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第九章：磁场、电磁感应 第一节：磁场对电流的作用 一、考纲要求： 1、理解特殊恒定电流和磁体周围的磁感线的特征。 2、理解磁通量并会计算匀强磁场的磁通量以及磁通量的变化。 3、理解左手定则并会利用安培力分析物体的平衡。 二、主要知识点的描述： 奥斯特通过对通电直导线的研究发现电流周围有磁场，从而揭开了人们对电与磁的关系的研究，为了研究磁场的强弱，我们引入了磁感强度，作为矢量它的合成仍然遵循平行四边形定则。磁通量的变化在高中阶段是考察的难点，标量的运算在此要注意穿入与穿出某个面的关系。电流在磁场中的受力遵循左手定则，为我们研究电流所受的安培力提供了依据。安培力的方向即垂直于磁场又垂直于电流方向。 三、主要的公式和题型 磁通量φ=BS（B垂直于S） F=BIL（F、B、I两两垂直） 主要题型： 1、会画出特殊磁场的形状，并会分析相应的物理问题。 2、会计算磁通量和分析磁通量的变化。 3、会利用左手定则进行分析和计算。 4、会对电流所受的安培力进行综合力学分析。 四、重点例题： 例题一：如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流．在纸面上距A、C等远处有一点P．若P点磁感强度及方向水平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法A、A中向纸里，C中向纸外 BA中向纸外，C中向纸里 CA、C中均向纸外 DA、C中均向纸里例题二：如图所示，磁感强度为B，方向水平向右，，则穿过线圈平面的磁通量大小为多少？ 解：根据磁通量的定义可知：φ=BS=BπR2，若转1800，圆环的磁通量变化为：△φ=2BS=2BπR2， 说明：磁通量是指穿过某个面的磁感线的条数，是标量。但是对于穿过的条数要注意是穿入还是穿出，若选穿入为正，则穿出为负。 知识要求：磁通量及变化。 例题三：如图所示，O为圆心，弧KN与弧LM是两段同心圆弧（圆心处另有一直导线，导线中电流方向向里），它们与直导线KL、MN构成闭合回路，KLMNK回路只能绕OA轴旋转，则KLMNK回路将（ ） A、受向左的力，有向左运动的趋势 B、在纸面内有绕O点为轴转动的趋势 C、KL边向外、MN边向里转动 D、KL边向里、MN边向外转动 解：由于KN和LM段电流与磁场平行，所以不受磁场的作用力，然而KL和MN与磁场垂直，所以受安培力作用。根据左手定则可知答案选择C。 说明：本题同时考察左手定则和右手螺旋定则，结合了力矩知识分析电流在非匀强磁场中受力使其旋转。 知识应用：右手螺旋定则、左手定则、力矩。 例题四：如图所示，一根长L=0.25m，质量m=0.01kg的均匀金属杆PQ斜靠在支架上，PQ与水平地面夹角θ=530ΔL=0.05m，ε=6V，内阻r=1Ω，磁感应强度B=0.25T的匀强磁场方向与PQ所在的竖直平面垂直向里，求滑动变阻器R调到多少值时，接触点N上正好没有压力？ 解：以Q为转轴，接触点N上正好没有压力时PQ杆的力矩平衡，根据力矩平衡可知：mgLPQcosθ=FALNQ/2=BILNQLNQ/2，解得：I=3A，根据闭合电路欧姆定律可知：R=1Ω。 说明：该题重点体现安培力的力矩作用在有电流部分的导体棒的中央，本题还可以考察当N点的作用力为某一值时，电阻R的值。 知识要求：左手定则、力矩平衡、闭合电路欧姆定律。 磁场、电磁感应基础练习（1） 1、如图所示，两个半径相同、粗细相同、互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx/自由转动，分别通以相等的电流，两线圈中电流在圆心处产生的总磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是：（ ） A、B B、2B C、B D、0 2、下列说法中正确的是（ ） A、一小段通电导线在磁感应强度为零的位置所受的安培力一定为零 B、一小段通电导线在磁场中某点不受安培力作用，该点的磁感应强度一定为零 C、一小段通电导线在磁场中受安培力的方向就是该点的磁场方向 D、一小段通电导线在匀强磁场中各处受的安培力大小一定相等。 3、如图所示，一弓形线圈通过逆时针电流，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 4、在竖直平面内有一个有界匀强磁场，如图所示，磁场的磁感强度为B，圆的半径为2R，虚线圆的半径为R，与有界匀强磁场的边界重合，则穿过大圆的磁通量为 。若将磁场方向旋转1800,大小不发生变化，