第1讲-磁场的描述及磁场对电流的作用课件.ppt

1、1创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点高考导航高考导航考点内容考点内容要求要求全国卷三年考情分析全国卷三年考情分析201720182019磁场、磁感应强度、磁感线磁场、磁感应强度、磁感线卷卷T16：带电粒子在复合：带电粒子在复合场中的运动场中的运动T19：安培力、左手定则：安培力、左手定则卷卷T18：带电粒子在圆形：带电粒子在圆形磁场中的运动磁场中的运动T21：安培力、左手定则：安培力、左手定则卷卷T18：磁感应强度的合：磁感应强度的合成、安培定则成、安培定则T24：带电粒子在组合磁场：带电粒子在组合磁场中的运动中的运动卷卷

2、T25：带电粒：带电粒子在组合场中的子在组合场中的运动运动卷卷T20：安培定：安培定则、磁感应强度则、磁感应强度的合成的合成T25：带电粒子在：带电粒子在组合场中的运动组合场中的运动卷卷T24：带电粒：带电粒子在组合场中的子在组合场中的运动运动卷卷T17：安培力：安培力的计算的计算T24：带电粒子在：带电粒子在组合场中的运动组合场中的运动卷卷T17：带电粒：带电粒子在有界磁场中子在有界磁场中的圆周运动的圆周运动卷卷T18：带电粒：带电粒子在组合磁场中子在组合磁场中的圆周运动的圆周运动通电直导线和通电线圈周围磁场的方向通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向匀强

3、磁场中的安培力匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力公式洛伦兹力公式带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器质谱仪和回旋加速器说明：说明：(1)安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形；的情形；(2)洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形。洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形。3创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点第第1讲磁场的描述及磁场对电流的作用讲磁场的描述及磁场对电流的作用4创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点一、磁场、磁感应强度一、磁

4、场、磁感应强度1.磁场磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有_的作用。的作用。(2)方向：小磁针的方向：小磁针的_所受磁场力的方向。所受磁场力的方向。2.磁感应强度磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的物理意义：描述磁场的_和和_。(2)大小：大小：B_(通电导线垂直于磁场放置通电导线垂直于磁场放置)。知识要点知识要点磁场力磁场力N极极强弱强弱方向方向5创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点(3)方向：小磁针静止时方向：小磁针静止时_的指向。的指向。(4)单位：特斯拉单位：特斯拉(T)。3.匀强磁场匀强磁场(1)定

5、义：磁感应强度的大小定义：磁感应强度的大小_、方向、方向_的磁场称为匀强的磁场称为匀强磁场。磁场。(2)特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线。特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线。N极极处处相等处处相等处处相同处处相同6创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1.磁感线及特点磁感线及特点(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的_的方向一致。的方向一致。磁感应强度磁感应强度7创新设计创新设计知识梳理

6、双基过关课堂互动 研透考点(2)特点特点磁感线上某点的磁感线上某点的_方向就是该点的磁场方向。方向就是该点的磁场方向。磁感线的磁感线的_定性地表示磁场的强弱。定性地表示磁场的强弱。磁感线是磁感线是_曲线，没有起点和终点。曲线，没有起点和终点。磁感线是假想的曲线，客观上磁感线是假想的曲线，客观上_。切线切线疏密疏密闭合闭合不存在不存在8创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.电流的磁场电流的磁场通电直导线通电直导线通电螺线管通电螺线管环形电流环形电流安培定则安培定则9创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力三、安培力、安培力的

7、方向匀强磁场中的安培力1.安培力的大小安培力的大小FILBsin(其中其中为为B与与I之间的夹角之间的夹角)(1)磁场和电流垂直时：磁场和电流垂直时：F_。(2)磁场和电流平行时：磁场和电流平行时：F_。BIL010创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.安培力的方向安培力的方向左手定则判断：左手定则判断：(1)伸出左手，让拇指与其余四指伸出左手，让拇指与其余四指_，并且都在同一个平面内。，并且都在同一个平面内。(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向让磁感线从掌心进入，并使四指指向_方向。方向。(3)_ 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。所指的方向就是通电导线在磁

8、场中所受安培力的方向。图图1垂直垂直电流电流拇指拇指11创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.关于磁感应强度关于磁感应强度B，下列说法正确的是，下列说法正确的是()答案答案B基础诊断基础诊断12创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.在磁场中某区域的磁感线如图在磁场中某区域的磁感线如图2所示，则所示，则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，且两处的磁感应强度的大小不等，且BaBbB.a、b两处的磁感应强度的大小相等两处的磁感应强度的大小相等C.同一通电导线放在同一通电导线放在a处受力一定比放在处受力一定比放在b处受力大处受力大D.同一通电导线放在同一通电导

9、线放在a处受力一定比放在处受力一定比放在b处受力小处受力小解析解析磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，安培力的大小跟该处的磁感磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、应强度的大小、I、L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误；由错误；由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出两处磁感线的疏密程度可判断出BaBb，所以，所以A正确，正确，B错误。错误。答案答案A图图213创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是下列关于小磁针在磁场中静止时

10、的指向，正确的是()14创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解析解析根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项A错误；应用安培定则可知环错误；应用安培定则可知环形电流中心轴线上的磁场方向由右向左，小磁针形电流中心轴线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项极受到的磁场力向左，选项B错误；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针错误；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场极受到的磁场力向右，选项力向右，选项C正确；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针正确；根据安培定则可知通电直导线右边磁

11、场向里，小磁针N极极应向里，选项应向里，选项D错误。错误。答案答案C15创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点4.人教版选修人教版选修31P94T1改编改编下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是中正确的是()答案答案C16创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点5.(20194月浙江选考，月浙江选考，5)在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流的大小与

12、通过导线的电流I的关系图象正确的关系图象正确的是的是()解析解析根据题意，导线方向与磁场方向垂直，则导线受到的安培力大小与通过根据题意，导线方向与磁场方向垂直，则导线受到的安培力大小与通过导线的电流大小之间的关系满足导线的电流大小之间的关系满足FILB，故，故A正确。正确。答案答案A17创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点磁感应强度、磁场的叠加磁感应强度、磁场的叠加考向考向磁感应强度的理解磁感应强度的理解18创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【例【例1】关于磁感应强度关于磁感应强度B，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是()19创新设计创新设计知识梳理 双基

13、过关课堂互动 研透考点答案答案D20创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点考向考向1.安培定则的应用安培定则的应用：在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁：在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清场时应分清“因因”和和“果果”。安培定则的应用和磁场的叠加安培定则的应用和磁场的叠加2.磁场的叠加：磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。原因原因(电流方向电流方向)结果结果(磁场方向磁场方向)直线电流的磁场直线电流的磁场大拇指大拇指四指四指环形电流及通电螺线管的磁场环形电流及通电螺

14、线管的磁场四指四指大拇指大拇指21创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点图图322创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点23创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案AC24创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C.电场中某点电场的强弱，用一个检验电荷放在该点时受

15、到的电场力与检验电荷电场中某点电场的强弱，用一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值表征本身电荷量的比值表征D.磁场中某点磁场的强弱，用一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段磁场中某点磁场的强弱，用一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值表征导线长度和电流乘积的比值表征25创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案AC26创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.如图如图4所示，直导线所示，直导线AB、螺线管、螺线管E、电磁铁、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当三者相距较远，其磁场互不影响，当开关开关S

16、闭合后，则小磁针北极闭合后，则小磁针北极N(黑色一端黑色一端)指示磁场方向正确的是指示磁场方向正确的是()图图4A.a B.b C.c D.d解析解析根据安培定则可判断出电流的磁场方向，再根据小磁针静止时根据安培定则可判断出电流的磁场方向，再根据小磁针静止时N极的指向极的指向为磁场的方向可知为磁场的方向可知C正确。正确。答案答案C27创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.(2017全国全国卷，卷，18)如图如图5，在磁感应强度大小为，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，的匀强磁场中，两长直导线两长直导线P和和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为垂直于纸面固定放置，两者之间的

17、距离为l。在两导。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均时，纸面内与两导线距离均为为l的的a点处的磁感应强度为零，如果让点处的磁感应强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不中的电流反向、其他条件不变，则变，则a点处磁感应强度的大小为点处磁感应强度的大小为()图图528创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案C29创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.安培力大小：安培力大小：FILBsin(1)当当IB时，时，FBIL。(2)当当IB时，时，F0。注意：注意：当导线弯曲时，当导线弯曲时，L是导线

18、两端的有效直线长度是导线两端的有效直线长度(如图如图6所示所示)。安培力的大小和方向安培力的大小和方向图图630创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。到的安培力的矢量和为零。2.安培力方向：安培力方向：用左手定则判断，注意安培力既垂直于用左手定则判断，注意安培力既垂直于B，也垂直于，也垂直于I，即垂直于，即垂直于B与与I决定的平面。决定的平面。31创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【例【例3】(2019全国全

19、国卷，卷，17)如图如图7，等边三角形线框，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端与直流电源两端相接。已知导体棒相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为受到的安培力大小为F，则线框，则线框LMN受到的安培力的大小为受到的安培力的大小为()A.2F B.1.5F C.0.5F D.0图图732创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案B33创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.教学中常用如图教学

20、中常用如图8甲所示的装置演示通电导体在磁场中受力的情况。现将图中的甲所示的装置演示通电导体在磁场中受力的情况。现将图中的蹄形磁铁改用图乙所示的电磁铁代替，则合上开关时，以下判断正确的是蹄形磁铁改用图乙所示的电磁铁代替，则合上开关时，以下判断正确的是()图图834创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点A.电磁铁上端为电磁铁上端为N极，下端为极，下端为S极，导体棒极，导体棒ab向左运动向左运动B.电磁铁上端为电磁铁上端为N极极 ，下端为，下端为S极，导体棒极，导体棒ab向右运动向右运动C.电磁铁上端为电磁铁上端为S极，下端为极，下端为N极，导体棒极，导体棒ab向右运动向右运动D.电磁

21、铁上端为电磁铁上端为S极，下端为极，下端为N极，导体棒极，导体棒ab向左运动向左运动解析解析由右手螺旋定则及左手定则，易判断出选项由右手螺旋定则及左手定则，易判断出选项A正确。正确。答案答案A35创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.(多选多选)把一根绝缘导线把一根绝缘导线PQ弯成两个半圆形状，每个半圆的半径都弯成两个半圆形状，每个半圆的半径都为为R，放置在粗糙的水平桌面上，在桌面上加有竖直向下且磁感应，放置在粗糙的水平桌面上，在桌面上加有竖直向下且磁感应强度大小为强度大小为B的匀强磁场，如图的匀强磁场，如图9所示所示(俯视图俯视图)，现给导线通入由，现给导线通入由P到到Q的

22、电流，并逐渐增大电流，导线的电流，并逐渐增大电流，导线PQ始终处于静止状态，则下始终处于静止状态，则下列说法正确的是列说法正确的是()A.增大电流的过程中，导线增大电流的过程中，导线PQ对桌面的静摩擦力增大对桌面的静摩擦力增大B.增大电流的过程中，导线增大电流的过程中，导线PQ对桌面的压力增大对桌面的压力增大C.当电流为当电流为I时，导线时，导线PQ受到的安培力为受到的安培力为4BIRD.当电流为当电流为I时，导线时，导线PQ受到的安培力为受到的安培力为2BIR图图936创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解析解析在桌面方向上，导线受到安培力在桌面方向上，导线受到安培力F和桌面

23、对导线的静摩擦力和桌面对导线的静摩擦力f的作用处于的作用处于静止状态，则静止状态，则Ff，增大电流的过程中，安培力增大，故静摩擦力也增大，由，增大电流的过程中，安培力增大，故静摩擦力也增大，由牛顿第三定律知，导线牛顿第三定律知，导线PQ对桌面的静摩擦力增大，选项对桌面的静摩擦力增大，选项A正确；在竖直方向上正确；在竖直方向上导线受到竖直向上的支持力导线受到竖直向上的支持力N以及竖直向下的重力以及竖直向下的重力G，NG，在增大电流的过，在增大电流的过程中导线程中导线PQ对桌面的压力不变，选项对桌面的压力不变，选项B错误；导线错误；导线PQ在磁场中的有效长度在磁场中的有效长度L4R，当电流为，当电

24、流为I时，导线时，导线PQ受到的安培力大小受到的安培力大小FBIL4BIR，选项，选项C正确，正确，D错误。错误。答案答案AC37创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.(多选多选)(2017全国全国卷，卷，19)如图如图10，三根相互平行的固定长直导，三根相互平行的固定长直导线线L1、L2和和L3两两等距，均通有电流两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与中电流方向与L2中的相中的相同，与同，与L3中的相反。下列说法正确的是中的相反。下列说法正确的是()图图1038创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案BC39创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动

25、研透考点常用的五种方法常用的五种方法安培力作用下导体运动情况的判定方法安培力作用下导体运动情况的判定方法40创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点结论法结论法同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法转换研究对象法先分析电流所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定先分析电流所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力磁体所受电流磁场的作用力41创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【例【例

26、4】一个可以自由运动的线圈一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图个线圈的圆心重合，如图11所示。当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右所示。当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈看，线圈L1将将()图图11A.不动不动 B.顺时针转动顺时针转动C.逆时针转动逆时针转动 D.在纸面内平动在纸面内平动42创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解析方法一解析方法一(电流元法电流元法)把线圈把线圈L1沿水平转动轴分成上、下两部分，每一部分沿水平转动轴分成上、下两部分，每一部分又可以看成无

27、数段直线电流元，电流元处在又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力方向均指向纸外，下半部分电流元所受安培力方向均指向纸内，因此从左向右看方向均指向纸外，下半部分电流元所受安培力方向均指向纸内，因此从左向右看线圈线圈L1将顺时针转动。将顺时针转动。方法二方法二(等效法等效法)把线圈把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，的中心，小磁针的小磁

28、针的N极应指向该点环形电流极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁极指向纸内，因此小磁针的针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动。将顺时针转动。43创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点方法三方法三(结论法结论法)环形电流环形电流I1、I2不平行，则一定有相对转动，直到两环形电流不平行，则一定有相对转动，直到两环形电流同向平行为止

29、。据此可得，从左向右看，线圈同向平行为止。据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动。将顺时针转动。答案答案B44创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.如图如图12所示，蹄形磁铁用柔软的细绳悬吊在天花板上，在磁所示，蹄形磁铁用柔软的细绳悬吊在天花板上，在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线。当直导线中通以向铁两极的正下方固定着一根水平直导线。当直导线中通以向右的电流时右的电流时()A.磁铁的磁铁的N极向纸外、极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小B.磁铁的磁铁的S极向纸外、极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小极向纸内转动，绳

30、子对磁铁的拉力减小C.磁铁的磁铁的N极向纸外、极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大 D.磁铁的磁铁的S极向纸外、极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大 图图1245创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解析解析假设磁铁不动，导线运动，根据安培定则可知，通电导线左边的磁场斜假设磁铁不动，导线运动，根据安培定则可知，通电导线左边的磁场斜向下，而右边的磁场斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，向下，而右边的磁场斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，左边一小段所受安培力的方向垂直

31、纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂左边一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，导线顺时针转动。如今导线不动，磁铁运动，根据直纸面向外，从上往下看，导线顺时针转动。如今导线不动，磁铁运动，根据相对运动，则知磁铁逆时针转动相对运动，则知磁铁逆时针转动(从上向下看从上向下看)，即，即N极向纸外转动，极向纸外转动，S极向纸内极向纸内转动。当转动转动。当转动90时，导线所受的安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可时，导线所受的安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线向下的作用力，故绳子对磁铁的拉力增大，得磁铁受到导线向下的作用力，故绳子对磁

32、铁的拉力增大，C正确。正确。答案答案C46创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.(201811月浙江选考月浙江选考)电流天平是一种测量磁场力的装置，如图电流天平是一种测量磁场力的装置，如图13所示。两相距所示。两相距很近的通电平行线圈很近的通电平行线圈和和，线圈，线圈固定，线圈固定，线圈置于天平托盘上。当两线圈均置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是()图图1347创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点A.当天平示数为负时，两线圈电流方向相同当天平示数为负时，两线圈电流方向相同B

33、.当天平示数为正时，两线圈电流方向相同当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C.线圈线圈对线圈对线圈的作用力大于线圈的作用力大于线圈对线圈对线圈的作用力的作用力D.线圈线圈对线圈对线圈的作用力与托盘对线圈的作用力与托盘对线圈的作用力是一对相互作用力的作用力是一对相互作用力48创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解析解析当线圈中通有同向电流时互相吸引，通有反向电流时互相排斥，故当天当线圈中通有同向电流时互相吸引，通有反向电流时互相排斥，故当天平示数为负时，表示互相吸引，所以为同向电流，当天平示数为正时，表示相平示数为负时，表示互相吸引，所以为同向电流，当天平示数为正时，表示相互排斥

34、，为反向电流，选项互排斥，为反向电流，选项A正确，正确，B错误；根据作用力与反作用力可知线圈错误；根据作用力与反作用力可知线圈对线圈对线圈的作用力等于线圈的作用力等于线圈对线圈对线圈的作用力，线圈的作用力，线圈对线圈对线圈的作用力与的作用力与托盘对线圈托盘对线圈的作用力都作用在线圈的作用力都作用在线圈上，它们不是一对相互作用力，选项上，它们不是一对相互作用力，选项C、D错误。错误。答案答案A49创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.(多选多选)如图如图14所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一

35、条形磁铁连接起来，此时台秤读数为板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为F2，则以下说法，则以下说法正确的是正确的是()图图14A.弹簧长度将变长弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短弹簧长度将变短C.F1F2 D.F1F250创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解析解析如图甲所示，导体棒处的磁场方向指向右上方，根据左手定则可知，导如图甲所示，导体棒处的磁场方向指向右上方，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方

36、向垂直于磁场方向指向右下方，根据牛顿第三定律，对条体棒受到的安培力方向垂直于磁场方向指向右下方，根据牛顿第三定律，对条形磁铁受力分析，如图乙所示，所以台秤对条形磁铁的支持力减小，即台秤示形磁铁受力分析，如图乙所示，所以台秤对条形磁铁的支持力减小，即台秤示数数F1F2，在水平方向上，由于，在水平方向上，由于F有水平向左的分力，条形磁铁压缩弹簧，所有水平向左的分力，条形磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度变短。以弹簧长度变短。答案答案BC51创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点安培力作用下通电导体的平衡问题安培力作用下通电导体的平衡问题1.求解安培力作用下导体平衡问题的关键求解安培力作用下导

37、体平衡问题的关键52创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.基本思路基本思路(1)选定研究对象；选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意中安培力的方向要注意F安安B、F安安I；(3)列平衡方程。列平衡方程。53创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点A.37 B.30 C.45 D.60图图1554创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案B55创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.如图如图16所示，

38、用两根等长的轻细导线将质量为所示，用两根等长的轻细导线将质量为m、长为、长为L的金属的金属棒棒ab悬挂在悬挂在c、d两边，金属棒置于匀强磁场中。当棒中通以由两边，金属棒置于匀强磁场中。当棒中通以由a到到b的电流的电流I后，两导线偏离竖直方向后，两导线偏离竖直方向角处于静止状态。已知重角处于静止状态。已知重力加速度为力加速度为g，为了使棒静止在该位置，磁场的磁感应强度的最，为了使棒静止在该位置，磁场的磁感应强度的最小值为小值为()图图1656创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案C57创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.如图如图17所示，间距为所示，间距

39、为0.3 m的平行导轨所在平面与水平面之间的的平行导轨所在平面与水平面之间的夹角为夹角为，匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨斜面向上，匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨斜面向上，大小随时间变化的规律为大小随时间变化的规律为B(22t)T。将一根长为。将一根长为0.3 m、质量、质量为为0.2 kg的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通有大小为的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通有大小为1 A、方向从方向从a向向b的电流。的电流。t0和和t2 s时刻，导体棒刚好都能处于静止时刻，导体棒刚好都能处于静止状态。取状态。取g10 m/s2，则，则()A.平行导轨的倾角平行导轨的倾角30B.导体棒对平

40、行导轨的压力为导体棒对平行导轨的压力为1 NC.导体棒与平行导轨间的最大静摩擦力为导体棒与平行导轨间的最大静摩擦力为0.3 ND.t1 s时，导体棒所受的摩擦力为时，导体棒所受的摩擦力为0图图1758创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解析解析t0和和t2 s时刻，导体棒恰好处于静止状态，可知时刻，导体棒恰好处于静止状态，可知t0时，导体棒刚时，导体棒刚好要向下运动，好要向下运动，t2 s时，导体棒刚好要向上运动，又因为安培力的方向一定时，导体棒刚好要向上运动，又因为安培力的方向一定沿斜面向上，故根据平衡条件知，沿斜面向上，故根据平衡条件知，t0时有时有mgsin fmB0IL

41、，t2 s时有时有mgsin fmB2IL，解得，解得fm0.6 N，sin 0.6，即，即37，选项，选项A、C错误错误；导体棒对平行导轨的压力；导体棒对平行导轨的压力FNmgcos 371.6 N，选项，选项B错误；错误；t1 s时时F安安B1IL1.2 N，mgsin 1.2 N，因，因mgsin F安安，故导体棒所受摩擦力为，故导体棒所受摩擦力为零，选项零，选项D正确。正确。答案答案D59创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.(多选多选)(2019江苏卷，江苏卷，7)如图如图18所示，在光滑的水平桌面上，所示，在光滑的水平桌面上，a和和b是两条固定的平是两条固定的平行

42、长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时行长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止。则产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向可能是的电流方向可能是()图图18A.均向左均向左 B.均向右均向右C.a的向左，的向左，b的向右的向右 D.a a的向右，的向右，b的向左的向左60创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点甲甲 乙乙解析解析如图甲所示，当如图甲所示，当a、b中电流方向均向左时，矩形线框靠近导线的两边所中电流方向均向左时，矩形线框靠近导线的两边所受安培力方向相同，

43、使线框向导线受安培力方向相同，使线框向导线b移动。同理可知，移动。同理可知，a、b中电流均向右时，线中电流均向右时，线框向导线框向导线a移动，选项移动，选项A、B错误；错误；61创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点电流方向电流方向a的向左，的向左，b的向右时，的向右时，a、b中电流中电流I在线框所在处产生的磁场方向如图在线框所在处产生的磁场方向如图乙所示，导线乙所示，导线AB、CD所在处的磁感应强度相同，但所受安培力大小相等、方所在处的磁感应强度相同，但所受安培力大小相等、方向相反。线框静止。同理可知，电流方向向相反。线框静止。同理可知，电流方向a的向右，的向右，b的向左时，线框也能静止的向左时，线框也能静止，C、D正确。正确。答案答案CD62本节内容结束