高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 （高頻考點+熱點導(dǎo)練+歷年高考題）第8章 第2節(jié) 磁場對電流的的作用課件 新人教版

第第2節(jié)節(jié)磁場對電流的作用磁場對電流的作用考點考點1：安培力大小的計算：安培力大小的計算【例1】如圖823，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長度均為L，且abc=bcd=135，流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力()圖823切入點：安培力大小的計算公式F=BIL.A( 21)B( 21)C( 21)D( 21)ILBILBILBILB方向沿紙面向上，大小為方向沿紙面向上，大小為方向沿紙面向下，大小為方向沿紙面向下，大小為( 21) ( 21)AadLFBIlBIL該導(dǎo)線可以用 和 之間的直導(dǎo)線 長為來等效代替，根據(jù)，可知大小為，方向根據(jù)左手定則判斷【解析】正確答案：A點評：計算勻強磁場中的直導(dǎo)線受到的安培力，要注意兩種特例的前提條件：如果BL，安培力最大，F(xiàn)=BIL；如果BL，安培力為零會利用矢量分解的方法計算導(dǎo)線與磁感應(yīng)強度成任意角時受到的安培力對于非直導(dǎo)線，要理解用“等效長度”替代非直導(dǎo)線長度的等效思想考點考點2：通電導(dǎo)體在磁場中的運動方向的判斷：通電導(dǎo)體在磁場中的運動方向的判斷【例2】如圖824所示，用細橡皮筋懸吊一輕質(zhì)線圈，置于一固定直導(dǎo)線上方，兩者在同一豎直平面內(nèi)，線圈可以自由運動當給兩者通以圖示電流時，線圈將()A靠近直導(dǎo)線，兩者仍在同一豎直平面內(nèi)B遠離直導(dǎo)線，兩者仍在同一豎直平面內(nèi)C靠近直導(dǎo)線，同時旋轉(zhuǎn)90D遠離直導(dǎo)線，同時旋轉(zhuǎn)90圖824切入點：電流元分析法【解析】將線圈分割成許多小段，由左手定則可以確定，每一小段受到的安培力均在紙平面內(nèi)，沿半徑方向背離圓心線圈上半截受到的安培力的合力豎直向上，下半截受到的安培力的合力豎直向下，但是線圈下半截靠近直導(dǎo)線，磁感應(yīng)強度較大，安培力也較大，所以，整個線圈受到的安培力的合力豎直向下答案：A點評：應(yīng)用左手定則判斷安培力的方向，一定要明確磁感線的立體分布情況，要有空間想象力特別是對于動態(tài)過程，一定要明確導(dǎo)線處于不同位置時磁場的方向和電流的方向，這樣才能正確判斷出安培力的方向題型一：安培力作用下物體的平衡問題題型一：安培力作用下物體的平衡問題【例3】質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過MN的電流為I，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，其方向與導(dǎo)軌平面成角斜向上，如圖825所示，求MN受到的支持力和摩擦力 圖825【解析】由于MN靜止，根據(jù)如圖所示的導(dǎo)體棒MN的受力分析圖，可得： mg=Fcos+N Fsin=f 又F=ILB，從而N=mgILBcos，f=ILBsin點評：解決安培力作用下物體的平衡問題，關(guān)鍵是正確分析受力，建立平衡方程，在畫受力分析圖時，為了更清晰的表示各個力之間的關(guān)系，要善于將立體空間的受力情況轉(zhuǎn)化為平面受力圖題型二：安培力與電路的綜合問題題型二：安培力與電路的綜合問題2826300.25m12V1.0 .20g0.80T()10m/(2010)sLErmabBg如圖所示，在傾角為的斜面上，固定一寬的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器電源電動勢，內(nèi)阻為一質(zhì)量的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好整個裝置處于磁感應(yīng)強度、垂直于斜面向上的勻強磁場中 導(dǎo)軌與金屬棒【解析】北京東城的電阻不計 金屬導(dǎo)軌是光滑的，取，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：(1)金屬棒所受到的安培力；(2)通過金屬棒的電流；(3)滑動變阻器R接入到電路中的阻值圖826 1sin300.1N20.5A323FmgFFBILFIBLREI RrERrI安安安金屬棒靜止在金屬導(dǎo)軌上受力平衡，如圖所示由解得設(shè)變阻器接入電路的阻值為 ，根據(jù)閉合電路歐姆定律 解得【解析】點評：解答此類問題的關(guān)鍵是： (1)電路分析； (2)受力分析，將立體空間的受力情況轉(zhuǎn)化為平面受力圖1.(2012天津)如圖827所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為.如果僅改變下列某一個條件，角的相應(yīng)變化情況是( )A棒中的電流變大，角變大B兩懸線等長變短，角變小C金屬棒質(zhì)量變大，角變大D磁感應(yīng)強度變大，角變小2.(2010上海物理)如圖828所示，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等，夾角為60的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.當在該導(dǎo)線中通以電流強度為I的電流時，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為( )A0 B0.5BIlCBIl D2BIl圖828C【解析】導(dǎo)線在磁場內(nèi)有效長度為2lsin30=l，故該V形通電導(dǎo)線受到安培力大小為F=BIl，選項C正確 本題也可以用另一種解法先求出每段長為l的直導(dǎo)線受到的安培力大小分別為F1=F2=BIl，而F1與 F2的夾角為120，所以F1與F2的合力大小為F=BIl.3.在圖829所示電路中，電池均相同，當電鍵S分別置于a、b兩處時，導(dǎo)線MM與NN之間的安培力的大小分別為fa、fb，判斷這兩段導(dǎo)線( )A相互吸引，fafb B相互排斥，fafbC相互吸引，fafb D相互排斥，fafb圖829D【解析】電鍵S分別置于a、b兩處時，電源分別為一節(jié)干電池、兩節(jié)干電池，而電路中燈泡電阻不變，則電路中電流IaIb，MM和NN處的磁感應(yīng)強度BaBb，應(yīng)用安培力公式F=BIL可知fafb，又MM與NN電流方向相反，則相互排斥4.(2010南通模擬)如圖8210所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣線水平吊起通電直導(dǎo)線A.A與螺線管垂直，“”表示導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里電鍵S閉合后，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是( )A水平向左 B水平向右C豎直向下 D豎直向上圖8210C【解析】電鍵閉合后根據(jù)安培定則可判定導(dǎo)線所在位置處磁感線的方向為水平向右，再由左手定則判定導(dǎo)線受到安培力的方向為豎直向下，C項正確5.(2012湖南師大附中)如圖所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m、長度為L，水平地放置在傾角為的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流強度為I，要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上(1)若磁場的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強度為多大？(2)若要求磁感應(yīng)強度最小，則磁感應(yīng)強度方向如何？圖82116.(2012長沙一中)如圖所示，半徑為R的絕緣輕質(zhì)細圓環(huán)上均勻分布著電荷量為Q的正電荷，將環(huán)垂直放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，若環(huán)能承受的最大拉力為F，問環(huán)至少以多大的角速度旋轉(zhuǎn)時可將圓環(huán)拉斷？圖8212