高考物理第一轮考点总复习课件54.ppt

磁场 磁场对电流的作用 第九章 1 安培力大小 1 公式 仅限b i情形 2 适用条件 一般只适用于匀强磁场 3 弯曲导线的有效长度 等于两端点所连直线的长度 f bil 2 安培力的方向 左手定则 1 通电导线在磁场中所受安培力的方向可用左手定则判断 2 左手定则 伸开左手 使大拇指跟其余四指垂直 并且都跟手掌在一个平面内 让磁感线垂直 或倾斜 穿入手心 伸开四指指向电流方向 拇指所指的方向即为导线所受安培力的方向 特别提示 电流所受的安培力的方向既跟磁场方向垂直 又跟电流方向垂直 所以安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所确立的平面 在xy平面内有一通电直导线与x y轴相交 导线中电流方向如图9 2 1所示 该区域内有匀强磁场 通电直导线所受磁场力的方向与z轴的正方向相同 图9 2 1 安培力的大小及方向的判定 该磁场的磁感应强度的方向可能为 a 沿z轴正方向b 沿z轴负方向c 沿y轴负方向d 沿y轴正方向由于b的方向必不与f平行 故a b错 由左手定则知 选项c正确 b的方向一定不与f平行 请注意理解这一点 图9 2 2 a b也恰好处于平衡状态b b受的合安培力小于原来安培力的2倍 方向竖直向上c b受的合安培力等于原来安培力的2倍 方向竖直向下d b受的合安培力小于原来安培力的大小 方向竖直向下 解析 当a所受安培力的合力为零时 ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零 此时判断所加磁场垂直纸面向外 则b受所加磁场的安培力向上 因ia ib 所以小于a对b向下的安培力 b受向下的合安培力 且比原来小 故选项d正确 质量为m 长度为l的导体棒mn静止于水平导轨上 通过mn的电流为i 匀强磁场的磁感应强度为b 方向与导轨平面成 角斜向下 如图9 2 3所示 求棒所受到的摩擦力和支持力 图9 2 3 安培力作用下导体的平衡问题 导体受力如右图所示 水平方向 f fsin 竖直方向 n fcos mg又f bil 所以 f bilsin n bilcos mg 涉及安培力的问题 本质上属于力学问题 做好受力分析是关键 而将题目中的立体图转化成某视角的平面图 如 侧视图 俯视图等 从而画出准确的受力图是处理此类问题的技巧 变式训练2 如图9 2 4所示 两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为l 电阻不计 导轨平面与水平方向的夹角为 导轨上端接入一内电阻可忽略的电源 电动势为e 一粗细均匀的金属棒电阻为r 金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好 欲使金属棒静止在导轨上不动 图9 2 4 则以下说法正确的是 a 可加垂直导轨平面向下的匀强磁场 磁感应强度为b b 可加竖直向上的匀强磁场 磁感应强度为b c 所加匀强磁场磁感应强度的最小值为b d 如果金属棒的直径变为原来的二倍 原来静止的金属棒将沿导轨向下滑动 一根通有电流为i1的长直导线竖直放置 另有一矩形导线框abcd放在竖直平面内 通有如图9 2 5所示的电流i2 直导线到abcd平面的距离为4r 边长ab cd 5r ad bc 6r 且ab和cd两边所在处的磁感强度大小均为b 由i1产生 求ab和cd所受安培力的大小 并说明方向 图9 2 5 通电导体框在磁场中的偏转问题 ab和cd所受安培力f1 f2 5bi2r 方向如右图所示 俯视图 本章对空间想象能力要求较高 要设法把立体图形转化为平面图形 变式训练3 如图9 2 6所示 通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线mn在同一平面内 电流方向如图所示 ab边与mn平行 关于mn的磁场对线框的作用 图9 2 6 下列叙述中正确的是 a 线框有两条边所受的安培力方向相同b ab与cd所受的安培力大小相同c 线框所受的安培力的合力向左d ad所受安培力与bc所受安培力完全一样 解析 由安培定则判断出mn右边的磁感线是垂直纸面向里 再由左手定则可以判断出 线框四