)。

第4题 第5题 第6题

5.小磁针静止时的指向如图所示。请你标出电磁铁的极性,

并用笔画线代替导线给电磁铁绕线。

6.闭合开关,小磁针静止后的指向如图所示,

请标出螺线管的S极和电源的正极。

7.如右图,在螺线管正上方用弹簧挂着条形磁铁,

开关闭合后弹簧伸长,请在图中标出螺线管的N、S极

和电源的正、负极。

电流的磁场(二)

编制:陈索 审核:吴雄建 总课时第49课时

一、教学目标

1.认识电磁铁,了解影响电磁铁磁性强弱的因素。

2.理解电磁继电器的工作原理。

3.通过电与磁之间的联系,使学生乐于探索自然界的奥秘。

二、教学重、难点:理解电磁继电器的工作原理。

二、教具:电磁继电器 电源 导线等

三、教学过程

自助探究

阅读课本,完成填空

电磁铁

1.电磁铁由和组成。实验表明电磁铁的磁性强弱与线圈的中的 有关,线圈的 越多, 越大,电磁铁的磁性就越强。

2.与永磁体相比,电磁铁具有以下几个优点

(1)电磁铁磁性的有无完全可以由 来控制。

(2)电磁铁磁性的强弱可以通过调节 来控制。

(3)电磁铁的N、S极以及它周围的磁场方向是由线圈中的 决定,

便于人工控制。

自助提升

电磁继电器

1.电磁继电器的结构

控制电路的组成——

工作电路的组成—— 。

2.原理

电磁继电器的工作原理:电磁铁通电时,电磁铁产生 ,把衔铁吸下来,使

_ 接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去 ,弹簧把

衔铁拉起来,切断工作电路。

3.电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。

4.电磁继电器的作用:

用 、 的控制电路来控制 、 的工作电路,并且实现 和 。

自助检测

1. 下列关于电磁铁和磁感线的说法中,正确的是

A.电磁铁的磁性强弱可以改变 B.电磁铁的磁极不能改变

C.磁感线是真实存在的 D.磁感线是从S极出发,回到N极

2. 某同学用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示。在“研究电磁铁”的实验过程中,当S闭合后,下列说法不正确的是( )

A.B线圈的匝数多,说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流

B.要使电磁铁磁性增强,应将滑动变阻器的滑片P向左移动

C.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强

D.电流相同,匝数多的磁性大

3. 如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终

保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )

A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大

C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大

4. 在图中所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S

闭合时,工作电路的情况是

( )

A.灯亮,电铃响

B.灯亮,电铃不响

C.灯不亮,电铃不响

D.灯不亮,电铃响

5. 如图所示,是一种监测洪水水位的自动报警器原理图,当水位没有达到金属块A时, 灯亮;当水位达到金属块A时, 灯亮。

第5题 第6题

6. 如图是“自动水位显示器”的电路图.当水位未到达金属块B时,绿灯亮;当水位到达B时,红灯亮.请根据以上要求,用笔画线代替导线,完成工作电路的连接.

7. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器

材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。

(1)实验中通过观察电磁铁____________的不同,可以判

断电磁铁的磁性强弱不同。

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头

针的个数__________(填“增加”或“减少”),说明电流越

_________,电磁铁磁性越强。

(3)根据图示的情境可知,_____________(填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定

时,_________________________,电磁铁磁性越强。

电流的磁场(一)

编制:陈索 审核:吴雄建 总课时第49课时

一、教学目标

1.知道电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

二、教学重、难点:会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

二、教具:一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。

三、教学过程

自助探究

1.回忆第一节课本上33页16.2的演示实验,回答下列问题:

当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?

2.小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?

演示奥斯特实验

将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。将小磁针..

平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况以及改变电流方向后小磁针的偏转情况。

通过这个现象可以得出什么结论呢?

3.通电螺线管周围的磁场

奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场,其中有一种在后来的生产实际中用途最大,那就是将导线弯成螺线管再通电。那么,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观察下面的实验:

演示实验:课本图16.5

怎样判断通电螺线管两端的极性呢?它的极性与电流的方向有没有关系呢?

自助提升

4.采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。

自助检测

1.如图所示的奥斯特实验说明了( )

A.电流的周围存在着磁场 B.电流在磁场中会受到力的作用

C.导线做切割磁感线运动时会产生电流 D.小磁针在没有磁场时也会转动

2.如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接导电路后,观察到小磁针偏转。

(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在 ______ 。

(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,

表明 __________ 。

(3)实验中小磁针的作用是 ________ 。

(4)实验中用到的一种重要科学研究方法是 _________ 。

A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法

3.如图所示,闭合开关后, A点磁场方向向左的是( )

4.标出下图中通电螺线管和小磁针(静止)的南北极(用“S“和“N”表示)。

第4题 第5题 第6题

5.小磁针静止时的指向如图所示。请你标出电磁铁的极性,

并用笔画线代替导线给电磁铁绕线。

6.闭合开关,小磁针静止后的指向如图所示,

请标出螺线管的S极和电源的正极。

7.如右图,在螺线管正上方用弹簧挂着条形磁铁,

开关闭合后弹簧伸长,请在图中标出螺线管的N、S极

和电源的正、负极。

电流的磁场(二)

编制:陈索 审核:吴雄建 总课时第49课时

一、教学目标

1.认识电磁铁,了解影响电磁铁磁性强弱的因素。

2.理解电磁继电器的工作原理。

3.通过电与磁之间的联系,使学生乐于探索自然界的奥秘。

二、教学重、难点:理解电磁继电器的工作原理。

二、教具:电磁继电器 电源 导线等

三、教学过程

自助探究

阅读课本,完成填空

电磁铁

1.电磁铁由和组成。实验表明电磁铁的磁性强弱与线圈的中的 有关,线圈的 越多, 越大,电磁铁的磁性就越强。

2.与永磁体相比,电磁铁具有以下几个优点

(1)电磁铁磁性的有无完全可以由 来控制。

(2)电磁铁磁性的强弱可以通过调节 来控制。

(3)电磁铁的N、S极以及它周围的磁场方向是由线圈中的 决定,

便于人工控制。

自助提升

电磁继电器

1.电磁继电器的结构

控制电路的组成——

工作电路的组成—— 。

2.原理

电磁继电器的工作原理:电磁铁通电时,电磁铁产生 ,把衔铁吸下来,使

_ 接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去 ,弹簧把

衔铁拉起来,切断工作电路。

3.电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。

4.电磁继电器的作用:

用 、 的控制电路来控制 、 的工作电路,并且实现 和 。

自助检测

1. 下列关于电磁铁和磁感线的说法中,正确的是

A.电磁铁的磁性强弱可以改变 B.电磁铁的磁极不能改变

C.磁感线是真实存在的 D.磁感线是从S极出发,回到N极

2. 某同学用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示。在“研究电磁铁”的实验过程中,当S闭合后,下列说法不正确的是( )

A.B线圈的匝数多,说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流

B.要使电磁铁磁性增强,应将滑动变阻器的滑片P向左移动

C.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强

D.电流相同,匝数多的磁性大

3. 如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终

保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )

A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大

C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大

4. 在图中所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S

闭合时,工作电路的情况是

( )

A.灯亮,电铃响

B.灯亮,电铃不响

C.灯不亮,电铃不响

D.灯不亮,电铃响

5. 如图所示,是一种监测洪水水位的自动报警器原理图,当水位没有达到金属块A时, 灯亮;当水位达到金属块A时, 灯亮。

第5题 第6题

6. 如图是“自动水位显示器”的电路图.当水位未到达金属块B时,绿灯亮;当水位到达B时,红灯亮.请根据以上要求,用笔画线代替导线,完成工作电路的连接.

7. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器

材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。

(1)实验中通过观察电磁铁____________的不同,可以判

断电磁铁的磁性强弱不同。

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头

针的个数__________(填“增加”或“减少”),说明电流越

_________,电磁铁磁性越强。

(3)根据图示的情境可知,_____________(填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定

时,_________________________,电磁铁磁性越强。

范文二:电流的磁场

磁场练习题

1.首先发现电流磁效应的科学家是( )

A、安培 B、奥斯特 C、库仑 D、麦克斯韦

2. 有一束电子流沿x轴正方向高速运动,如图所示,电子流在Z轴上

的P点处所产生的磁场方向是沿( A )

A、 y轴正方向 B、 y轴负方向

C、Z轴正方向 D、Z轴负方向

3. 正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截,则两截铁心将( A )

A、 互相吸引 B、互相排斥 C、不发生相互作用 D、无法判断

4. 如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是( BC )

A、向右飞行的正离子

B、向左飞行的正离子

C、向右飞行的负离子

D、向左飞行的负离子

5. 如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则( )

A、放在a处的小磁针的N极向左

B、放在b处的小磁针的N极向右

C、放在c处的小磁针的S极向右

D、放在a处的小磁针的N极向右

6.下列说法正确的是( )BC

A、磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极

B、磁感线可以表示磁场的方向和强弱

C、磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场

D、放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极

7.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是AB

A、磁感线可以形象地描述各点磁场的方向.

B、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的.

C、磁感线是磁场中客观存在的线.

D、磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止.

8.如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所

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

A、区域Ⅰ B、区域Ⅱ C、区域Ⅲ D、区域Ⅳ

9.如图所示:在一个平面内有六根绝缘的通电导线,电流强度大小

相同,1、2、3、4为面积相等的正方形区域,其中指向纸面内的磁

场最强的区域是(. )D

A.1区 B.2区 C.3区 D.4区

10.在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向。其中(a)、(b)为平面图,(c)、(d)为立体图。

11.如图所示,可以自由转动的小磁针静止不动时,靠近螺线管的

是小磁针 极(填“N”或“S”),若将小磁针放到该通电螺

线管内部,小磁针指向与图示位置时的指向相 (填“同”

或“反”)。

12.如图两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,当同时给

两导线环通以同向电流时,两导线环将:A

A、吸引 B、排斥 C、保持静止 D、边吸引边转动.

13.关于磁现象的电本质下列说法正确的是( )AD

A.一切磁现象都源于电流或运动电荷

B.有磁必有电,有电必有磁

C.一切磁场都是由运动电荷或电流产生的

D.在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化

14.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝

缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂

直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )

D

A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上

15.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是( )C

A、两棒均显磁性 B、两棒均不显磁性[来源:学科网]

C、甲棒不显磁性,乙棒显磁性 D、甲棒显磁性,乙棒不显磁性

甲 乙

16.如图所示,一根通有电流I的直铜棒MN,用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,此时两根悬线处于紧张状态,下列哪些措施可使悬线中张力为零( )AC

A、适当增大电流

B、使电流反向并适当减小

C、保持电流 I不变,适当增大B

D、使电流I反向,适当减小

17.质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放

置金属杆上通以I=4A的恒定电流,如图所示,匀强磁场B垂直轨

道平面,金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2,求匀强磁场的磁感应

强度B的大小。0.25T

18.在倾角为的光滑斜面上,置一通有电流为I、长为L、质量为m

的导体棒,如图所示,试求:

⑴欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方

⑵欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值和方向

B

答案: 垂直于斜面向上,

mgsinmgBILIL

; 水平向左,

范文三:电流的磁场2

16.2 电流的磁场

学习目标:

1、了解电磁铁的特性和工作原理;

2、了解电磁继电器的结构和工作原理。

学习重点:探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。

学习难点:电磁继电器的工作原理。

学习过程:

一、电磁铁

1、 叫做电磁铁。

2、探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关

实验表明:电磁铁的磁性强弱与 、 和 有关。

3、电磁铁(如图)的优点:

(1)电磁铁的磁性有无可以由 来控制;

(2)电磁铁的磁性强弱可以通过 来控制;

(3)电磁铁的极性变换可以通过 来实现。

二、电磁继电器

1、电磁继电器实质上就是一种利用 来控制工作电路的

开关。

2、利用电磁继电器可以用 、 的 电路来控

制 、 的 电路。

3、电磁继电器的构造

如图所示,A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。 电磁继电器工作电路可分为 和 。

4、电磁继电器的工作原理:

闭合低压控制电路中的开关,电流通过电磁铁A的线圈产生 ,从而把 吸引下来,使动触点D与静触点E ,工作电路 ,电动机 。当断开低压开关时,线圈中的电流消失,电磁铁的磁性 ,衔铁B在 的作用下与电磁铁A ,使动触点D与静触点E ,工作电路 ,电动机 。

【当堂训练】

1、下列没有用到电磁铁的是( )

A、电磁起重机 B、电磁继电器 C、电铃 D、电灯

2、电磁铁里常用软铁而不用钢做铁芯,这是因为( )

A、软铁能被磁化,而钢不能被磁化 B、被磁化后,软铁的磁性会比钢的强

C、软铁要比钢便宜 D、磁化后,软铁的磁性易消失,而钢的磁性不易消失

3.如下左图所示,弹簧下端挂一条形磁体,磁体的下端为S极,条形磁体的下方有一带铁芯的螺线管,闭合开关后,弹簧的长度会_______(填“伸长”“缩短”或“不变”)。

4.如下图右所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器的滑片P向右移动时,图中的电磁铁 ( )

A.A端是N极,磁性增强 B.B端是N极,磁性减弱

C.A端是S极,磁性增强 D.B端是S极,磁性减弱

5.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,同学们提出了如下猜想:

猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性;

猜想B:电磁铁磁性强弱与电流大小有关

猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多.它的磁性越强.

为了检验上述猜想是否正确,通过讨论同学们设计了以下方案:

用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上缠绕若干圈,制成简单的电磁铁,用电磁铁吸引大头针.实验中观察到如下图所示的四种情景.

根据实验方案和现象,完成下面问题:

①.通过观察_____,比较电磁铁的磁性强弱.

②通过比较_____两种情况,可以验证猜想A是正确的.

③通过比较_____两种情况,可以验证猜想B是正确的.

④通过比较d中左、右两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充 当 时.

范文四:电流的磁场一

电流的磁场

学习目标:

1、初步认识电能生磁,了解奥斯特实验;

2、探究通电螺线管的外部磁场,掌握安培定则并能熟练应用。

学习重点:探究通电直导线周围的磁场和通电螺线管的外部磁场。

学习难点:熟练运用安培定则。

学习过程:

【新授】

一、通电直导线周围的磁场

(一)活动:探究通电直导线周围的磁场

将一根直导线沿 方向放在静止小磁针的上方并使直导线与小磁针平行。

1、当接通电路时,小磁针 。这表明 。

2、改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向 。这又表明 。 这就是著名的 实验。

(二) 称为电流的磁效应。最早发现电流磁效应的科学家是 (国家)的 。

二、通电螺线管周围的磁场

1、通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。

2、通电螺线管两端的极性与螺线管中的 有关,可用 定则来判断。

3、安培定则的内容: 。

4、标出下图中通电螺线管的N极和S极。

5、根据右图中小磁针的指向,标出通电螺线管中的电流方向,

并确定电源的正、负极。(小磁针的黑端为N极)

6、如图请根据小磁针的N、S极和电流表正确接法,画出通电螺线管的绕线。

7、如图,试把两个螺线管串联在电路中,使电路闭合后两个通电螺线管互相排斥。

8.下列改变通电螺线管磁性强弱的方法中正确的是 ( )

A.改变通过螺线管电流的强弱

B.改变螺线管的匝数

C.调换螺线管两端的极性

D.调节铁芯在通电螺线管中的深浅

9.奥斯特实验证明了 ( )

A.通电导体周围存在着大量的电荷

B.通电导体周围存在着磁场

C.通电导体在磁场中要受到力的作用

D.通电导体内部存在磁场

10.如图所示,甲乙两线圈套在光滑的玻璃棒上,当S闭合时,两线圈将

A.互相吸引靠近 B.互相排斥远离

C.先吸引靠近,后排斥远离 D.既不排斥,又不吸引

范文五:磁场磁场对电流的作用

第十章 磁场

考纲预览

71.电流的磁场 (I)

72.磁感应强度、磁感线、地磁场 (Ⅱ)

73.磁性材料、分子电流假说 (Ⅱ)

74.磁场对通电直导线的作用、安培力、左手定则 (Ⅱ)

75.磁电式电表原理 (I)

76.磁场对运动电荷的作用,洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动 (Ⅱ)

77.质谱仪,回旋加速器 (I)

说明:

1.安培力计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况

2.洛伦兹力的计算限于v跟B平行或垂直的两种情况

热点提示

1.电流的磁场

2.磁感应强度、磁感线

3.安培力、左手定则

4.洛伦兹力,粒子在磁场中的运动

5.对安培定则和左手定则的考查,以定性分析为主,如对电流产生磁场的判断、安培力作用下的运动、运动电荷在磁场中的受力等

6.带电粒子在有界磁场中的运动,是高考的热点和重点之一,此类问题很好地体现了“数理结合”思想,综合性强,能力要求高

7.带电粒子在复合场中的运动,是力学和电学的综合点,涉及的知识较多,解决时要注意力学知识及三大方法的渗透

8.理论联系实际,对一些应用类模型,如速度选择器、质谱仪、回旋加速器、磁流体发电机等,应灵活应用所学知识、分析工作原理、推导相关物理量

磁场 磁场对电流的作用

一、磁场

1.磁场:磁极、电流和运动电荷周围存在的一种_______,其最基本的性质是对放入其中的_______、_______有力的作用.

2.磁场的方向:在磁场中的任一点,小磁针_____极受磁场力的方向,就是那一点的磁场方向(或小磁场静止时_____极所指方向).

3.磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,曲线的_______表示该位置的磁场方向,曲线的_______能定性地描述磁场的强弱,这一系列曲线称为磁感线.磁感线不_______、不_______;磁感线是_______曲线(磁体外部由N→S,内部由S→N).

条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管形成的磁场的磁感线分布各有何特点?你能画一画吗?

4.地球本身也会在附近的空间产生磁场,叫做地磁场.地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:

(1)地磁场的N极在地球_______附近。S极在地球_______附近.

(2)地磁场B的水平位置Bx总是从地球_______指向地球_______;而竖直分量By在南半球垂直地面_______,在北半球垂直地面_______。

(3)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平_______.

4.电流的磁场 安培定则

(1)三种典型的电流磁场:直线电流的磁场、环形电流的磁场、通电螺线管的磁场.

(2)电流产生的三种磁场的磁感线方向都是由_______判断.

说明:熟悉几种典型磁体、电流的磁场的磁感线分布,有助于快速、准确地分析和求解相关问题.

5.磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由_______产生的。

二、磁感应强度

1.磁感应强度:在磁场中垂直磁场方向放置一小段长为L的通电直导线,磁场对通电导线的磁场力F与电流I和长度L乘积的比值,定义为该处的磁感应强度B,即B_______.

说明:①B_______为磁感应强度的定义式,磁感应强度B是由磁场_______性质决定的,

与磁场中是否存在_______及_______的乘积大小无关.

②磁感应强度B是矢量,其方向是小磁针静止时N极的指向.

磁感应强度的方向还可以怎样表述?与“EF”相类比,能不能说:“磁感应强度方向就q

是磁场中电流所受磁力方向”、“通电导线(I、L确定)受力大的地方,磁场一定强(B大)”?

③单位:特(T) 1T_______

2.匀强磁场:磁感应强度大小处处相等,方向处处相同的区域里的磁场叫做_______磁场。

3.匀强磁场的磁感线是分布均匀的_______.

磁场的叠加:空间如果同时存在两个或两个以上的电流或磁体在某点激发磁场,则该点的磁感应强度B是各电流或磁体在该点激发磁场的磁感应强度的_______.且满足_______.

三、磁场对电流的作用——安培力

1.安培力的大小:F_______(为I和B的夹角)

①当IB时(90),Fmax_______;

②当I//B时(0),Fmin_______.

2.安培力的方向:由左手定则判断

特点:安培力的方向总是垂直于___________________,即一定既和B垂直又和I垂直,如图所示.

3.应用:电流表的工作原理

通电线圈在_______分布的磁场中受到磁力矩的作用,线圈转动使螺旋弹簧被扭动,从而产生转动力矩,当两力矩平衡时线圈停止转动.

针最后平衡的位置是 ( )

A.N极竖直向上 B. N极竖直向下

C. N极沿轴线向左 D. N极沿轴线向右

[例2] 关于磁感应强度B,下列说法中正确的是 ( )

A. 磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关

B.磁场中某点B的方向,跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致

C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零

D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大

[例3] 在纸面上有一个等边三角形ABC,其顶点处都通有相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置,电流方向如图所示,每根通电导线在三角形的中心O产生的磁感应强度大小为B0则中心O处的磁感应强度大小为_______________.

[例4] 如图(a)所示,不在同一平面内的两互相垂直的导线,其中MN固定,PQ可以自由运动,当两导线中通入图示方向电流I1、I2时.导线PQ将 ( )

A. 顺时针方向转动,同时靠近导线MN

B. 顺时针方向转动,同时远离导线MN

C.逆时针方向转动,同时靠近导线MN

D.逆时针方向转动,同时远离导线MN

[例5] 如图,相距20 cm的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为37,上面放着质量为80 g的金属杆ab,整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中.

(1)若磁场方向竖直向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流.

(2)若磁场方向垂直斜面向下。要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流.

随堂训练

1.下图为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图,其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是

( )

A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极

B. 电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极

C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极

D. 电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极

2.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心0处磁场方向为

( )

A. 向下 B.向上 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外

3.在图中,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时,磁针的S极向纸内偏转.这一带电粒子束可能是

( )

①向右飞行的正离子束

②向左飞行的正离子束

③向右飞行的负离子束

④向左飞行的负离子束

A. ①② B. ③④ C.②③ D.④

4.如图所示,正四棱柱abcd——a'b'c'd'的中心轴线OO'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法正确的是

( )

A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等

B.四条侧棱上的磁感应强度都相同

C. 在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小

D. 棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大

5.如图所示,一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中,在以导线为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点,若a点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是

( )

A. 直导线中电流方向是垂直纸面向里

B.c

点的实际磁感应强度也为

C.d点实际磁感应强度为2T,方向斜向下,与B夹角为45°

D. 以均不正确

6.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线通以如图所示方向电流时 ( )

A. 磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用

B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用

C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用

D. 磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用

7.如图所示,两个完全相同的圆形扁平线圈套在一个光滑的圆柱体上可自由移动,当大小不同的电流按图示的方向通入线圈中时,两线圈的运动情况是 ( )

A. 都绕这个圆柱体转动

B.彼此相向平动,且电流大的加速度大

C.彼此反向平动,电流大的加速度大

D. 彼此相向平动,两线圈的加速度大小相等

8.如图所示,倾角30的光滑导电轨道,两轨平行且相距L=20cm.轨道上端接有一电动势E=3V,内阻r0.5的电源.轨道上放置一根质量m=30g,电阻R=1.5Ω的金属棒MN.为使MN静止在轨道上,加一匀强磁场.

(1)所加磁场的最小磁感强度B是多少?方向怎样?

(2)B的大小、方向如何时,MN对轨道的压力最小?

范文六:磁场及磁场对电流的作用

磁场及磁场对电流的作用

1、 磁场

2、 磁场的方向、磁感线、安培定则

3、 直线电流的磁场、通电螺线管的磁场、环形电流的磁场

4、 磁感应强度

5、 安培力 同向电流相互吸引 异向电流相互排斥

6、 磁通量

7、 地磁场

例1、如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,认为它们的磁场互不影响,当电键S闭合后,小磁针北极(黑色一端)N的

指向正确的是( )

A.a B.b C.c D.D

例2、

如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、

N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向

相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN

的中点.c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d

到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )

A.O点处的磁感应强度为零

B.a、c两点处的磁感应强度的方向不同

C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相反

D.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同

例3(2007•上海)取两个完全相同的长导

线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线

管,当该螺线管中通以电流强度为I的电

流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大

小为B,若将另一根长导线对折后绕成如

图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )

A.0 B.0.5B C.B D.2B

例4(2012•海南)图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动.下列说法正确的是( )

A.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动

B.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动

C.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动

D.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动

例5 如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过

圆心且与环面垂直,用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为( )

A.φa<φb B.φa>φb C.φa=φb D.无法比较

例6有一小段通电导线,长为10cm,电流强度为5mA,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是( )

A.B=200T B.B≤200T

C.B≥200T D.以上情况均有可能

例7(2010•上海)如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为

B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( )

A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIl

例8水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度

为L=1m,M和P之间接入电动势为E=10V的电源(不计内阻).现

垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab,

并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,方

向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方,如图所示.问:

(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

例9一条形磁铁静止在斜面上,固定在磁铁中心的竖直上方的

水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示.若将磁

铁的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,

则磁铁对斜面的压力F和摩擦力f的变化情况分别是( )

A.F增大,f减小 B.F减小,f增大

C.F与f都增大 D.F与f都减小

例10如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流.平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ的相应变化情况是( )

A.棒中的电流变大,θ角变小

B.两悬线等长变短,θ角不变

C.金属棒质量变大,θ角变大

D.磁感应强度变大,θ角变小

例11(2012•徐汇区一模)电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是( )

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的2倍

C.只将弹体质量减至原来的一半

D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为

原来的2倍,其它量不变

例12(2011•上海)如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )

A.z正向,mg/IL tanθ B.y正向,mg/0IL

C.z负向,mg/ILtanθ D.沿悬线向上,mg/IL sinθ

例13如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=120°,流经导线的电流为I,方向如图所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )

A.方向沿纸面向上,大小为BIL

B.方向沿纸面向上,大小为2BIL

C.方向沿纸面向下,大小为3BIL

D.方向沿纸面向下,大小为2BIL

14.如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3>I2>I4要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流( )

A.切断I1 B.切断 I2 C.切断I3 D.切断I4

15医生在做手术时,需从血库里取血,为避免感染,都是利用

电磁泵从血库里向外抽.如图为一个电磁泵的结构图,长方形

导管的左右表面绝缘,上下表面为导体,管长为a,内壁高为b,

宽为L,且内壁光滑.将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中,由于充满导管的血浆中带有正负离子,将上下表面和电源接通,电路中会形成大小为I的电流,导管的前后两侧便会产生压强差p,从而将血浆抽出.其中v为血液流动方向.若血浆的电阻率为ρ,所加电源的电动势为E,内阻为r,匀强磁场的磁感应强度为B,则( )

A.此装置中血浆的等效电阻为R=ρb/aL

B.此装置中血浆受到的安培力大小为F=BIL

C.此装置中血浆受到的安培力大小为F=BIb

D.前后两侧的压强差为p=BI/L

答案

1B2D3A4BD5A6C7C89D10B11BD 12BC 13B14D磁场及磁场对电流的作用

1、 磁场

2、 磁场的方向、磁感线、安培定则

3、 直线电流的磁场、通电螺线管的磁场、环形电流的磁场

4、 磁感应强度

5、 安培力 同向电流相互吸引 异向电流相互排斥

6、 磁通量

7、 地磁场

例1、如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,认为它们的磁场互不影响,当电键S闭合后,小磁针北极(黑色一端)N的

指向正确的是( )

A.a B.b C.c D.D

例2、

如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、

N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向

相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN

的中点.c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d

到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )

A.O点处的磁感应强度为零

B.a、c两点处的磁感应强度的方向不同

C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相反

D.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同

例3(2007•上海)取两个完全相同的长导

线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线

管,当该螺线管中通以电流强度为I的电

流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大

小为B,若将另一根长导线对折后绕成如

图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )

A.0 B.0.5B C.B D.2B

例4(2012•海南)图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动.下列说法正确的是( )

A.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动

B.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动

C.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动

D.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动

例5 如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过

圆心且与环面垂直,用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为( )

A.φa<φb B.φa>φb C.φa=φb D.无法比较

例6有一小段通电导线,长为10cm,电流强度为5mA,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是( )

A.B=200T B.B≤200T

C.B≥200T D.以上情况均有可能

例7(2010•上海)如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为

B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( )

A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIl

例8水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度

为L=1m,M和P之间接入电动势为E=10V的电源(不计内阻).现

垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab,

并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,方

向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方,如图所示.问:

(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

例9一条形磁铁静止在斜面上,固定在磁铁中心的竖直上方的

水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示.若将磁

铁的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,

则磁铁对斜面的压力F和摩擦力f的变化情况分别是( )

A.F增大,f减小 B.F减小,f增大

C.F与f都增大 D.F与f都减小

例10如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流.平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ的相应变化情况是( )

A.棒中的电流变大,θ角变小

B.两悬线等长变短,θ角不变

C.金属棒质量变大,θ角变大

D.磁感应强度变大,θ角变小

例11(2012•徐汇区一模)电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是( )

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的2倍

C.只将弹体质量减至原来的一半

D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为

原来的2倍,其它量不变

例12(2011•上海)如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )

A.z正向,mg/IL tanθ B.y正向,mg/0IL

C.z负向,mg/ILtanθ D.沿悬线向上,mg/IL sinθ

例13如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=120°,流经导线的电流为I,方向如图所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )

A.方向沿纸面向上,大小为BIL

B.方向沿纸面向上,大小为2BIL

C.方向沿纸面向下,大小为3BIL

D.方向沿纸面向下,大小为2BIL

14.如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3>I2>I4要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流( )

A.切断I1 B.切断 I2 C.切断I3 D.切断I4

15医生在做手术时,需从血库里取血,为避免感染,都是利用

电磁泵从血库里向外抽.如图为一个电磁泵的结构图,长方形

导管的左右表面绝缘,上下表面为导体,管长为a,内壁高为b,

宽为L,且内壁光滑.将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中,由于充满导管的血浆中带有正负离子,将上下表面和电源接通,电路中会形成大小为I的电流,导管的前后两侧便会产生压强差p,从而将血浆抽出.其中v为血液流动方向.若血浆的电阻率为ρ,所加电源的电动势为E,内阻为r,匀强磁场的磁感应强度为B,则( )

A.此装置中血浆的等效电阻为R=ρb/aL

B.此装置中血浆受到的安培力大小为F=BIL

C.此装置中血浆受到的安培力大小为F=BIb

D.前后两侧的压强差为p=BI/L

答案

1B2D3A4BD5A6C7C89D10B11BD 12BC 13B14D

范文七:磁场及磁场对电流的作用

磁场及磁场对电流的作用

1.

图8-1-17

如图8-1-17所示,一弓形线圈通以逆时针电流,在其圆弧的圆心处,垂直于纸面放一直导线,当直导线通有指向纸内的电流时,线圈将( )

A.a端向纸内,b端向纸外转动,且靠近导线

B.a端向纸内,b端向纸外转动,且远离导线

C.b端向纸内,a端向纸外转动,且靠近导线

D.b端向纸内,a端向纸外转动,且远离导线

答案:A

2.

图8-1-18

(2009·全国Ⅰ,17)如图8-1-18所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )

A.方向沿纸面向上,大小为2+1)ILB B.方向沿纸面向上,大小为2-1)ILB

C.方向沿纸面向下,大小为2+1)ILB D.方向沿纸面向下,大小为2-1)ILB

解析:将导线分为三段直导线,根据左手定则分别判断出安培力的大小,根据F=BIL计算出安培力的大小,再求合力.导线所受合力F=BIL+2BILsin 45°=(2+1)ILB. 答案:A

3.

图8-1-19

光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,一根质量为m、电阻为R的导体棒ab,用长为l的绝缘细线悬挂,悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态,如图8-1-19所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场.当闭合开关S时,导体棒向右摆出,摆到最大高度时,细线与竖直方向成θ角,则( )

A.磁场方向一定竖直向上

B.导体棒离开导轨前受到向左的安培力

C.导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mgl(1-cos θ)

D.导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl(1-cos θ)

解析:从题中知道导体棒ab向右摆动,说明导体棒ab受到向右的安培力作用,由左手安则可知磁场方向一定竖直向下,A、B两项错误;电源提供的电能转化成了两部分,一部分是电路中所产生的热,另一部分是导体棒的机械能,D项正确;最大高度时,导体棒重力势能的增加量等于mgl(1-cos θ),C项正确.

答案:CD

4.

图8-1-20

(2010·上海模拟)如图8-1-20所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为恒量.若金属棒与导轨始终垂直,则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是(

)

解析:当Ff=μBIL=μBLktmg时,棒沿导轨向下减速;在棒停止运动前,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为:Ff=μBLkt;当棒停止运动时,摩擦力立即变为静摩擦力,大小为:Ff=mg,故选项C正确.

答案:C

5.

图8-1-21

如图8-1-21所示为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合:当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.

(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g)

(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?

(3)若k=2.0 N/m,ab=0.20 m,cb=0.050 m,B=0.20 T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)

(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?

解析:(1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为Δx,则有mg=kΔx,①

mg 由①式得:Δx=k②

(2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下,因此M端应接正极.

(3)设电流表满偏时通过MN间电流强度为Im,则有BImab+mg=k(d+Δx),③ 联立②③并代入数据得Im=2.5 A.④

(4)设量程扩大后,磁感应强度变为B′,则有2B′Imab+mg=k(cb+Δx).⑤

kcb

2Imab 由①⑤式得:B′=.⑥

代入数据得:B′=0.10 T.

mg 答案:(1)k(2)M端 (3)2.5 A (4)0.10 T

1.(2010·广东六校联考)一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )

A.如果B=2 T,F一定是1 N B.如果F=0,B也一定为零

C.如果B=4 T,F有可能是1 N D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行

解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0

答案:C

2.

图8-1-22

(2009·汕头模拟)首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培.如图8-1-22所示的装置,可以探究影响安培力大小的因素,实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度,可能的操作是( )

A.把磁铁的N极和S极换过来

B.减小通过导体棒的电流强度I

C.把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条

D.更换磁性较小的磁铁

解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,C正确.

答案:C

3.

图8-1-23

(2010·黄冈模拟)如图8-1-23所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较( )

A.b也恰好不再受安培力的作用

B.b受的安培力小于原来安培力的2倍,方向竖直向上

C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下

D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下

解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确.

答案:D

4.

图8-1-24

如图8-1-24所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是( )

A.导线a所受合力方向水平向右 B.导线c所受合力方向水平向右

C.导线c所受合力方向水平向左 D.导线b所受合力方向水平向左

解析:首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向,要注意是合磁场的方向,然后用左手定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的.

答案:B

5.

图8-1-25

一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图8-1-25中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是( )

A.磁铁对桌面的压力减小 B.磁铁对桌面的压力增大

C.磁铁受到向右的摩擦力 D.磁铁受到向左的摩擦力

解析:如右图所示.对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此A、D正确.

答案:AD

6.

图8-1-26

(2010·霸州模拟)如图8-1-26所示,abcd四边形闭合线框,a、b、c三点坐标分别为(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0),整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中,通入电流I,方向如图所示,关于四边形的四条边所受到的安培力的大小,下列叙述中正确的是( )

A.ab边与bc边受到的安培力大小相等 B.cd边受到的安培力最大

C.cd边与ad边受到的安培力大小相等 D.ad边不受安培力作用

解析:根据左手定则,ab边受到的安培力大小为Fab=BIab,bc边平行于磁场方向受力为零,故A错;ad边受到安培力大小为Fad=BIOd,故B、D错;cd边受到的安培力大小为Fad=BIcd,故B正确.

答案:B

7.

图8-1-27

如图8-1-27所示,有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b,a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置,且a、b平行,它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时,a恰能在斜面上保持静止,则b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是( )

A.方向向上

B.大小为2mg2LI

C.要使a仍能保持静止,而减小b在a处的磁感应强度,可使b上移

D.若使b下移,a将不能保持静止

解析:由安培定则可知A正确;由mgsin α=BLIcos α知B=

最小,应在垂直斜面向上的方向上,所以C、D正确.

答案:B

8. mgsin αB错误;若要使BLIcos α

图8-1-28

(2010·杭州质检)如图8-1-28所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好.整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态.要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是( )

A.增大磁感应强度B

B.调节滑动变阻器使电流减小

C.增大导轨平面与水平面间的夹角θ

D.将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变

BEdBEd 解析:对金属杆受力分析,R-mgsin θ=0,若想让金属杆向上运动,则R

增大,A项正确,B项错误;若增大θ,则mgsin θ增大,C项错误;若电流反向,则金属杆受到的安培力反向,D项错误.

答案:

A

图8-1-29

9.如图8-1-29甲所示,电流恒定的通电直导线MN,垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上,电流方向由M指向N,在两轨间存在着竖直磁场,取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,当t=0时导线恰好静止,若B按如图乙所示的余弦规律变化,下列说法正确的是( )

A.在最初的一个周期内,导线在导轨上做往复运动

B.在最初的一个周期内,导线一直向左运动

C.在最初的半个周期内,导线的加速度先增大后减小

D.在最初的半个周期内,导线的速度先增大后减小

解析:由安培力的表达式F=BIL结合图乙可知,安培力F在一个周期内随磁感应强度B

1周期内,安培力F方向不变,大小变小,加速度方向不变,大小变4

小,由于初速度为零,所以在水平方向上做变加速直线运动;在42

1向改变,安培力方向改变,加速度方向改变,速度减小,周期时速度减小到零,所以D2

13项正确;而后在周期到MN反向加速,在一个周期结束时又回到原来的位置,24

即做往复运动,所以A项正确.

答案:AD

10.

图8-1-30

电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的.如图8-1-30所示,把两根长为s,互相平行的铜制轨道放在磁场中,轨道之间放有质量为m的炮弹,炮弹架在长为l,质量为M的金属杆上,当有大的电流I1通过轨道和炮弹时,炮弹与金属架在磁场力的作用下,获得速度v1时刻的加速度为a,当有大的电流I2通过轨道和炮弹时,炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道,设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比,求垂直于轨道平面的磁感应强度多大?

解析:设运动中受总阻力Ff=kv2,炮弹与金属架在安培力和阻力合力作用下加速,根据

牛顿第二定律,获得v1速度时,BI1l-kv21=(M+m)a①

当炮弹速度最大时,有BI2l=kv22②

(M+m)av22 解①②得垂直轨道的磁感应强度为:B. l(I1v2-I2v1)

(M+m)av22 答案:

l(I1v2-I2v1)

11.

图8-1-31

如图8-1-31所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×102 kg的通电直导线,电流强度I=1 A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中.设t=0时,B=0,则需要多长时间,斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2) -

解析:斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示.由平衡条件

FTcos 37°=F①

FTsin 37°=mg②

由①②解得:F=mgF=0.8 N tan 37°

F0.8 由F=BIL得:B=IL T=2 T. 1×0.4

B与t的变化关系为B=0.4 t.所以t=5 s.

答案:5 s

12.

图8-1-32

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如

图8-1-32所示,问:

(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

解析:从b向a看侧视图如图所示.

(1)水平方向:F=FAsin θ①

竖直方向:FN+FAcos θ=mg②

E 又 FA=BIL=BRL③

联立①②③得:FN=mg-BLEcos θBLEsin θF. RR

(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg Bmin=mgR,根据左手定则判定磁场方向水平向右.

EL

答案:(1)mg-BLEcos θBLEsin θmgR (2) 方向水平向右 RREL

范文八:电流的磁场电磁铁

电流的磁场 电磁铁

一、教学目标

1.通过奥斯特实验得出电流周围存在磁场,通过实验得出通电螺线管的安培定则。

2.通过实验研究电磁铁(通电螺线管的磁性强弱由哪些因素决定)

3.通过实验学习实验的方法,提高分析实验现象总结实验规律的能力。

二、重点、难点分析

重点是掌握安培定则并能熟练应用,(由电流方向判定磁场方向、螺线管磁极;电磁场方向判定螺线管的磁极和电流方向。)知道通电螺线管的磁性的哪些因素确定。

三、教具

1.演示奥斯特实验的通电直导线装置和磁针。

2.演示通电螺线管的装置和一组小磁针。

3.演示通电螺线管磁性强弱的一套装置(可入铁景的通电螺线管、铁心和一个磁针、一个线圈匝数可变的电磁铁、电源、开头、滑动变阻器、电流表和一小堆大小针。)

四、主要教学过程

(一)新课引入

磁体周围存在磁场,通过磁场,磁体间发生作用,产生各种现象,电现象和磁现象之间有无联系?这是19世纪初一些哲学家和科学家进行探讨的问题,最早发现电与磁之间联系和科学家是丹麦物理学家奥斯特。

(二)新课教学

演示奥斯特实验,将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方。

观察:1。当直导线通电时产生什么现象(小磁针发生偏转),2。断电后发生什么现象(小磁针转回到原来指南北的方向),3。改变通电电流的方向后发生什么现象(小磁针发生偏转、其N极所指方向与1。时相反)重复上述过程。 提问:(1)通过实验,你观察到哪些物理现象,(2)通过这些物理现象你能总结出什么规律。

物理现象:通电时小磁针发生偏转;断电时小磁针转回到批南北的方向;通电电流方向相反,小磁针偏转方向也相反。

规律:(1)通电导线周围存在磁场。

(1)磁场方向与电流方向有关。

(2)在学生观察分析的基础上,教师进行板书并让学生整理笔记。

1.奥斯特实验。

现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;通电电流方向改变,小磁针偏转方向相反。

规律:通电导线周围存在磁场;磁场方向与电流方向有关。

演示通电螺线管的磁场:观察铁屑的分布和小磁针的指向,如图:在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针,通电后

观察小磁针的指向,轻轻敲板,观察铁屑的排列,

改变电流方向再观察一交,

提问:(1

)通电前小磁针如何指向,通电后发

生什么现象,(原指南北,通电后磁针偏转)

(2)通电后,轻轻敲板,铁屑为什么会产生规则排列?铁屑的排列与什么现象一样,(铁屑磁化变成“小磁针”,轻敲使铁屑可自由转动,使铁屑按磁场进行排列,其排列与条形磁体的排列相同,通电螺线管相当于条形磁体)

(3)改变通电方向,小磁针的指向有什么不同,说明什么?(小磁针指向相反,说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关)

在学生观察和分析的基础上下班,进行板书和让学生整理笔记。

2.通电螺线管的极性和电流关系——安培定则。

通电螺线管相当于一个条形磁体,其极性和电流方向的关系符合安培定则——右手螺施定则,用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

【演示】给螺线管通电,观察离螺线管较远处小磁针的偏转情况,再观察插入铁心后,小磁针的偏转情况(无铁心时,小磁针偏转不明显,加入铁心小磁针偏转明显,说明插入铁心磁场大大增加)

【演示】

(1)电磁铁的磁性与通电、断电的关系(通电有磁性、断电无磁性)

(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小关系(用滑动变阴器改变电流大小观察磁性强弱,即吸大头针的多少、电流强,磁性强)。

(3)改变电磁铁的匝数看磁性强弱,(外形相同的螺线管匝数越多,它的磁性越强通过观察,分析总结出以下规律:)

3.通电螺线管的磁性由哪些因素决定。

(1)有铁心比无铁心磁性强得多,有铁心的螺线管构成电磁铁。

(2)电磁铁通电有磁性,断电时无磁性;电磁铁的磁性强弱和电流大小、匝数多少有关,电流大,磁性强,相同外形的螺线管,匝数多,磁性强。

想想议议:电磁铁应当用软铁还是钢?为什么?(用软铁,

这才保证断电时没有磁性)

例题 如图所示,标出电源的正负极。

分析:由小磁针的指向确定磁感线方向,由磁感线方向确

定螺线管左端为N极,再根据安培定则可确定电流是由B经线

圈流到A,所以B为电源正极、A为电源负极。

(三)课堂小结

本节讲了三个部分内容:

1.奥斯特实验(说明电流周围存在磁场)。

2.安培定则(说明如何由线圈电流方向确定螺线管哪端是N极)。

3.决定通电螺线管磁性有无(通、断电)大小的因素(电流大小、外形相同线圈匝数的多少,线圈内有无铁心)。

说明

本节课应通过书上练习和补充题熟练应用安培定则判定电流方向或螺线管哪端为N极,一些结论均建立在实验的基础上,通过实验现象找出安培定则,决定螺线管磁性大小的几个因素,提高观察分析能力。

范文九:磁体磁场电流的磁场

磁体 磁场 电流的磁场

班级______姓名__________学号_____ 一、填空题

1.磁体周围的磁感线都是从磁体极。 2. 磁体中磁性最强的部分叫__________。同名磁极相互______ ,异名磁极相互______ 。

磁体间的相互作用是通过_____ 发生的。

3.磁针具有指向性,这是因为地球周围存在

4.丹麦物理学家________发现在静止的小磁针上方拉一根与小磁针平行的导线,导线通电时,磁针发生偏转,该实验表明_____________________________________。

5.通电螺线管的南北极可以用________________来判定,它对外相当于一个_________。 6. 通电螺线管内插入铁芯时,由于铁芯被,磁场大大增强。电磁铁的磁性强弱与 和 有关。

7.如所示,通电螺线管水平放置,在通电螺线管的正上方有一个小铁球悬挂在弹簧测力计下,当弹簧测力计挂着的铁球由通电螺线管的最左端缓慢移动到通电螺线管最右端的过程中,弹簧测力计示数的变化情况是___________。

或“逆时针”)旋转。

8. 如图2所示,开关闭合时,位于螺线管左侧的小磁针将(选填“顺时针”

9. 2007年8月26日,南京市20名学生代表利用业余电台与太空中国际空间站上的宇航员成功对话.对话时用电台发射并接收 波来传通信息,这种波在真空中的传播速度为3×108m/s,其频率越高,波长越短。

10. 奥斯特实验证明了,根据图3中小磁针静止时的指向,可判断出通电螺线管的左端是 极,电源的右端是 极。 11.图4所示是生产、生活中的一些物品,其中利用 电流的磁效应工作的是_______;用来测量家庭消耗 电能的是_______;用来接收无线电波的是______。 [均选填“(a)”、“(b)”或(c)]

图4

12. 如图5所示,甲、乙为两根外形相同的钢棒,当乙向右移到甲的左端或右端时,分别有明显的相吸或相斥现象,由此可以确定______是磁体。

13. 某同学利用如图6所示装置研究磁与电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论。 (1) 比较(a)、(b)两图可知:

; (2) 比较(b)、(c)两图可知:

14.某同学研究磁极间相互作用力的大小。他先将一块条形磁铁悬挂在弹簧测力计下保持静止,观察弹簧测力计的示数,如图7(a)所示;再将它逐渐靠近另一块条形磁铁,并观察弹簧测力计示数,过程如图5(b)、(c)、(d)所示。根据要求做出判断,写出结论。

①请判断:弹簧测力计下悬挂的条形磁铁的下端为 极。 ②比较图5(b)、(c)、(d)三图,可得出结论: ______________ ________________。

N N N 图5

图6

图7

15.某小组在研究通电平行直导线之间力的关系,他们所做的实验如图8所示。请仔细观察图中的操作和实验现象,然后归纳得出初步结论。

(a)未通电 (b)通电2A (c)通电2A (d)通电2A (e)通电2A

图8 (1)比较图8(a)与(b)[或(a)与(c),或(a)与(d),或(a)与(e)]两图,可

得到的初步结论:_______________________________________________________ 。 (2)比较图8中的(b)、(c)、(d)、(e)可得到的初步结论:________________ 。 16.某同学利用两个相同的小车、两个相同的条形磁体,研究力的作用,他把A、B两辆小

车放置在水平长木板上,在小车上各固定一块条形磁铁,如图(A)所示,轻推一下小车B,使其慢慢靠近小车A,可以观察到的现象是小车A也靠近小车B. 改变A车上条形磁铁的放置方法,如图(B)所示,把小车B放在靠近小车A的位置. 可以观察到的现象是小车A和小车B向相反方向运动.

(1)由图(A)、(B)两实验,从磁学角度可归纳得出的结论是:

(2)由图(A)、(B)两实验,从力学角度可完整归纳得出的结论是: . 二、单选题

1. 历史上首先发现电流周围存在磁场的科学家是( )

A 焦耳 B 瓦特 C 欧姆 D 奥斯特 2. 下图中标出通电螺线管的N极和S极,其中正确的图是( )

3. 如图所示,正确表示小磁针N极指向的是( )

S

N

S N

N

S

N S

A B C D 4. 如图所示,甲、乙两个通电螺线管如图放置,则它们之间( ) A 有相互排斥的作用力。 B 有相互吸引的作用力。 C 没有力的作用。 D 无法确定。

5. 如图11所示,玩具小船上装着一个由电池、电键和螺线管组成的闭合电路,把小船按东西方向静置在水面上,闭合电键S,放开小船,船头A最后的指向是( )

A.向东 B.向南 C.向西 D、向北

6. 如图12所示小磁针的指向,其中错误的是(图中小磁针黑端是N极)( ) A.a B.b C. c D.d 7. 如图所示,小磁针N极指向和磁感线方向都正确的是( )

A B C D 8. 如图所示,闭合电键S后,小磁针的N极由图示静止位置向左偏转,则下列判断中正确的是( )

A.通电螺线管左端是S极,电源a端是正极 B.通电螺线管左端是S极,电源b端是正极 C.通电螺线管左端是N极,电源a 端是正极 D.通电螺线管左端是N极,电源b 端是正极

9. 如图所示,小磁针甲、乙静止在通电螺线管的附近,根据标出的磁感线方向,正确的判断是( )

A.螺线管的右端为N极 B.甲小磁针的右端为N C.乙小磁针的左端为N极。 D.电源的左端为负极。 10. 如图所示,在通电螺线管周围放甲、乙两个能自由旋转的小磁针,当小磁针最终静止时,两个小磁针的指向( ) A 甲正确

B 乙正确 D 甲乙都正确

C 甲乙都不正确

11. 两上外形完全相同的条形铁a、b,如按图(a)放置,用手拿住a,铁条b掉不下来;如按图(b)放置,用手拿住b,铁条a能掉下来,这些现象说明( ) A . a是磁铁,b不是磁铁 B. a不是磁铁,b是磁铁 C. a和b都不是磁铁 D .a和b都是磁铁

12. 先在桌面上放一圈小磁针,再反一个条形磁体放在圈的中间,观察到小磁针的指向发生了变化,这个实验事实说明( )

A 磁体可以使其他物体发生硫化现象 B 磁体本身存在方向 C 磁体周围存在磁感线 D 上述说法都不正确 13. 关于磁场,下列说法不正确的是( )

A 磁体周围空间存在着磁场 B小磁针在磁场中北极的指向就是该点的磁场方向 C 地磁的北极在地理北极附近 D磁体的相互作用都是通过磁场发生的 14. 关于磁感线,下面的说法中正确的是( )

A 磁感线是磁体周围存在的曲线 B 磁感线都是从磁体北极出来,回到磁体南极 C 磁感线线上任意一点的方向跟放在该点的磁针北极所指方向是一致的 D 磁感体周围一条条磁感线是可以交叉的

15. 能够在水平方向自由转动的磁针,它静止时总是指向南北方向,这是由于( ) A 地球是一个导体 B 地球内部有铁、镍等矿 C 地球本身是一个大磁体 D 地球有地理南极和北极

16. 物理研究中常常用一个抽象的“模型”来形象地突出事物的主要特征,如:可以用一条

有方向的直线——光线,来表示光的传播方向. 下列事例中,也用到这种方法的是( ) A 研究电流时把它与水流相比 C 用水银气压计测量大气压

B 用音叉溅起的水花显示音叉的振动

D 利用磁感线来描述磁场

17. 实验室有一种电池,小雨为辩认其正负极设计了几种方案。其中不可以判断的是( )

18. 为探究两个通电螺线管之间的磁场情况,某小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图(a)所示,小磁针静止时N极在各位置上的指向如图2(b)所示(小磁针涂黑的一端为N极)。四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图2(c)所示,其中正确的是( )

20. 某同学采取了下表所用的方法来整理电与磁的相关知识,则下列选项中,不宜采用 类似方法进行知识整理的是( )

A 磁场与磁感线 B 电流表与电压表。 C

密度与比热容。 D

速度与功率。

19.在图3所示的四幅图中,采用了一些物理学的研究方法,其中利用了“建模”思想的科学方法是图( )

三、作图题

1. . 在图中,标出通电螺线管的 2.根据小磁铁静止进所指的方向,在 N、S极 图中,标出通电螺线管中的电流方向

3.如图所示,磁体S极与通电螺线管A 4.根据图所示的磁感线方向,标出 端相斥,标出通电螺线管中的电流方向 通电螺线管中的电流方向 和它的N极。

5. 在图中,根据通电螺线管的N、S极,标出磁感线的方向、电源的正负极和小磁针的N、S极。

6. 在图中,根据通电螺管的磁感线方向,标出小磁针的N、S极及电源的正、负极。

7.根据小磁针的磁极,在图中标出通电螺线管的N、S极和磁感线的方向及电源的正、负极。

8.在图中,标出通电螺线管和小磁针的N、S极及磁感线的方向。

9.在图中,标出条形磁铁A右端的极性、通电螺线管两端的极性和磁感线的方向。

10. 在图中的通电螺线管附近放有装着条形磁铁的平板小车,闭合电键S后,发现小车被推开。分别标出通电螺线管和条形磁铁的N、S极。

11.在图中,若闭合开关S后要使A、B两个螺线管相排斥,请在图中画出螺丝线管A的绕线方向。

12.根据如图所示的磁感线方向,标出磁体的N、S极。

1. 研究通电螺线管磁场的实验情况如图6甲、乙、丙所示。

实验中观察到的想象如下:当电键断开时,小磁针静止不动,如甲图所示。当电键闭合时,小磁针N极转向左,如乙图所示。当电键闭合时,小磁针S极转向左,如丙图所示。

(1)比较甲、乙两图可初步得出的结论是 。 (2)比较乙、丙两图可初步得出的结论是 。

范文十:磁场对电流的作用2

磁场对电流的作用

【课时安排】 1 课时

【仪器材料】

蹄形磁铁、光滑的平行金属轨道、金属棒、学生电源、通电矩形线圈转动演示仪、换向器

【教学目标】

一、知识与技能

1 .知道磁场方向、电流方向、受力方向三者之间的关系;

2.知道磁场对通电线圈有力的作用;

3.理解换向器的作用;

4.知道直流电动机的工作原理。

二、过程与方法

1.通过对影响通电直导线在磁场中受力方向的因素的猜想,逐渐学会根据现象科学、大胆地猜想;

2.通过验证影响通电直导线在磁场中受力方向因素的实验设计,进一步理解并掌握控制变量法;

3.通过对通电线圈在磁场中受力而转动这个现象的分析,逐渐学会用动态的观点去解释一个物理过程。

【重点和难点】

重点: 磁场方向、电流方向、受力方向三者之间的关系;

难点:换向器的作用。

【教学过程】

一、通电直导线在磁场中受力吗

1.问题: 磁体与磁体之间有力的作用,通电的导线和磁体之间有力的作用吗?

2.实验演示:

(1) 将没有通电的金属棒(铜棒或铝棒)放在磁场中;

(2) 给金属棒通电。

3.问: 实验现象说明了什么?

4. 总结:实验说明通电直导线在磁场中会受到力的作用,这个力是磁场施加的,金属棒在磁场力的作用下发生运动。

思考:观察实验现象:不通电的金属棒不运动,通电的金属棒在金属导轨上运动。

讨论、回答:通电的金属棒在磁场中受到了力。

二、通电直导线在磁场中受力的方向和哪些因素有关

问题: 金属棒在磁场中受力的方向和哪些因素有关呢?

提示: (1)如何改变电流的方向?

(2)如何改变磁场的方向?

总结: 通电直导线在磁场中的受力方向、磁场方向、导线中的电流方向,三者满足左手定则。

用控制变量法操作实验,验证实验。

三、矩形线圈在磁场中的受力

1.问题: 通电的矩形线圈在磁场中是如何运动的?

2.演示: 出示通电矩形线圈转动演示仪,请学生分析以下几种情况下通直流电后矩形线圈的各边在磁场中的受力方向,及受力后线圈的整体运动情况。 (1)线圈平面与磁场方向垂直;

(2)线圈平面转动 90°。

3.肯定学生的分析,并作小结。

4.问: 通直流电后,线圈在磁场中能够持续转动下去吗?

5.演示: 我们用换向器可以让通直流电的线圈在磁场中持续转动。结合视频资料,介绍换向器的结构及其工作原理。

6.工作原理: 利用换向器改变线圈中的电流方向,从而保证线圈持续转动。 用左手定则分析矩形线圈各边的受力方向,并根据受力判断线圈的整体运动情况。

根据刚才的分析判断:不能持续转动。

动态地分析线圈的转动情况,理解换向器的工作原理。

四、生活中的电动机

1.电动机的优点简介。

2.请学生举出生活中所用到的电动机,如电风扇、洗衣机、空调、潜水泵、起重机、机床、电力机车、汽车等。

举出电动机的例子,体会物理就在身边。

五、课后练习

调查自己的身边有哪些机械设备利用了电动机作为动力。