备战高考之物理一轮复习讲义23 磁场及其描述 新人教版

1 2424 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 高频考点 安培力 高频考点 安培力 与安培力相关的平衡问题 磁动力的应用 动态发布 动态发布 2010 上海物理第 13 题 2009 年全国卷 第 17 题 2011 上海物理第 18 题 2011 年课标全国卷 18 题 命题规律 命题规律 安培力 安培力的应用是高中物理重要的知识点 是高考考查的重点 高 考命题常以新情境来考查 而且经常与其他知识综合出题 单独考查的题型一般为选择题 综合其它知识考查的一般为计算题 难度中等 命题分析命题分析 考查方式一考查方式一 安培力 命题分析命题分析 磁场对电流的作用叫做安培力 安培力大小F BILsin 式中 是电流与 磁场方向的夹角 L为导线的有效长度 闭合通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的矢量 和为零 考查安培力的考题重点是考查对安培力大小公式F BIL的理解和掌握 难度中等 例 1 2010 上海物理第 13 题 如图 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 A 0 B 0 5BIl C BIl D 2 BIl 解析 V 形通电导线的有效长度为 2lsin30 l 所以该 V 形通电导线受到的安培力大小 为BIl 选项 C 正确 标准答案 C 知识链接 安培力公式中的 L 为通电导线的有效长度 弯折形通电导线的有效长度等于 导线两端点连线的长度 例 2 2009 年全国卷 第 17 题 如图 一段导线abcd位于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中 且与磁场方向 垂直于纸面向里 垂直 线段ab bc和cd的长度均为 L 且 abc bcd 135 流经导线的电流为 I 方向如图中箭头所示 导线段abcd所受 B 60O 2 到的磁场的作用力的合力 方向沿纸面向上 大小为 1 IBL 2 方向沿纸面向上 大小为 1 IBL 2 21 IBL 例例3 3 2011上海物理第18题 如图3 质量为m 长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O O 并处于匀强磁场中 当导线中通以沿x正方向的电流I 且 导线保持静止时 悬线与竖直方向夹角为 则磁感应强 度的方向和大小可能为 A z正向 tan mg IL B y正向 mg IL C z负向 tan mg IL D 沿悬线向上 sin mg IL 解析 画出通电导线受力图如图所示 由左手定则可知 当磁感应强度 的方向沿 y 轴正方向时 安培力沿 z 轴正方向 当 BIL mg 时 导线受力平 衡 保持静止 即磁感应强度的方向沿 y 轴正向 大小为 选项 B 正 mg IL 3 确 当磁感应强度的方向沿 z 轴负方向时 安培力沿 y 轴正方向 当BIL mgtan 时 导 线受力平衡 保持静止 即磁感应强度的方向沿 z 轴负向 大小为tan 选项 C 正确 mg IL 标准答案 BC 考查方式三考查方式三 考查磁动力的应用考查磁动力的应用 命题分析命题分析 磁动力磁动力与实际问题相结合的综合应用是历年高考的重点 磁动力的应用涉 及安培力 动能定理等重点知识 难度中等 例例 4 4 2011 新课标理综第 18 题 电磁轨道炮 工作原理如图 4 所示 待发射弹体可在两平行轨 道之间自由移动 并与轨道保持良好接触 电流 I 从一条轨道流入 通过导电弹体从另一条轨道 流回 轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的 磁场 可视为匀强磁场 磁感应强度的大小与 I 成正比 通电的弹体在轨道上受到的安培 力在作用而高速射出 现欲使弹体的出射速度增加至原来的 2 倍 理论上可采用的办法是 A 只将轨道长度 L 变为原