电流磁场,磁场对电流的作用 2009-12-06 17:54 | 分类:物理知识)
1.磁场方向
1)磁场方向的规定:在磁场中某一点,小磁针静止时n极所指的方向,或小磁针n极所受磁场力的方向,规定为该点的磁场方向。磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
2)电流产生的磁场方向的判定,应用安培定则判定。
2.磁感应强度:表示磁场强弱和方向的物理量。
1)定义式:b=f/il(i垂直b)
2)大小:b的大小由磁场本身决定,跟f和i l无关,可用b=f/il计算;
3)方向:b的方向就是磁感线的切线方向。
3.磁场对通电导线的作用力。
1)安培力的大小:f=bilsinθ (为b与i的夹角)
2)安培力的方向:用左手定则判定。
4.地磁场的磁感线在赤道面的分量由南向北。
5.判断电流在磁场中的运动情况四种方法。
结论法:运用已经知道的结论进行解题“通电直导线同向电流相互吸引,逆向电流相互排斥”;“当两根通电直导线不平行时,必会有一个转向平行且电流方向一致的趋势”
等效分析法:常见的有将环形电流看作小磁针,将通电螺线管看作磁铁或小磁针,或将小磁针看作环形电流,具体情况具体分析。
特殊位置分析法:把研究对象放到一个容易分析的位置进行分析。
电流元分法:一般的是把一段通电导线看作一个电流元,通过分析一个或几个电流元来判断整个物体的情况。
例题:1.如图7-7所示,a为电磁铁,c为胶木秤盘,a和c(包括支架)的总质量为m,b为铁片,质量为m,整企个装置用轻绳悬挂于o点。
当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力f的大小为。
a.f=mg b.mgc.f=(m+m)g d.f>(m+m)g
解:a,c看作整体,然后a,b之间是作用力与反作用力,即a对b有个向上的力,b对a有向下的力,大小相等,然而b是在这个力作用下上升的,所以这个力一定大于mg,所以绳子的拉力为f>(m+m)g,选d
2.如图7-8所示,通电矩形线框abcd与无限长通直导线mn在同一平面内,ab边与mn平行,电流方向如图,关于mn的磁场对矩形线框的作用,下列叙述正确的是。
a.线框有两条边所受的安培力方向相同。
b.线框有两条边所受的安培力大小相同。
c.线框所受安培力的合力方向朝左。
d.cd边所受安培力对ab边的力矩不为零。
解:由于ab离mn最近,所以我们只要分析ab的受力情况,就可以了,根据结论法,同向电流的直导线相互吸引,很容易得到答案。b,c
3.如图7-9所示,一矩形通电线框abcd可绕其中心轴oo'转动,它处在与oo'垂直的匀强磁场中,在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置,则平衡后
a.线框四边都不受磁场的作用力。
b.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零。
c.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零。
d.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零。
解:本题关键就是注意到图中是还未平衡的,根据左手定则ab受力向外,cd向内,当他们转过90°时便保持平衡。然后再来分析线框的受力。
4.如图7-15所示,在用软线悬挂的圆形线圈近旁有一水平放置的条形磁铁,线圈平面与磁铁的中轴线重合。当线圈通以顺时针方向的电流后。
a.线圈向左摆动靠近磁铁。
b.线圈向右摆动靠近磁铁。
c.从上往下看,线圈顺时针转动,同时靠近磁铁。
d.从上往下看,线圈逆时针转动,同时靠近磁铁。
解:常规方法就不再多说了,说说结论法的运用吧,根据结论法:当两根通电直导线不平行时他们必定会有转到平行位置且电流方向相同的趋势。
5.如图所示,真空中有两点电荷+q和-q以共同的角速度绕轴oo’匀速转动,p点离+q较近,则p点电磁感应强度b (
a.方向沿oo’向上。 b.方向沿oo'向下。
c.方向从+q指向-q. d.大小为零。
两个电荷相当于生成环形电流,然后正电荷的定向移动产生电流,负电荷产生的电流方向与移动方向相反,那么知道这点本题很容易得出答案a未完。
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