第 6 章 能源与可持续发展[巩固层·知识整合](教师用书独具)[提升层·能力强化]安培定则的应用和磁场的叠加1
安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系,应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向,在应用时,应注意分清“因”和“果”:(1)直线电流的磁场:拇指指向“原因”即电流方向;四指指向“结果”即磁感线的环绕方向
(2)环形电流的磁场:四指指向“原因”即电流方向;拇指指向“结果”即中心轴线的磁感线方向
(3)通电螺线管的磁场:四指指向“原因”即电流方向;拇指指向“结果”即螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向,亦即指向螺线管的 N 极
2.一个其他形状的电流(如矩形、三角形等)的磁场,从整体效果上可等效为环形电流的磁场,采用安培定则判定
也可以分成几段直线电流判定,然后利用磁场叠加思想处理
3.磁场的叠加:磁感应强度是矢量,合成时遵循平行四边形定则
【例 1】 (多选)如图所示,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线 L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有 a、b 两点,它们相对于 L2对称
整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为 B0,方向垂直于纸面向外
已知 a、b 两点的磁感应强度大小分别为 B0和 B0,方向也垂直于纸面向外
则( )A.流经 L1的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为 B0B.流经 L1的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为 B0C.流经 L2的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为 B0D.流经 L2的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为 B0AC [由对称性可知,流经 L1的电流在 a、b 两点产生的磁感应强度大小相等且方向相同,设为 B1,流经 L2的电流在 a、b 两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反,设其大小为 B2,由磁场叠加原理有 B0-B1-B2=B0,B0-B1+B