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+B2=B0,联立解得 B1=B0,B2=B0,所以 A、C 正确。][一语通关] 磁感应强度是矢量,当空间存在几个磁体(或电流)时,每一点的磁场为各个磁体(或电流)在该点产生磁场的磁感应强度的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。学习磁通量应注意的问题1.磁通量的正负磁通量是标量,但有正负之分。磁通量的正负不代表大小,只反映磁通量是怎么穿过某一平面的,若规定向里穿过某一平面的磁通量为正,则向外为负。尤其在计算磁通量变化时更应注意。2.有效面积定义式 Φ=BS 中的面积 S 指的是垂直于匀强磁场方向的面积,如果平面跟...