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磁场与电流的作用
磁场和电流之间有着紧密的关系。
磁场是由电流产生的，并且电流
在存在磁场的情况下也会受到磁场的影响。
1. 电流产生磁场：当电流通过导线时，会形成一个有方向的磁场环
绕着导线。
这个磁场的方向与电流的方向有关，在导线周围形成一个
闭合的磁场线圈。
这个现象被称为“安培环路定理”。
2. 磁场对电流的作用：磁场可以对通过其的电流施加力。
根据洛伦
兹力定律，当电流通过一个磁场时，会受到与电流方向垂直的力，即
洛伦兹力。
这个力的大小与电流强度和磁场强度有关。
3. 磁场对电流的方向有影响：根据右手定则，当电流通过一个磁场时，磁场会对电流的方向施加一个力矩，使得电流在磁场中发生偏转。
这个定则可以用来确定电流受到磁场力的方向。
4. 电流产生磁场并产生相互作用：当多个导线中有电流通过时，它
们各自产生的磁场会相互作用。
这种相互作用可以导致导线之间的吸
引或排斥，这是基于电磁感应原理的基础。
总的来说，磁场和电流之间的作用是相互的。
电流可以产生磁场并
受到磁场力的作用，而磁场则可以对电流施加力并改变电流的方向。
这些相互作用是电磁学和电动力学的基础，并在电磁装置和电路中得
到广泛应用。
磁场对电流的作用引言磁场是由电荷或电流产生的。
当存在电流时，周围会产生一个磁场。
磁场对电流产生一系列的影响，包括力和电磁感应。
这篇文档将从物理的角度探讨磁场对电流的作用。
磁场的基本概念磁场是由电荷或电流产生的一种物理现象。
磁场的强弱用磁感应强度来表示，它的单位是特斯拉（T）。
磁场通常以矢量形式表示，有大小和方向。
磁场的方向是从磁南极指向磁北极。
磁场可以通过磁感线来描述，磁感线是磁场的可见表示。
磁场对电流的力作用当电流通过一个导体时，周围会产生一个磁场。
根据安培定律，磁场与电流之间存在一种力的作用关系。
这种力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小和方向由以下公式给出：公式1公式1其中F表示力，B表示磁感应强度，I表示电流，l表示导线的长度，θ表示磁场与电流之间的夹角。
洛伦兹力的方向由右手定则确定。
将右手的拇指指向电流的方向，卷起的其他手指的方向就是洛伦兹力的方向。
磁场对电流的力作用可以用于多种应用。
例如，电动机利用磁场对电流的力作用产生转动力，使机械能转化为电能。
同样，电磁铁也利用磁场对电流的力作用产生吸引力，用于吸附物体。
磁场对电流的电磁感应作用除了力的作用外，磁场还对电流产生电磁感应。
当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势，这称为电磁感应现象。
电磁感应的大小和方向由法拉第电磁感应定律给出：公式2公式2其中ε表示感应电动势，B表示磁感应强度，l表示导线的长度，v表示导体在磁场中的速度，θ表示磁场与速度之间的夹角。
电磁感应对于发电机的工作至关重要。
发电机通过旋转导体来改变导体在磁场中的速度，从而产生感应电动势。
感应电动势驱动电荷在电路中流动，使机械能转化为电能。
磁场对电流的调控作用磁场对电流的作用也可以通过改变磁场的强度和方向来实现。
可以通过改变磁场的强度调控电流的大小，这被称为磁阻效应。
磁阻效应是由于磁场对电荷运动的阻碍。
此外，通过改变磁场的方向，可以实现对电流方向的控制。
这在直流电机中得到应用，磁极之间的磁场方向决定了电机的旋转方向。
磁场对电流的作用5篇(实用版)编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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磁场对电流的作用1. 电流和磁场的关系电流与磁场之间存在着密切的关系。
当电流通过一条导线时，其所产生的磁场会对其周围产生影响。
这种磁场对电流产生的作用有许多重要的应用，例如电动机、电磁铁等设备都是基于磁场对电流的作用原理来工作的。
2. 磁场的方向磁场的方向可以使用右手定则来确定。
在一条笔直的导线中，握住导线，在拇指所指方向与电流的方向一致时，其他四指所指的方向就是磁场的方向。
3. 磁场对电流的作用磁场对电流产生的作用主要包括磁场力和磁场效应两个方面。
3.1 磁场力通过流动的电荷在磁场中受到磁场力的作用，这个力叫做洛伦兹力。
当一条导线中有电流通过时，这条导线会受到一个力的作用，该力的方向垂直于导线和磁场的平面，并遵循左手定则。
具体而言，如果用左手拇指和食指分别指示电流的方向和磁场的方向，那么中指就指示了力的方向。
3.2 磁场效应当导线中有电流通过时，导线周围会形成磁场。
这个磁场会对周围的物体和其他导线产生作用，包括对其他导线中的电流产生影响。
3.2.1 变压器变压器就是基于磁场效应的一种电器装置。
它由一个主线圈和一个副线圈组成。
当主线圈中的交流电通过时，其产生的磁场会对副线圈中的导线产生影响，进而导致副线圈中的电流发生变化。
3.2.2 电动机电动机是磁场对电流作用的典型应用之一。
它由定子和转子两部分组成。
当定子中的电流通过时，定子周围会产生磁场。
而转子中的电流则会受到这个磁场力的作用，导致转子发生转动。
3.2.3 电磁铁电磁铁也是基于磁场对电流的作用原理来工作的。
它包含一个线圈，当线圈中通电时，会产生一个磁场。
这个磁场会对附近的铁磁物质产生吸力，使其具有吸附效果。
4. 总结磁场对电流的作用是电磁学中非常重要的一个概念。
它通过洛伦兹力和磁场效应来对电流产生作用。
这些作用不仅在日常生活中有重要应用，也是许多电气设备和工业装置运行的基本原理。
了解磁场对电流的作用，能够帮助我们更好地理解电磁学的原理，并且为相关应用提供参考和指导。
磁场对电流的作用磁场是一种力场，可以对电流产生作用。
当电流通过导体时，会形成一个磁场环绕在导体周围。
反过来，当一个导体被放置在磁场中，磁场会对导体内的电流产生作用。
这种作用可以通过安培定律来描述，安培定律表明电流和磁场之间存在相互作用的关系。
首先，磁场对电流具有方向性的作用。
当导体内的电流流动时，磁场会根据右手法则产生一个环绕导体的方向。
这个方向可以通过靠近导体右侧的电磁铁吸铁石的引力方向来理解。
当导体在磁场中移动时，磁场会对导体产生作用力，使导体受到一个力的作用。
这个力的大小与导体内的电流强度成正比，与磁场强度成正比，与导体长度成正比，与导体与磁场夹角的正弦值成正比。
这个力的方向可以根据右手法则确定。
其次，磁场对电流有扭力的作用。
当导体呈螺旋状或圆环状时，由于导体上各位置的电流方向不同，磁场对导体上的各个电流元素产生的力也不同。
这样，磁场对导体产生的总力会使导体发生扭转。
这种扭转力的大小与磁场强度、导体长度、导体形状、导体上电流元素的大小有关。
此外，磁场还可以对导体内部的电流产生热效应。
当导体通过磁场而产生感应电动势时，电流会发生变化。
这种变化会导致电流产生欧姆热效应，从而使导体产生热量。
这也是我们常见的发电机原理，通过机械能转化为电能的过程。
磁场对电流的作用不仅仅局限于上述几种情况，在实际应用中还有很多其他作用。
例如，电动机的原理就是利用磁场对通电导线产生力矩，使得电动机能够转动。
同样地，磁力计、磁选机、磁控阀等设备都是利用了磁场对电流的作用原理。
此外，磁场对电子运动的影响也是现代物理学的研究课题之一。
总之，磁场对电流的作用是一个复杂而又重要的物理现象。
它不仅在电磁学领域中有着广泛的应用，还在现代科技的发展中发挥着重要的作用。
了解和掌握磁场对电流的作用原理，有助于我们更好地理解和应用电磁学知识，推动科学技术的发展。
磁场对电流的作用磁场对电流的作用是一种基本的物理现象，它在我们日常生活中随处可见。
从电磁铁吸引铁屑，到电动机的运转，都是磁场对电流作用的典型例子。
在本文中，我们将深入探讨磁场对电流的作用原理及其在现代科技中的应用。
首先，我们来了解一下磁场和电流的基本概念。
磁场是由运动电荷产生的，它可以通过磁铁或者电流产生。
电流则是电荷在导体中的流动，它产生的磁场可以影响周围的物体。
当电流通过导体时，会产生一个环绕导体的磁场，这就是磁场对电流的作用。
磁场对电流的作用主要表现在两个方面，洛伦兹力和磁感应强度。
首先是洛伦兹力，当电流通过导体时，会受到磁场的作用而产生力的作用。
这个力就是洛伦兹力，它的大小和方向由电流和磁场的关系决定。
当电流方向和磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小最大；当它们平行时，洛伦兹力的大小为零。
这种力的作用使得电流导体会受到磁场的影响而发生运动。
另外一个方面是磁感应强度，它是磁场对电流的另一种作用。
磁感应强度是磁场对电流的一种度量，它的大小和方向决定了电流所受的磁场力。
当电流通过导体时，会产生一个磁场，这个磁场会影响周围的物体。
如果在磁场中放置一个导体，它会受到磁场力的作用而发生运动。
这就是磁感应强度对电流的作用。
磁场对电流的作用不仅仅是一种基本的物理现象，它还在现代科技中有着广泛的应用。
例如，电动机就是利用磁场对电流的作用原理来实现能量转换的。
当电流通过电动机的线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与电动机中的磁场相互作用，从而产生力矩使电动机转动。
这样就实现了电能到机械能的转换。
此外，磁场对电流的作用还被应用在发电机、变压器等设备中，它们都是利用磁场对电流的作用来实现能量的传输和转换。
除了在电机和变压器中的应用，磁场对电流的作用还被广泛应用在电磁感应、磁共振成像、磁悬浮列车等领域。
电磁感应是利用磁场对电流的作用原理来实现能量转换和传输的，它被应用在发电机、变压器等设备中。
磁共振成像则是利用磁场对电流的作用来实现对人体内部结构的成像，它在医学诊断中有着重要的应用。
第二节磁场对电流的作用一、考情分析二、考点知识梳理（一）、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做__________．说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的____________即为安培力．2.安培力的计算公式：___________（θ是I与B的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝900，此时安培力有______值；通电导线与磁场方向平行时，即θ＝00，此时安培力有______值，F=0N; 00＜B＜900时，安培力F介于0和最大值之间.特别提醒：①公式F=BIL中L为导线的________，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端．如图9-2.1所示，甲中：/l ，乙中：L/=d(直径）＝2R（半圆环且半径为R)②安培力的作用点为磁场中通电导体的__________；③安培力做功:做功的结果将_________转化成__________．9-2.1 甲乙9-2.13.安培力公式的适用条件:①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用．如图9-2.3所示，电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力F ＝BI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥．②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力．两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律．4.安培力作用下物体的运动方向的判断（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向．（2）特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．（3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．（4）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．（5）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，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，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．（6）分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况②用左手定则确定各段通电导线所受安培力③)据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况（二）、左手定则1.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指________且与手掌都在__________，让磁感线垂直穿过_______，并使四指指向________，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面_______，所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．2.安培力F的方向既与磁场方向________，又与通电导线________,即F跟BI所在的面I1I2 9-2.3________．但B与I的方向__________垂直．3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向；②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；③已知F,1的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定．4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等．三、考点知识解读考点1. 安培力的理解剖析：1.安培力是磁场对电流的作用力，它与重力、弹力、摩擦力、电场力等一样，是一种性质力.2.安培力公式说明(1) B是与L垂直或与L垂直的分量;(2) L是有效长度，若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感应强度方向垂直，则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度. 如图9-2.4所示，半圆形平面通电导体，处于垂直于磁场方向平面内，则导线所受磁场力大小为F=BIL AB(3) B并非一定是匀强磁场，但一定是导线所在处的磁感应强度.[例题1] （09年全国卷Ⅰ17.）如图9-2.5，一段导线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0135abc bcd∠=∠=。
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1)ILBB.方向沿纸面向上，大小为1)ILBC.方向沿纸面向下，大小为1)ILBBA图9-2-49-2.5D.方向沿纸面向下，大小为1)ILB解析：本题考查安培力的大小与方向的判断.该导线可以用a 和d 之间的直导线长为L )12(+来等效代替,根据BIl F =,可知大小为BIL )12(+,方向根据左手定则.A 正确。
答案：A【变式训练1】如图9-2.6所示是磁场对直线电流的作用力判断，其中正确是( )解析：A 图中导线是与磁场垂直放置的，所受安培力应该是最大的力的方向也遵守左手定则，所以A 正确；B 图中的安培力方向应该是垂直导线向左；C 图中的安培力方向向下，大小应该是最大值；D 图中由于导线与磁场平行，所以不受安培力作用．答案：A考点2. 安培力作用下导体运动的分析方法剖析：（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向．（2）特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．（3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．（4）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．（5）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，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，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动9-2.6方向．[例题2] 如图9-2-7所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（ ）A ．顺时针方向转动，同时下降B ． 顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ． 逆时针方向转动，同时上升解析：用安培定则判断通电蹄形电磁铁的极性，通电直导线在蹄形磁铁的磁场中，它的受力情况用电流无法进行判断，如图9-2-8所示把直线电流等效为AO 、OO /、O /B 三段，其中OO /为极短的电流元.画出电磁铁的磁感线，可知OO /段电流元不受安培力的作用，AO 段受垂直于纸面向外的安培力，O /B 段受一垂直于纸面向里的安培力，故从上往下看，导线以OO /段为轴逆时针转动.再用特殊位置法，假设导线转过90°，如图9-2.8所示，则导线受力的受力方向应竖直向下.实际上导线的运动应是上述两种运动的合成.答案：C【变式训练2】把圆形导线圈用细线挂在通电直导线附近，使两者在同一竖直平面内，其中直导线固定，线圈可以自由活动，如图所示.当9-2.9圆线圈中通入图示方向的电流时，线圈将（ ）A.发生转动，同时靠近直导线B.发生转动，同时离开直导线C.远离直导线D.靠近直导线 解析：可将通电圆环等效为左右两段通电直导线来判定，离直导线越近，磁场越强，由左手定则或由同向电流相吸，异向电流相斥判定，答案选D.答案：D考点3. 安培力做功的特点剖析：图9-2-7图9-2-89-2.91. 安培力做功与路径有关，所以绕闭合回路一周，安培力做功可以为正，可以为负，也可以为零，不象重力和电场力做功一定为负.2. 安培力做功的实质：起传递能量的作用，将电源的能量传递给通电导线，而磁场本身不提供能量.如图9-2-10所示，导体ab 在安培力作用下向左运动，安培力做功的结果是将电能转化为导体的动能. [例题3] 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9-2-11所示，利用这种装置可以把质量为2.0 g 的弹体（包括金属杆EF 的质量）加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m ，长为100 m ，通过的电流为10 A ，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_________T ，磁场力的最大功率P=_________W （轨道摩擦不计）.解析：由动能定理W 合=21mv 2-21mv 02可知BILs=21mv 2,得出B=18 T. 故P=BILv m =2.16×106 W.答案：18 2.16×106考点4. 安培力与力学知识的综合运用剖析：由于左手定则中，F 、B 、I 三者的关系涉及三维空间，解题时要善于从不同的视向把立体图改画为平面图，然后通过受力分析，通电导线的运动分析，即可解决与安培力相结合的静力学、运动学、动力学、功和能等方面的问题.①首先把立体图画成易于分析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等；②确定导线所在处磁场方向，根据左手定则确定安培力的方向；③结合通电导体、受力分析、运动情况等，根据题目要求，列出方程，解决问题.[例题4] 如图9-2-12(a)所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L ，倾角为 ，轨道间接有电动势为E （内阻不计）的电源，现将一根质量为m 、电阻为R 的金属杆ab 与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使ab 杆静止，所加匀强磁场的磁感应强度至少多大？什么方向？解析：由ab 杆静止可知受力平衡.因轨道摩擦不计,故物体仅受重力、支持力、安培力.其中重力大小、方向均不变；支持力方向不变.如图9-2-12（b ）所示由平衡知识知，安培力沿斜面向上时磁感应强度最小.根据左手定则磁感应图9-2-12(a) 图9-2-109-2-11强度垂直轨道平面向上.由得： LEmgR B θsin =方向：垂直于轨道平面向上. 【变式训练4】如图9-2-13（a）所示，电源电动势E ＝2V ，r ＝0.5Ω,竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m ＝0.1kg ，R=0.5Ω，它与导体轨道的动摩擦因数μ＝0.4，有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场，（g=10 m/s 2）求：（1)此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B 的范围是多少？解析：导体棒侧面受力图如图9-2-13(b)所示：由平衡条件得：B 最小时摩擦力沿导轨向上，则有μF N ＋BILcos300＝mg, F N =BILsin300 解得B ＝2.34 T当B 最大时摩擦力沿导轨向下，则有BILcos300＝mg ＋μF NF N =BILsin300 解得B=3. 75 TB 的范围是2.34 T -- 3. 75 TREI =BIL F =安安F mg =θsin 图9-2-12（b ） 9-2-13(a)9-2-13(b)四、考能训练A 基础达标1、（2009年重庆卷）在题图9-2-14所示电路中，电池均相同，当电键S 分别置于a 、b 两处时，导线MM'与NN'，之间的安培力的大小为 a f 、 b f ，判断这两段导线（ ）A ．相互吸引， a f ＞ b fB ．相互排斥， a f ＞ b fC ．相互吸引， a f ＜ b fD ．相互排斥， a f ＜ b f2、（2009年海南物理）一根容易形变的弹性导线，两端固定。
