高中物理一輪復(fù)習(xí)教案91磁場(chǎng)磁場(chǎng)力.doc

專題九磁場(chǎng)考綱展示命題探究基礎(chǔ)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線1磁場(chǎng)(1)基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用。(2)方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，即是N極所受磁場(chǎng)力的方向。2磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。(2)定義式：B(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))。單位：特斯拉。(3)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向。3磁感線(1)磁感線：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線，使曲線上各點(diǎn)的切線方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致。(2)兩種常見(jiàn)磁鐵的磁感線分布，如圖甲、乙所示。 (3)幾種電流周圍的磁場(chǎng)分布直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)無(wú)磁極、非勻強(qiáng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)由SN，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖(4)勻強(qiáng)磁場(chǎng) 在磁場(chǎng)的某些區(qū)域內(nèi)，磁感線為等間距的平行線，如圖所示。4地磁場(chǎng)(1)地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，地磁場(chǎng)的S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示。(2)地磁場(chǎng)B的水平分量(Bx)總是從地理南極指向地理北極，而豎直分量(By)，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。赤道處的地磁場(chǎng)沿水平方向指向北。5安培分子電流假說(shuō)(1)內(nèi)容：在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。(2)該假說(shuō)能夠解釋磁化、去磁等現(xiàn)象。(3)分子電流的實(shí)質(zhì)是原子內(nèi)部帶電粒子在不停地運(yùn)動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)2安培力1安培力的方向(1)左手定則：伸開(kāi)左手，讓拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。(2)兩平行的通電直導(dǎo)線間的安培力：同向電流互相吸引，異向電流互相排斥。2安培力的大小FBILsin(其中為B與I之間的夾角)。如圖所示：(1)IB時(shí)，0或180，安培力F0。(2)IB時(shí)，90，安培力最大，F(xiàn)BIL。3磁電式電流表的工作原理磁電式電流表的原理圖如圖所示。(1)磁場(chǎng)特點(diǎn)方向：沿徑向均勻輻射地分布，如圖所示；大小：在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。(2)安培力的特點(diǎn)方向：安培力的方向與線圈平面垂直；大?。喊才嗔Φ拇笮∨c通過(guò)的電流成正比。(3)表盤刻度特點(diǎn)由于導(dǎo)線在安培力作用下帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，安培力越大，形變就越大，所以指針偏角與通過(guò)線圈的電流I成正比，表盤刻度均勻。重難點(diǎn)一、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解及電磁場(chǎng)的對(duì)比1理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的三點(diǎn)注意事項(xiàng)(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，因此不能根據(jù)定義式B認(rèn)為B與F成正比，與IL成反比。(2)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)小段通電導(dǎo)線必須垂直磁場(chǎng)放入，如果平行磁場(chǎng)放入，則所受安培力為零，但不能說(shuō)該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向?yàn)榉湃肫渲械男〈裴楴極的受力方向，也是小磁針靜止時(shí)N極的指向。2磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度 E物理意義描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量定義式B(通電導(dǎo)線與B垂直)E方向磁感線切線方向，小磁針N極受力方向(靜止時(shí)N極所指方向)，是矢量電場(chǎng)線切線方向，正電荷受力方向，是矢量大小決定因素由磁場(chǎng)決定，與檢驗(yàn)電流無(wú)關(guān)由電場(chǎng)決定，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)場(chǎng)的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和合電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和單位1 T1 N/(Am)1 V/m1 N/C3.磁感線與電場(chǎng)線的比較磁感線電場(chǎng)線相似點(diǎn)意義為形象地描述磁場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線為形象地描述電場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線方向磁感線上各點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，是磁針N極的受力方向電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的電場(chǎng)方向，是正電荷所受電場(chǎng)力的方向疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱表示電場(chǎng)強(qiáng)弱特點(diǎn)在空間不相交、不中斷除電荷處，在空間不相交、不中斷不同點(diǎn)是閉合曲線起始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處(或負(fù)電荷)，不是閉合曲線特別提醒(1)磁場(chǎng)對(duì)試探電流所受磁場(chǎng)力F0時(shí)，B不一定為0；電場(chǎng)對(duì)電荷所受電場(chǎng)力F0時(shí)，E一定為0。(2)磁感線和電場(chǎng)線事實(shí)上都不存在，都是為了研究問(wèn)題引入的假想曲線，化“無(wú)形”為“有形”是物理研究中常用的一種手段。二、磁場(chǎng)的疊加及電流的磁場(chǎng)1磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，既有大小，又有方向。多個(gè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加時(shí)，合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場(chǎng)源單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，應(yīng)用平行四邊形定則求解。2求解有關(guān)合磁感應(yīng)強(qiáng)度問(wèn)題的關(guān)鍵(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定。(2)合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和(滿足平行四邊形定則)。(3)牢記判斷電流的磁場(chǎng)的方法安培定則，并能熟練應(yīng)用，建立磁場(chǎng)的立體分布模型。3安培定則的應(yīng)用在運(yùn)用安培定則時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”，電流是“因”，磁場(chǎng)是“果”，既可以由“因”判斷“果”，也可以由“果”追溯“因”。原因(電流方向)結(jié)果(磁場(chǎng)方向)直線電流的磁場(chǎng)大拇指四指環(huán)形電流的磁場(chǎng)四指大拇指4.直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的特點(diǎn)直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bk，式中k為常數(shù)，I為導(dǎo)線中電流的大小，r為空間某點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。由此式可知：(1)對(duì)于給定的點(diǎn)，導(dǎo)線中的電流越大，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大；(2)導(dǎo)線中的電流大小一定時(shí)，離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。特別提醒(1)對(duì)于公式Bk不作要求，但可以用此式定性分析和記憶很多問(wèn)題。(2)“”表示磁感線垂直紙面向里；“”表示磁感線垂直紙面向外；“”表示導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里；“”表示導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外。三、安培力及導(dǎo)體的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的安培力(1)大?。篎BIL。三者兩兩垂直；L是有效長(zhǎng)度，即垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的長(zhǎng)度。如彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度(如圖虛線所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端。因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈，其有效長(zhǎng)度為零，所以閉合線圈通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力的矢量和為零。(2)安培力的方向左手定則：掌心磁感線穿過(guò)手心；四指指向電流的方向；大拇指指向安培力的方向。2有安培力作用下導(dǎo)體的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題(1)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的平衡和加速問(wèn)題的分析思路選定研究對(duì)象：通電導(dǎo)線(或通電導(dǎo)體棒)變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫(huà)出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F安B、F安I；列平衡方程或牛頓第二定律方程進(jìn)行求解。(2)安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)安培力做功與路徑有關(guān)，不像重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)。安培力做功的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化a安培力做正功時(shí)將電源的能量轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能或其他形式的能。b安培力做負(fù)功時(shí)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后儲(chǔ)存起來(lái)或轉(zhuǎn)化為其他形式的能。3求解關(guān)鍵電磁問(wèn)題力學(xué)化。立體圖形平面化。求解極值數(shù)學(xué)化。4典型示例分析通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題是一種常見(jiàn)的力學(xué)綜合模型，該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類題目的難點(diǎn)是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。因此解題時(shí)一定要先把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，通過(guò)受力分析建立各力的平衡關(guān)系，如下圖所示。具體思維流程如下：特別提醒(1)安培力F的方向既與電流I的方向垂直，也與磁場(chǎng)方向垂直，即安培力的方向垂直于電流方向與磁場(chǎng)方向所決定的平面，但電流方向與磁場(chǎng)方向不一定垂直。(2)已知電流I的方向和磁場(chǎng)方向可以確定安培力F的方向，但如果只知道安培力F的方向和磁場(chǎng)方向(或電流方向)，無(wú)法判斷電流方向(或磁場(chǎng)方向)。(3)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直于電流方向與磁場(chǎng)方向所決定的平面，所以仍可以用左手定則來(lái)判斷安培力的方向，只是磁感線不垂直穿過(guò)掌心。四、安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)1判定導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的基本思路判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁場(chǎng)磁感線分布情況，然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。2五種常有的判定方法電流元法把整段導(dǎo)線分為直線電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向，從而確定導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過(guò)來(lái)等效也成立特殊位置法通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線到某個(gè)便于分析的特殊位置，然后判斷其所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向結(jié)論法同向電流相互吸引，異向電流相互排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力特別提醒(1)隨著導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，可能導(dǎo)體所處磁場(chǎng)情況會(huì)發(fā)生變化，使導(dǎo)體的受力發(fā)生新的變化，因此在判斷導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，要用發(fā)展的觀點(diǎn)判斷，不要著急做出結(jié)論。(2)在判斷導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，五種判定方法并沒(méi)有明顯的界限，往往在一個(gè)問(wèn)題中多種方法交匯使用。1思維辨析(1)小磁針N極受磁場(chǎng)力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。()(2)磁場(chǎng)中的一小段通電導(dǎo)體在該處受力為零，此處B一定為零。()(3)由定義式B可知，電流I越大，導(dǎo)線L越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小。()(4)磁感線總是由N極出發(fā)指向S極。()(5)在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。()(6)安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，又跟電流方向垂直。()(7)安培力一定不做功。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2圖中a、b、c為三根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于等邊三角形的3個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。則在三角形中心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度()A方向向左 B方向向右C方向向下 D大小為零答案B解析根據(jù)安培定則，電流a在O產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于bc向右，電流b在O產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于ac指向右下方，電流c在O產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于ab指向右上方；由于三根導(dǎo)線中電流大小相同，到O點(diǎn)的距離相同，根據(jù)平行四邊形定則，合場(chǎng)強(qiáng)的方向向右，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。3如圖所示為電流天平，它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過(guò)方向如圖所示的電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變。這時(shí)為使天平兩臂再達(dá)到新的平衡，則需 ()A在天平右盤中增加質(zhì)量m的砝碼B在天平右盤中增加質(zhì)量m的砝碼C在天平左盤中增加質(zhì)量m的砝碼D在天平左盤中增加質(zhì)量m的砝碼答案D解析由左手定則可知電流方向反向后，安培力方向豎直向下，故要使天平再次達(dá)到新的平衡，需要在天平的左盤中增加砝碼，A、B錯(cuò)。由于天平是等臂杠桿，故左盤增加砝碼的重力大小等于右盤增加的安培力，右盤安培力增加量為F2nBIL，故由Fmg，可得m，C錯(cuò)，D對(duì)?？挤ňC述本考點(diǎn)內(nèi)容在高考中處于基礎(chǔ)地位，單獨(dú)命題的頻度較低，交匯命題考查安培定則、平衡條件等知識(shí)，難度中等，因此復(fù)習(xí)本考點(diǎn)時(shí)仍以夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)為主，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)掌握：3個(gè)概念磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線1個(gè)公式FBIL2個(gè)定則安培定則、左手定則5種方法磁場(chǎng)疊加的處理方法、等效法、轉(zhuǎn)換對(duì)象法、電流元法、特殊位置法6種典型磁場(chǎng)條形磁鐵、蹄形磁鐵、地球、通電直導(dǎo)線、螺線管、環(huán)形電流的磁場(chǎng)命題法1對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解及與電場(chǎng)強(qiáng)度的比較典例1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是()A磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)B磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元受到磁場(chǎng)力的方向一致C若在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電流元不受磁場(chǎng)力作用，該點(diǎn)B值大小為零D在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大答案D解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的屬性，在磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為一恒量，其大小可由B計(jì)算，與試探電流元的F、I、L的情況無(wú)關(guān)，A錯(cuò)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向規(guī)定為小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向，與放在該處的電流元受力方向垂直，B錯(cuò)。當(dāng)試探電流元的方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流元所受磁場(chǎng)力雖為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度卻不為零，C錯(cuò)。磁感線的疏密是根據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱畫(huà)出的，磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁感線越稀疏的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故D正確?！窘忸}法】電荷在電場(chǎng)和電流在磁場(chǎng)中的對(duì)比(1)某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷在該點(diǎn)的受力方向相同或相反；而某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流元在該點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的方向垂直。(2)電荷在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力的作用；如果通電導(dǎo)體的電流方向與磁場(chǎng)方向平行，則通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力為零。命題法2電流的磁場(chǎng)及磁場(chǎng)的疊加典例2如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零Ba、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反Cc、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同Da、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同答案C解析先根據(jù)安培定則可判斷M、N兩點(diǎn)處的直線電流在a、b、c、d、O各點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，如圖所示，再利用對(duì)稱性和平行四邊形定則可確定各點(diǎn)(合)磁場(chǎng)的方向。磁場(chǎng)疊加后可知，a、b、c、d、O的磁場(chǎng)方向均相同，a、b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，所以只有C正確?！窘忸}法】通電導(dǎo)線磁場(chǎng)疊加問(wèn)題處理思路(1)確定場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線。(2)定位空間中需求解磁場(chǎng)的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小和方向。方向?yàn)榇鸥芯€的切線方向。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，多個(gè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加時(shí)，合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場(chǎng)源單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。命題法3不規(guī)則導(dǎo)線安培力的求解典例3如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60角，abbccdL，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲電阻為r，框架與一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力大小為()A0 B.C. D.答案C解析因?yàn)閍bcd長(zhǎng)3L，則Rabcd3r，ad長(zhǎng)2L，則Rad2r，電路總電阻Rrr，總電流I，故UadEIr，IadFadBIadLad，方向豎直向上IabcdFabcdBIabcd2L，方向豎直向上F合安FadFabcd?！窘忸}法】彎折類導(dǎo)線所受安培力的求法(1)分段求安培力，再由力的合成求其合力。(2)等效法求有效長(zhǎng)度，其數(shù)值等于處于磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線兩端點(diǎn)間在垂直于磁場(chǎng)方向的距離，再用公式求安培力。命題法4安培力作用下的平衡問(wèn)題典例4質(zhì)量為m0.02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為37的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d0.2 m，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示?，F(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過(guò)ab桿的電流范圍為多少？(g取10 m/s2)答案0.14 AI0.46 A解析當(dāng)電流較大時(shí)，桿ab有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值F1，此時(shí)通過(guò)ab的電流最大為Imax；同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是桿ab受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為最小值F2，電流為Imin。正確地畫(huà)出兩種情況下的受力圖如圖所示，由平衡條件根據(jù)第一幅受力圖列式如下：F1mgsinFf10，N1mgcos0，F(xiàn)f1N1，F(xiàn)1BImaxd，解得：Imax0.46 A。根據(jù)第二幅受力圖，則有：F2mgsinFf20，N2mgcos0，F(xiàn)f2N2，F(xiàn)2BImind，解得：Imin0.14 A。則通過(guò)ab桿的電流范圍為：0.14 AI0.46 A?！窘忸}法】求解有關(guān)安培力作用下物體平衡問(wèn)題的三個(gè)注意點(diǎn)(1)解題時(shí)，把安培力等同于重力、彈力、摩擦力等性質(zhì)力。(2)在進(jìn)行受力分析時(shí)不要漏掉了安培力。(3)解決此類問(wèn)題，首先將此立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖(剖面圖)，即把三維圖改為二維圖，金屬桿用圓代替，電流方向用“”與“”表示，然后畫(huà)出磁場(chǎng)方向，分析物體的受力情況，畫(huà)出物體受力的平面圖，列方程求解。命題法5安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)典例5一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個(gè)線圈的圓心重合，如圖所示。當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時(shí)，從左向右看，線圈L1將()A不動(dòng)B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D在紙面內(nèi)平動(dòng)答案B解析解法一(電流元分析法)：把線圈L1沿水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成無(wú)數(shù)段直線電流元，電流元處在L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，根據(jù)安培定則可知各電流元所在處的磁場(chǎng)方向向上，由左手定則可得，上半部分電流元所受安培力均指向紙外，下半部分電流元所受安培力均指向紙內(nèi)，因此從左向右看線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。