[高三复习]磁场_磁场对电流的作用(陈乐辉)

磁场对电流的作用
磁场对电流的作用如下：
1.通电导线在磁场中要受到磁力的作用。

是由电能转化为机械能。

应用：电动机。

2.通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关。

3.电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。

结构：定子和转子（线圈、磁极、换向器）。

它将电能转化为机械能。

4.换向器作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈连续转动（实现交流电和直流电之间的互换）。

磁场物理概念是指传递实物间磁力作用的场。

磁场是由运动着的微小粒子构成的，在现有条件下看不见、摸不着。

磁场具有粒子的辐射特性。

磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。

由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是相对于观测点运动的电荷的运动的电场的强度与速度。

复习讲义三磁场 磁场对电流的作用力【知识梳理】1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。

(2)电流周围有磁场（奥斯特）。

2.磁场的基本性质：3.磁感应强度 ILF B =（条件： 且L ⊥B ）4.磁感线⑴用来形象地描述 的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的 方向，也就是在该点小磁针静止时 极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的 。

⑵磁感线的特点：⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：条形、蹄形、直线电流、环形电流、通电螺线管、地磁场的分布规律⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指向 方向；对环形电流，大拇指向 方向；对长直螺线管大拇指向 方向。

5.磁通量：B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示，Φ= （B ⊥S ）；Φ是 量，但是有方向。

单位为 ，符号为 。

1W b =1T·m 2。

6、安培力 （磁场对电流的作用力）（1）安培力大小：B ⊥I 时，F = ；B ∥I 时，F = ；（2）安培力的方向：用 定则，即伸开左手,使______________________：让____________________使四指指向_______________的方向，这时___________的方向就是导线所受安培力的方向。

【典型例题】一、磁场 磁感线 磁感应强度1．下列关于磁场的说法中，正确的是 ( )A.只有磁铁周围才存在磁场B.磁场是假想的，不是客观存在的C.磁场中有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生D ．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用2．关于磁感线的一些说法, 不正确的是 ( )A. 磁感线上各点的切线方向, 就是该点的磁场方向B. 磁场中两条磁感线一定不相交C. 磁感线分布较密的地方, 磁感应强度较强D. 通电螺线管的磁感线从北极出来, 终止于南极, 是一条不闭合的曲线3．关于磁感应强度的定义式ILF B =的理解，正确的是：（ ）A ．磁感应强度B 的大小与磁场力F 成正比，与电流强度I 和导线长度L 乘积成反比B ．磁感应强度B 的方向由安培力F 的方向决定C ．磁感应强度B 的方向与小磁针N 极的指向相同D ．处在磁场中且与磁场方向垂直的通电导线，在任何情况下所受磁场力F 与电流强度和导线长度的乘积IL 的比都是恒定的，且不为零二、地磁场4．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )A ．①②④B ．②③④C ．①⑤D ．②③三、安培定则的应用5．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是()四、磁现象的电本质6．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()A．两棒均显磁性B．两棒均不显磁性C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性五、左手定则的应用7．如下图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是()六、安培力作用下导线的运动---五种方法（微元法，特殊位置法，结论法，等效法，转移对象法）七、磁通量的理解8．关于磁通量的描述，下列说法正确的是()A．置于磁场中的一个平面，当平面垂直于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大C．如果穿过某一平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等八、通电导线在磁场中的平衡临界问题9. 相距为20 cm的平行金属导轨倾斜放置，如图所示，导轨所在平面与水平面的夹角为θ＝37°.现在导轨上放一质量为330 g的金属棒ab，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.50，整个装置处于磁感应强度B＝2 T的竖直向上的匀强磁场中，导轨所接电源电动势为15 V．内阻不计，滑动变阻器的阻值可按要求进行调节，其他部分电阻不计，g取10 m/s2.为保持金属棒ab处于静止状态(设最大静摩擦力F f与支持力F N满足F f＝μF N)。

高三物理复习第一讲磁场、磁场对电流的作用（知识要点梳理）1.磁场在周围的空间里产生磁场，另外在______周围也能产生磁场。

2.无论是磁铁产生的磁场还是电流产生的磁场都可以对电流产生的力的作用，其中当两条平行直导线通一同相电流时，他们相互______，通一反向电流时相互______。

3.磁场之间，磁极和电流之间，电流之间的相互作用都是通过______来传递的。

4.磁场方向的规定是：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向，亦即______，就是那一点的磁场方向。

5.磁铁外部的磁感线是从磁铁的______出来，进入磁铁的______；那么在磁铁内部是____________。

6.直线电流的磁感线方向可以用安倍定则（也叫______）来判定：________________________。

7.通电螺线管的电流方向和他的磁感线方向的关系，也可以用安倍定则来判定：______________________________________________________。

8.安倍力是指____________________的作用力，其表达式为____________。

9.磁感应强度是描述 ____________的物理量。

其定义式为______，在定义式中可以看出通电导线和磁场方向是相互垂直的。

10.在国际单位之中，磁感应强度B的单位是______，国际符号______，其物理意义可以表述为 ____________________________________ ____________。

11.磁感应强度是矢量，其方向就是______的方向。

12.磁感线也可以表示磁感应强度的大小和方向，磁感线的______表示磁感应强度的强弱，磁感线上某点的且线方向表示____________。

13.匀强磁场是____________处处相等的磁场，其次感应特征为：磁感线是____________，在________________________和________________________可以认为是匀强磁场。

磁场对电流的作用首先，磁场可以改变电流的方向。

根据右手定则，当电流通过导线时，在电流方向垂直平面上的正负极性上有一个磁场会形成，这个磁场的方向与电流方向垂直。

通过这个磁场的作用，电流会受到一个力的作用，使其改变方向。

这也是电磁铁和电动机正常工作的原理之一、利用磁场可以改变电流方向的特性，可以实现磁控开关、电动机、发电机等设备的正常运作。

其次，磁场可以影响电流的速度。

当电流通过导线时，磁场会对电流施加一个力，这个力的大小与磁场的强度、电流的大小、导线的长度、磁场与导线之间夹角的正弦函数成正比。

根据洛伦兹力定律，当电流的速度与磁场方向垂直时，洛伦兹力会对电流产生一个垂直于两者的力，使其运动轨迹发生弯曲。

这就是电子在有磁场的情况下偏转的基本原理。

基于这个原理，我们可以通过磁场来控制电子的运动方向，实现磁控电子束的偏转和聚焦，从而应用于电子显微镜、电子加速器等领域。

此外，磁场还可以改变电流的分布。

在磁场中，电流会受到洛伦兹力的作用，电子会在磁场中沿着圆弧轨道移动，而正电荷则会相对于电子运动轨道发生偏移，使得电流的电荷分布不均匀。

这个现象称为霍尔效应。

借助磁场对电流分布的影响，我们可以利用霍尔元件来检测磁场的强度。

同时，磁场也可以改变电流的密度分布，通过调整磁场的方向和强度，可以实现对电流的控制。

此外，磁场对电流还有一些其他影响。

例如，磁场可以引起电流的感应。

当电流通过导线时，会产生磁场，当磁场变化时，会在导线中产生感应电动势。

这个原理被广泛应用在电磁感应、变压器、电动发电机等设备中。

电动机则是运用了磁场和电流相互作用的原理，在磁场的作用下，电流通过线圈内部的导线，产生力矩，驱动设备进行工作。

总结起来，磁场对电流的作用通过洛伦兹力，在电流流动的导线周围产生一个力的效应。

这种效应可以用来改变电流的方向、速度、分布，以及感应电流的产生。

利用磁场对电流的影响，我们可以实现磁控开关、电动机、发电机、电子显微镜、电子加速器、电磁感应等设备的正常运作。

磁场对电流的作用磁场对电流具有重要的作用，常常表现为磁场对电流的产生、改变电流方向、控制电流强度等方面。

首先，磁场能够引起电流的产生。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化通过闭合回路时，会在回路中感应出电流。

这一现象被广泛应用于电力发电、变压器和电磁感应传感器等领域。

例如，发电机利用旋转的磁场通过电线圈感应出交流电流，从而产生电能。

其次，磁场可以改变电流的方向。

根据洛仑兹力定律，当电流通过磁场时，会受到一个与速度和磁场方向相垂直的力。

这个力会使电流发生弯曲或者偏转，从而改变了电流的方向。

这个现象被广泛用于电磁铁、电子束控制、磁流变阻尼器等领域。

例如，电子束在磁场中受到力的作用，可以控制电子束的轨道，从而实现电子束聚焦和偏转。

另外，磁场还可以控制电流的强度。

根据洛仑兹力定律，电流与磁场的叉乘会产生力矩，使得电流导体发生旋转。

通过调节磁场的强度，可以改变力矩的大小，从而控制电流的强度。

这个现象被广泛应用于电机、电磁阀、磁控溅射等领域。

例如，可变磁阻传感器通过改变磁场的强度，调节电流的大小，从而实现精准测量。

除了上述作用之外，磁场还对电流具有其他的影响，如磁场对电流的传输速度的限制、磁场对电流的能量耗散的影响等。

这些影响可能会导致电流在导体中的损耗和能量消耗，需要在电路设计和应用中予以考虑。

总而言之，磁场对电流具有重要的作用，它能够引起电流的产生，改变电流的方向和控制电流的强度。

这些作用为电力发电、电动机、传感器等电气设备的工作提供了基础，并广泛应用于现代科技和工程领域。

同时，磁场对电流的影响也需要在电路设计和应用中予以合理考虑，以提高设备的性能和效率。

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。

磁场对电流的作用首先，磁场可以对电流产生力的作用。

根据洛伦兹力定律，电流在磁场中会受到一个力的作用。

这个力的大小和方向由电流的大小、磁场的大小和方向以及两者之间的夹角决定。

如果电流和磁场平行或反平行，那么力的大小为零。

如果电流与磁场垂直或形成夹角，那么力的大小不为零，并会使电流受到向其中一个方向的推力。

其次，磁场对电流产生扭矩的作用。

当电流通过一个线圈时，线圈内的每一段导线都会产生一个磁场，在整个线圈中形成一个总磁场。

如果线圈内的电流方向改变，那么线圈内的磁场也会相应改变。

这个磁场的变化会使线圈受到一个扭矩的作用，使之发生旋转。

此外，磁场还可以对电流产生感应电动势的作用。

根据法拉第电磁感应定律，当电流通过一个线圈时，线圈内部的磁场的变化会在线圈中产生感应电动势。

这个感应电动势会使得线圈两端产生电势差，从而产生一定的电压和电流。

还有，磁场可以改变电流的路径。

当电流通过一个导线时，磁场可以对电流产生偏转的作用，使电流改变原来的路径。

这种情况通常出现在有磁场的情况下，例如在磁力线的作用下，电流可以在导线中发生弯曲或偏离原来的方向。

磁场对电流的作用还体现在电磁感应的现象中。

当磁场的强度和电流的变化率发生变化时，就会在导线中产生感应电流。

这种现象在变压器和发电机中得到了广泛的应用。

变压器利用电流在导线中产生的磁场感应到另一根线圈上的导线，从而实现电能的传递和变压。

发电机则是利用机械能转变成电能的过程中产生感应电流的原理。

在实际应用中，磁场对电流的作用有很多重要的应用，如电动机、电磁铁、电磁泵等。

电动机利用磁场对电流产生力的作用，使电能转化为机械能。

电磁铁则是利用磁场对电流产生吸力的作用，可以吸住铁磁物体。

电磁泵则是利用磁场对电流的扭矩作用，使磁铁被驱动转动，从而实现液体的输送。

总结起来，磁场对电流的作用主要包括力的作用、扭矩的作用、感应电动势的作用等。

这些作用使得磁场能够对电流产生影响，并引发一系列有用的应用。