(鲁教版)(课时2)磁场的描述及磁场对电流的作用安培力的分析与计算-物理高三一轮总复习课件.ppt

1、考点强化：考点强化：对安培对安培力的分析与计算力的分析与计算 1.考点精讲考点精讲 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.跟踪训练跟踪训练第八章第八章 磁场磁场 5.真题演练真题演练一、考点精讲一、考点精讲1.考点精讲考点精讲1.安培力的大小安培力的大小当磁感应强度当磁感应强度B的方向与导线方向成的方向与导线方向成角时，角时，F _，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流当磁场与电流_时，安培力最大，时，安培力最大，Fmax _.(2)当磁场与电流当磁场与电流_时，安培力等于零时，安培力等于零ILBs

2、in垂直垂直ILB平行平行2.安培力的方向安培力的方向(1)左手定则：伸开左手左手定则：伸开左手，让拇指与其余四个手指，让拇指与其余四个手指_，并且都与手掌，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指线从掌心进入，并使四指指向指向_的方向，这的方向，这时时_所指的方向就所指的方向就是通电导线在磁场中所受是通电导线在磁场中所受安培力的方向安培力的方向垂直拇指吸引排斥电流(2)两平行的通电直导线间的安培力：两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相同向电流互相_，异向电流互相异向电流互相_ 二、典例剖析二、典例剖析2.典例剖析典例剖析【例例2】(2015陕西宝鸡

3、质检陕西宝鸡质检)如图将一个半径为如图将一个半径为R的导电金属圆环的导电金属圆环串联接入电路中串联接入电路中,电路的电流为电路的电流为I,接入点接入点a、b是圆环直径上的两个是圆环直径上的两个端点端点,流过圆弧流过圆弧acb和和adb的电流相等。金属圆环处在磁感应强度为的电流相等。金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,磁场方向与圆环所在平面磁场方向与圆环所在平面垂直。则金属圆环受到的安培力为垂直。则金属圆环受到的安培力为()A0 BBIRC2BIR D2BIR显隐解析显隐解析用导线的等效长用导线的等效长度进行分析度进行分析【备选备选】通电矩形导线框通电矩形导线框abcd与无限长通

4、电直导线与无限长通电直导线MN在同一平在同一平面内，电流方向如图所示，面内，电流方向如图所示，ad边与边与MN平行，关于平行，关于MN中电流产生中电流产生的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是()A线框有两条边所受到的安培力方向相同线框有两条边所受到的安培力方向相同B线框有两条边所受到的安培力大小相同线框有两条边所受到的安培力大小相同C整个线框有向里收缩的趋势整个线框有向里收缩的趋势D若导线若导线MN向左微移，各边受力将变小，但合力不变向左微移，各边受力将变小，但合力不变 审题导析审题导析1.用安培定则判定出通电导线用安培定则判定出通电导线MN在其右在其右

5、侧产生的磁场特点侧产生的磁场特点.2.用左手定则分别分析用左手定则分别分析ab、bc、cd、da四四段导线在此磁场中的受力情况段导线在此磁场中的受力情况.3.MN左微移，矩形框所在处磁场减弱，左微移，矩形框所在处磁场减弱，各边所受磁场力均发生变化各边所受磁场力均发生变化.转解析转解析转原题转原题解析解析由直线电流产生磁场的特点可知，与导线距离相等的位由直线电流产生磁场的特点可知，与导线距离相等的位置磁感应强度大小相等，因此置磁感应强度大小相等，因此ab与与cd边受到的安培力大小相等，边受到的安培力大小相等，B对；对；由安培定则知由安培定则知MN中电流在导线框处产生的磁场垂直纸面向里，中电流在导

6、线框处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可判定由左手定则可判定ab受力方向向下，受力方向向下，cd受力方向向上，受力方向向上，ad受力受力方向向左，方向向左，bc受力方向向右，但受力方向向右，但ad受到的力大于受到的力大于bc受到的力，受到的力，整个线框有向外扩张的趋势，整个线框有向外扩张的趋势，A、C错；错；若若MN向左微移，则线框各边所在处磁场均减弱，故各边受力均向左微移，则线框各边所在处磁场均减弱，故各边受力均变小，但变小，但ad边所在处减弱更多，故线框所受向左的合力变小，边所在处减弱更多，故线框所受向左的合力变小，D错错答案答案B 三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法 应用安培

7、力公式时应注意的问题应用安培力公式时应注意的问题安培力常用公式安培力常用公式FBIL，要求两两垂直，应用时要满足：，要求两两垂直，应用时要满足：(1)B与与L垂直垂直(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度如弯曲导线是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度如弯曲导线的有效长度的有效长度L等于两端点所连直线的长度等于两端点所连直线的长度(如图所示如图所示)，相应的电，相应的电流方向沿流方向沿L由始端流向末端因为任意形状的闭合线圈，其有效由始端流向末端因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量

8、和为零的矢量和为零均为均为有效长度有效长度规律方法规律方法【变式训练变式训练3】(2015江苏单科，江苏单科，4)如图示，用天平测量匀强磁如图示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是易失去平衡的是()解析解析由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度由题意知，处于磁场中的

9、导体受安培力作用的有效长度越长，根据越长，根据FBIL知受安培力越大，磁场发生微小变化，安培知受安培力越大，磁场发生微小变化，安培力变化最大，天平越容易失去平衡，由图知选项力变化最大，天平越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效中导体的有效长度最大，所以长度最大，所以A正确。正确。答案答案A解析显隐解析显隐四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】在等边三角形的三个顶点在等边三角形的三个顶点a、b、c处处,各有一条长直导线垂直穿过纸面各有一条长直导线垂直穿过纸面,导导线中通有大小相等的恒定电流线中通有大小相等的恒定电流,方向如图示方向如图示,则过则过c点的导线所受安培力的

10、方向点的导线所受安培力的方向().A与与ab边平行，竖直向上边平行，竖直向上 B与与ab边平行，竖直向下边平行，竖直向下C与与ab边垂直，指向左边边垂直，指向左边 D与与ab边垂直，指向右边边垂直，指向右边 解析解析 根据直线电流根据直线电流的安培定则，的安培定则，a、b在在c处所激发的磁场处所激发的磁场方向分别如图中方向分别如图中Ba、Bb所示，应用平行所示，应用平行四边形定则可知四边形定则可知c导导线所在处的合磁场线所在处的合磁场方向如图所示根方向如图所示根据左手定则可知安据左手定则可知安培力培力F安安的方向与的方向与a、b连线垂直，指向左连线垂直，指向左边边答案答案C 解析显隐解析显隐B

11、bBaBF安安1.由安培定则由安培定则判定通电导线判定通电导线a、b在在c处激发处激发的磁场方向的磁场方向.2.由矢量合成由矢量合成法则确定合磁法则确定合磁场方向场方向.3.由左手定则由左手定则判定判定c导线所受导线所受安培力方向安培力方向.【跟踪训练跟踪训练】如图所示，如图所示，D为置于电磁为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里垂直于纸面向里.在开关在开关S接通后，导线接通后，导线D所受磁场力的方向是所受磁场力的方向是()A.向上向上 B.向下向下C.向左向左 D.向右向右解析：解析：由右手螺旋定则知，软铁芯在导线由右手螺旋定则知，软铁芯

12、在导线D处的磁场方向向左，处的磁场方向向左，由左手定则可判定导线由左手定则可判定导线D受到的磁场力方向向上，受到的磁场力方向向上，A正确正确答案：答案：A解析显隐解析显隐五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】(2010上海高考上海高考)如图示，长为如图示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为的直导线折成边长相等，夹角为60的的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中，当在该导线中通以电流强度为通以电流强度为I的电流时，该的电流时，该V形通电形通电导线受到的安培力大小为导线受到的安培力大小为

13、()A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIl解析：解析：V形导线通入电流形导线通入电流I时，每条边受到的安培力大小均为时，每条边受到的安培力大小均为BIl，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力其合力FBIl，答案为，答案为C.答案：答案：C解析显隐解析显隐F1F2【真题真题】(2014新课标全国卷新课标全国卷，15)关于通电直导线在匀强关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向可以不垂直于直导线 B安培力的方向总是垂直于

14、磁场的方向安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半的一半解析解析 根据直线电流的安培定则，根据直线电流的安培定则，a、b在在c处所激发的磁场方向分处所激发的磁场方向分别如图中别如图中Ba、Bb所示，应用平行四边形定则可知所示，应用平行四边形定则可知c导线所在处的导线所在处的合磁场方向如图所示根据左手定则可知安培力合磁场方向如图所示根据左手定则可知安培力F安安的方向与的方向与a、b连线垂直，指向左边连线垂直，指向左边答案答案C 解析显隐解析显隐全文结束，感谢阅读下载！全文结束，感谢阅读下载！仅供参考学习之用！祝生活愉快仅供参考学习之用！祝生活愉快