高考物理二輪專題突破 磁場對電流作用課件 魯科版 .ppt

1 安培力的方向 1 左手定則 伸開左手 使拇指與其余四個手指垂直 并且都跟手掌在一個平面內(nèi) 使磁感線從掌心進入 并使四指指向的方向 這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受的方向 2 安培力的特點 f b f i 即f垂直于和所決定的平面 技巧提示 b和i可以有任意夾角 電流 安培力 磁場 方向 電流方向 2 安培力的大小 1 當導線與勻強磁場方向時 安培力最大 為f 2 當導線與勻強磁場方向時 安培力最小 為f 3 當導線與磁場方向斜交時 安培力介于和之間 3 磁電式電流表 1 基本組成部分 磁鐵和放在磁鐵兩極之間的 垂直 bil 平行 0 bil 0 線圈 2 工作原理如圖所示 磁場的方向總沿著均勻輻射地分布 在距軸線等距離處的磁感應強度的大小總是的 保證b的大小不發(fā)生變化 且安培力的方向與線圈垂直 半徑 相等 當電流通過線圈時 導線受到安培力的作用 線圈轉(zhuǎn)動 螺旋彈簧變形 反抗線圈的轉(zhuǎn)動 電流越大 安培力就 螺旋彈簧的形變也就 i與指針偏角 成正比 表盤刻度 均勻 不均勻 所以 從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小 3 優(yōu) 缺點 優(yōu)點是 能測出很弱的電流 缺點是線圈的導線很細 允許通過的電流 越大 越大 均勻 靈敏度高 很弱 考點一判定安培力作用下通電導體運動方向的幾種常用方法要判定通電導體在安培力作用下的運動方向 首先必須清楚導體所在位置的磁場分布情況 然后才能結(jié)合左手定則準確判定導體的受力情況 進而確定導體的運動方向 現(xiàn)對幾種常用的方法列表比較如下 技巧提示 1 安培力的方向與磁感應強度方向垂直 而不是相同或相反 這跟電場力與電場強度方向之間的關系是不同的 2 在應用左手定則時 磁感線不一定垂直穿過手心 但四指一定指向電流方向 拇指一定要垂直于磁場方向和電流方向確定的平面 案例1 2009 海南高考 一根容易形變的彈性導線 兩端固定 導線中通有電流 方向如圖中箭頭所示 當沒有磁場時 導線呈直線狀態(tài) 當分別加上方向豎直向上 水平向右或垂直于紙面向外的勻強磁場時 描述導線狀態(tài)的四個圖示中正確的是 解析 勻強磁場豎直向上和導線平行 導線受到安培力為0 a錯 勻強磁場水平向右 根據(jù)左手定則可知導線受到安培力向里 b錯 勻強磁場垂直紙面向外 由左手定則可知導線受到安培力水平向右 c錯 d對 答案 d 即時鞏固1 如圖所示 在蹄形磁鐵的上方放置一個可以自由運動的通電線圈abcd 最初線圈平面與蹄形磁鐵處于同一豎直面內(nèi) 則通電線圈的運動情況是 a ab邊轉(zhuǎn)向紙外 cd邊轉(zhuǎn)向紙里 同時向下運動b ab邊轉(zhuǎn)向紙外 cd邊轉(zhuǎn)向紙里 同時向上運動c ab邊轉(zhuǎn)向紙里 cd邊轉(zhuǎn)向紙外 同時向下運動d ab邊轉(zhuǎn)向紙里 cd邊轉(zhuǎn)向紙外 同時向上運動 解析 先畫出蹄形磁鐵磁極附近的磁感線 如圖所示 這是先決條件 ab邊處在水平方向的磁場分量 根據(jù)左手定則 ab邊受的安培力指向紙里 cd邊也處于水平方向的磁場分量 cd邊受的安培力指向紙外 bc邊和da邊所受的合力為零 整個線圈發(fā)生ab向里 cd向外的轉(zhuǎn)動 當線圈由圖示位置到轉(zhuǎn)過90 的過程中 根據(jù)左手定則 da邊受到的安培力向下 bc邊受到的安培力向上 由于da處磁場較強 da邊受到向下的安培力大于bc邊受到的向上的安培力 合力向下 綜合以上分析 選項c正確 答案 c 考點二安培力問題 由于安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場方向決定的平面 即f一定垂直于b和i 但b和i不一定互相垂直 因此 有關安培力的問題往往涉及三維空間的問題 方法 解題時要善于從合適的方位把立體圖改畫為平面圖 然后通過對通電導體進行受力和運動情況分析變難為易 迅速解題 技巧提示 有關安培力的綜合問題一般有兩類 平衡問題和加速運動問題 1 平衡問題 解決該類問題首先進行受力分析 作出受力示意圖 然后依據(jù)物體的平衡條件求解 2 加速運動問題 解決該類問題也要先進行受力分析 畫受力分析圖 然后進行運動情況的分析 根據(jù)牛頓第二定律求解 案例2 2011屆 安慶質(zhì)檢 水平面上有電阻不計的u形導軌nmpq 它們之間的寬度為l m和p之間接入電動勢為e的電源 不計內(nèi)阻 現(xiàn)垂直于導軌放一根質(zhì)量為m 電阻為r的金屬棒ab 并加一個范圍較大的勻強磁場 磁感應強度大小為b 方向與水平面夾角為 且指向右斜上方 如圖所示 問 1 當ab棒靜止時 受到的支持力和摩擦力各為多少 2 若b的大小和方向均能改變 則要使ab棒所受支持力為零 b的大小至少為多少 此時b的方向如何 技巧點撥 該題為安培力與力學 電路相聯(lián)系的綜合問題 求解時要注意 要正確地對通電導體進行受力分析 特別是安培力的方向 牢記安培力的方向既和b垂直又和i垂直 由于b i l的方向關系涉及三維的立體空間 為便于分析 要善于選擇合理的角度 將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖 俯視圖 剖視圖 側(cè)視圖等 即時鞏固2 如圖所示 通電導體棒ab質(zhì)量為m 長為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 要求使導體棒ab靜止在斜面上 求 1 若磁場方向豎直向上 則磁