高三物理一轮复习 第八章 磁场 23 磁场 磁场对电流的作用力课件.ppt

基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 要点研析突破 要点一 要点研析突破 要点研析突破 例1 多选 有两根长直导线a b互相平行放置 如图所示为垂直于导线的截面图 在图示的平面内 O点为两根导线连线的中点 M N为两根导线附近的两点 它们在两导线的中垂线上 且与O点的距离相等 若两导线中通有大小相等 方向相同的恒定电流I 则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是 BD A M点和N点的磁感应强度大小相等 方向相同B M点和N点的磁感应强度大小相等 方向相反C 在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D 在线段MN上只有一点的磁感应强度为零 要点研析突破 解析 由磁感应强度的矢量合成可知 M点和N点的磁感应强度大小相等 方向相反 如图所示 在线段MN上只有一点的磁感应强度为零 该点为O点 O点左侧磁感应强度方向向下 右侧磁感应强度方向向上 感悟提升 能够在一个平面内画出磁场方向和电流方向是求解此类题的关键 由于B I F三个量的方向不在同一个平面内 当B I时 B I F互相垂直 要理解它们之间的方向关系是比较困难的 因此要学会画图的基本方法和技巧 把垂直于纸面的量用 或 表示 学会将立体图用平面图来表达 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点二 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 4 如图所示 长为2l的直导线折成边长相等 夹角为60 的V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B 当在该导线中通以电流强度为I的电流时 该V形通电导线受到的安培力大小为 C A 0B 0 5B lC B lD 2B l 要点研析突破 要点三 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 5 2016 武汉市高三年级起点考试 如图所示 两平行金属导轨间的距离L 0 40m 金属导轨所在的平面与水平面夹角 37 在导轨所在平面内 分布着磁感应强度B 0 50T 方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场 金属导轨的一端接有电动势E 4 5V 内阻r 0 50 的直流电源 现把一个质量m 0 040kg的导体棒ab放在金属导轨上 导体棒恰好静止 导体棒与金属导轨垂直且接触良好 导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0 2 5 金属导轨电阻不计 g取10m s2 已知sin37 0 60 cos37 0 80 求 1 通过导体棒的电流 2 导体棒受到的安培力大小 3 导体棒受到的摩擦力 解析 1 根据闭合电路欧姆定律I E R0 r 1 5A 2 导体棒受到的安培力F安 BIL 0 30N 3 将重力正交分解 设导体棒所受重力沿斜面的分力为F1 则F1 mgsin37 0 24N 所以F1 F安 导体棒受力如图 根据平衡条件有mgsin37 Ff F安 解得Ff 0 06N 方向沿斜面向下 答案 1 1 5A 2 0 30N 3 0 06N 方向沿斜面向下 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 6 多选 如图所示 在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来 此时磁铁对水平面的压力为FN1 现在磁铁左上方位置固定一导体棒 当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后 磁铁对水平面的压力为FN2 则以下说法正确的是 BC A 弹簧长度将变长B 弹簧长度将变短C FN1 FN2D FN1 FN2 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 条形磁铁受到导体棒斜向左上方的反作用力 对条形磁铁受力分析 如图乙所示 根据平衡条件可知 mg FN2 又FN1 mg 所以FN1 FN2 在水平方向上 弹簧对磁铁施加了水平向右的弹力 磁铁肯定压缩弹簧 所以弹簧长度将变短 1 为了解释地球的磁性 19世纪安培假设 地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的 在下列四个图中 正确表示安培假设中环形电流方向的是 B 解析 地磁场的N极在地球南极附近 地磁场的S极在地球北极附近 根据安培定则 可判定电流方向为顺时针方向 站在地球的北极向下看 选项B正确 选项A C D错误 速效提升训练 2 多选 图中装置可演示磁场对通电导线的作用 电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨 L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆 当电磁铁线圈两端a b 导轨两端e f 分别接到两个不同的直流电源上时 L便在导轨上滑动 下列说法正确的是 BD A 若a接正极 b接负极 e接正极f接负极 则L向右滑动B 若a接正极 b接负极 e接负极f接正极 则L向右滑动C 若a接负极 b接正极 e接正极f接负极 则L向左滑动D 若a接负极 b接正极 e接负极f接正极 则L向左滑动 解析 若a接正极 b接负极 电磁铁磁极间磁场方向向上 e接正极 f接负极 由左手定则判定金属杆受安培力向左 则L向左滑动 A项错误 同理判定B D选项正确 C项错误 速效提升训练 速效提升训练 速效提升训练 4 如图所示 金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂 处于竖直向上的匀强磁场中 棒中通以由M向N的电流 平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 如果仅改变下列某一个条件 角的相应变化情况是 A A 棒中的电流变大 角变大B 两悬线等长变短 角变小C 金属棒质量变大 角变大D 磁感应强度变大 角变小 速效提升训练 解析 金属棒MN受力分析如图所示 由平衡条件可知F安 mgtan 而F安 BIL即BIL mgtan 则 故A项正确 C D两项错误 角与悬线长度无关 B项错误 速效提升训练 5 2015 重庆卷 音圈电机是一种应用于硬盘 光驱等系统的特殊电动机 如图所示是某音圈电机的原理示意图 它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成 线圈边长为L 匝数为n 磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下 大小为B 区域外的磁场忽略不计 线圈左边始终在磁场外 右边始终在磁场内 前后两边在磁场内的长度始终相等 某时刻线圈中电流从P流向Q 大小为I 1 求此时线圈所受安培力的大小和方向 2 若此时线圈水平向右运动的速度大小为v 求安培力的功率 解析 1 线圈