《廣東省高中物理第一輪總復(fù)習(xí) 第9章第2講磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課件 粵教版 新課標(biāo)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省高中物理第一輪總復(fù)習(xí) 第9章第2講磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課件 粵教版 新課標(biāo)（27頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、安培力：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力(1)大?。喝鐖D，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與B的夾角為，當(dāng)通過電流I時(shí)，安培力BILsin的大小可表示為的大小可表示為F=。 當(dāng)=90時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max=。 當(dāng)=0或=180時(shí)，安培力為。 (2)方向：用左手定則判定，安培力始終垂直于和所決定的平面，但和 不一定垂直.若它二者中任一量，F(xiàn)將反向.BIL0磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流電流反向反向 主題(1)安培力的大小及方向的判定 通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖9-2-1所示的電流時(shí)，圖圖9-2-1通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線A受到水平向受到水平向的安培力作用的安

2、培力作用.當(dāng)當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線A受到的安培力方向水平向受到的安培力方向水平向.右右右右 安培力的方向判定左手定則 右手螺旋定則判斷出通電環(huán)B的外部是“叉”磁場(chǎng)，然后再用左手定則判斷出A的受力方向向右.當(dāng)A、B中的電流大小保持不變，同時(shí)改變方向時(shí)，用上面的方法判斷的結(jié)果是：通電導(dǎo)線A所受安培力的方向是不變的，仍向右.要認(rèn)識(shí)到圓形通電導(dǎo)線環(huán)要認(rèn)識(shí)到圓形通電導(dǎo)線環(huán)B產(chǎn)生產(chǎn)生磁場(chǎng)，而對(duì)通電直導(dǎo)線磁場(chǎng)，而對(duì)通電直導(dǎo)線A有安培力作用有安培力作用.對(duì)圓形通電導(dǎo)線環(huán)對(duì)圓形通電導(dǎo)線環(huán)B產(chǎn)生的產(chǎn)生的磁場(chǎng)要有立體認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)要有立體認(rèn)

3、識(shí). (單選)在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖9-2-2所示.圖圖9-2-2 過過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A.與與ab邊平行，豎直向上邊平行，豎直向上B.與與ab邊平行，豎直向下邊平行，豎直向下C.與與ab邊垂直，指向左邊邊垂直，指向左邊D.與與ab邊垂直，指向右邊邊垂直，指向右邊C 本題考查了左手定則的應(yīng)用.導(dǎo)線a在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由安培定則可判斷，即垂直ac向左，同理導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc向下，則由平行四邊形定則，過c點(diǎn)的合磁場(chǎng)方向平行于ab，根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線c受到的安

4、培力垂直ab邊，指向左邊. （單選）如圖9-2-3，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于圖圖9-2-3紙面向里紙面向里)垂直垂直.線段線段ab、bc和和cd的長(zhǎng)度均為的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且且abc=bcd=135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向，方向如圖中箭頭所示如圖中箭頭所示.導(dǎo)線導(dǎo)線abcd段所受到的磁場(chǎng)的作段所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力用力的合力()A.方向沿紙面向上，大小為(+1)ILBB.方向沿紙面向上，大小為(-1)ILBC.方向沿紙面向下，大小為(+1)ILBD.方向沿紙面向下，大小為(-1)ILB本題考查安培力的大小與方向的判斷.該導(dǎo)線可以

5、用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為(+1)L來等效代替,根據(jù)F=BIl,可知大小為(+1)ILB,方向根據(jù)左手定則.A正確.222222A 主題(2)安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題 （單選）如圖9-2-4所示，水平桌面上放一根條形磁鐵，磁鐵正中央上方吊著跟磁鐵垂直的導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線圖圖9-2-4中通入指向紙內(nèi)的電流時(shí)磁鐵仍然保持靜止中通入指向紙內(nèi)的電流時(shí)磁鐵仍然保持靜止( )A.懸線上的拉力將變大懸線上的拉力將變大B.懸線上的拉力將變小懸線上的拉力將變小C.條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將變大條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將變大D.條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將不變條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將不變A 結(jié)合安培力考點(diǎn)的動(dòng)態(tài)平衡問題

6、 按常規(guī)思路分析導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力,很難展開思路.可以先判斷磁鐵對(duì)導(dǎo)線的安培力，由安培定則，導(dǎo)線受向下的安培力,則導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力向上.再由磁鐵受力平衡，可知條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將變小. 涉及安培力的問題，還是力學(xué)問題，作好受力分析是關(guān)鍵. （單選）如圖9-2-5所示，ab是兩根靠在一起的平行通電直導(dǎo)線，其中電流分別為Ia和Ib(已知IaIb)，電流方向如圖.當(dāng)垂直于a、b所在的平面加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)圖圖9-2-5 磁場(chǎng)，導(dǎo)線磁場(chǎng)，導(dǎo)線a恰好能處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)線恰好能處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)線b的受力情況與加磁場(chǎng)的受力情況與加磁場(chǎng)B以前相比以前相比() A.不再受磁場(chǎng)力作用 B.所受

7、磁場(chǎng)力是原來的2倍 C.所受磁場(chǎng)力小于原來的2倍 D.所受磁場(chǎng)力大于原來的2倍 導(dǎo)線a恰好能處于平衡狀態(tài)，則外加磁場(chǎng)對(duì)a向左的安培力F1與b對(duì)a向右的吸引力大小相等.而IaIb,故外加磁場(chǎng)對(duì)b向左的安培力F2小于F1,也小于a對(duì)b向左的吸引力.故選C.C (雙選雙選)質(zhì)量為質(zhì)量為m的通電的通電導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒ab置于傾角為置于傾角為q的導(dǎo)軌上，如的導(dǎo)軌上，如圖圖9-2-6所示已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的所示已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為，在下圖所加各種磁，在下圖所加各種磁場(chǎng)中，導(dǎo)體均靜止，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌場(chǎng)中，導(dǎo)體均靜止，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間摩擦力為零的可能情況是間摩擦力為零的可能情況是()圖圖9

8、-2-6AB 如果如果N=0，必有，必有f=0.圖中圖中B選項(xiàng)中選項(xiàng)中安培力的方向豎直向上，與重力的方向相反，安培力的方向豎直向上，與重力的方向相反，可能使可能使N=0，B是正確的；如果是正確的；如果N0，則導(dǎo)，則導(dǎo)體棒除受靜摩擦力體棒除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只以外的其他力的合力只要為零，那么要為零，那么f=0.在圖在圖A選項(xiàng)中，導(dǎo)體棒所選項(xiàng)中，導(dǎo)體棒所受到的重力受到的重力G、支持力、支持力N及安培力及安培力F安安三力合三力合力可能為零，則導(dǎo)體棒所受靜摩擦力可能為力可能為零，則導(dǎo)體棒所受靜摩擦力可能為零圖中的零圖中的C、D選項(xiàng)中，從導(dǎo)體棒所受到選項(xiàng)中，從導(dǎo)體棒所受到的重力的重力G、支持

9、力、支持力N及安培力及安培力F安安三力的方向三力的方向分析，合力不可能為零，所以導(dǎo)體棒所受靜分析，合力不可能為零，所以導(dǎo)體棒所受靜摩擦力不可能為零故正確的選項(xiàng)應(yīng)為摩擦力不可能為零故正確的選項(xiàng)應(yīng)為A、B.主題(3)安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問題據(jù)報(bào)道，已研制出一種可投入使用的電磁圖圖9-2-7軌道炮，其原理如圖軌道炮，其原理如圖9-2-7所示所示.炮彈炮彈(可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接.開始開始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速，時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口

10、高速射出最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出.設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離d=0.10m，導(dǎo)軌長(zhǎng)L=5.0m，炮彈質(zhì)量m=0.30kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可以認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B=2.0T，方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為v=2.0103m/s，求通過導(dǎo)軌的電流I.忽略摩擦力與重力的影響.結(jié)合安培力考點(diǎn)的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析 在導(dǎo)軌通有電流I時(shí)，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為F=IdB 設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有F=ma 炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，因而v2=2aL 聯(lián)立式得 代入題給數(shù)據(jù)得：I=6105A 本題中安培力是動(dòng)力，由受力分析求

11、出合力，再由牛頓第二定律求出加速度，即可由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解.212mvIBdL 如圖9-2-8所示，質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為l的均勻金屬棒MN，通過兩細(xì)金屬絲懸掛在絕緣架PQ上，PQ又和已充電的電壓為U、電圖圖9-2-8容量為容量為C的電容及開關(guān)的電容及開關(guān)S相連，整個(gè)裝置處于相連，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，先接通先接通S，當(dāng)電容器在極短時(shí)間內(nèi)放電結(jié)束時(shí)，當(dāng)電容器在極短時(shí)間內(nèi)放電結(jié)束時(shí)，立即斷開電鍵立即斷開電鍵S，則金屬棒，則金屬棒MN能擺起的最大能擺起的最大高度為多大？高度為多大？ 在電容器放電的極短時(shí)間t內(nèi)，導(dǎo)線中有從NM的電流，此電

12、流受到垂直紙面向里的安培力作用，由于時(shí)間極短，在t內(nèi)可近似認(rèn)為水平方向只受安培力作用，根據(jù)動(dòng)量定理得： BIlt=mv 其中v是導(dǎo)體棒獲得的速度. S斷開后導(dǎo)體在拉力T和重力作用下上升，只有重力做功，機(jī)械能守恒，有： mv2/2=mgh 又：It=Q C=Q/U 由解得 22.2BlCUhm g 主題(4)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題 (單選)如圖9-2-9，一通電直導(dǎo)線位于蹄形磁鐵的磁極的正上方，當(dāng)通以電流I時(shí)，試判斷導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況( ) A.由上往下看導(dǎo)線，逆時(shí)圖圖9-2-9 針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)B.由上往下看導(dǎo)線，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)由上往下看導(dǎo)線，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)

13、向上運(yùn)動(dòng)C.由上由上往下看導(dǎo)線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)往下看導(dǎo)線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D.由上往下看導(dǎo)線，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)由上往下看導(dǎo)線，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)A 對(duì)磁場(chǎng)立體分布的認(rèn)識(shí)及安培力方向的判定 由蹄形磁鐵磁場(chǎng)的立體分布,知道磁感線從A端向上穿過,再從B端向下穿過.由左手定則，A端受向外的安培力,B端受向內(nèi)的安培力.導(dǎo)線開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，電流有向里的分量，在向右的磁場(chǎng)中，受向下的安培力.故由上往下看導(dǎo)線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng). 本題中要正確判斷磁感線和電流的空間關(guān)系. （單選）載流導(dǎo)線L1、L2處在同一平面內(nèi)，L1是固定的，L2可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，各自的電流方向如圖9-2-9所示，則下列說圖圖9-2-9 法中正確的是法中正確的是()A.因不受磁場(chǎng)力作用，故因不受磁場(chǎng)力作用，故L2不動(dòng)不動(dòng)B.因因L2所受的磁場(chǎng)力對(duì)軸所受的磁場(chǎng)力對(duì)軸O的力矩相平衡，的力矩相平衡，故故L2不動(dòng)不動(dòng)C.L2繞軸繞軸O按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)D.L2繞軸繞軸O按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)D 固定的L1產(chǎn)生的磁場(chǎng)在L2處的方向是垂直紙面向外的，而且在遠(yuǎn)離L1處的磁場(chǎng)要弱一些，故L2兩端受安培力雖然方向相同，但大小不同，由左手定則可判斷L2繞軸O按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng).