人教版高三物理一轮复习 第9章第2课时 磁场对电流的作用课件 鲁科.ppt

磁磁场场磁场对电流的作用磁场对电流的作用第九章2021/8/9 星期一11.安培力大小(1)公式：(仅限BI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=BIL2021/8/9 星期一22.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.2021/8/9 星期一3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.图图9-2-1安培力的大小及方向的判定安培力的大小及方向的判定2021/8/9 星期一4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.2021/8/9 星期一5图图9-2-22021/8/9 星期一6 Ab也恰好处于平衡状态也恰好处于平衡状态 Bb受受的的合合安安培培力力小小于于原原来来安安培培力力的的2倍，方向竖直向上倍，方向竖直向上 Cb受受的的合合安安培培力力等等于于原原来来安安培培力力的的2倍，方向竖直向下倍，方向竖直向下 Db受受的的合合安安培培力力小小于于原原来来安安培培力力的的大小，方向竖直向下大小，方向竖直向下2021/8/9 星期一7 解解析析：当当a所所受受安安培培力力的的合合力力为为零零时时，Ib产产生生的的磁磁场场与与所所加加磁磁场场在在a处处叠叠加加后后的的磁磁感感应应强强度度为为零零，此此时时判判断断所所加加磁磁场场垂垂直直纸纸面面向向外外，则则b受受所所加加磁磁场场的的安安培培力力向向上上因因IaIb，所所以以小小于于a对对b向向下下的的安安培培力力，b受受向向下下的的合安培力，且比原来小故选项合安培力，且比原来小故选项D正确正确2021/8/9 星期一8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.图图9-2-3安培力作用下导体的平衡问题安培力作用下导体的平衡问题2021/8/9 星期一9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+mg2021/8/9 星期一10 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.2021/8/9 星期一11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，图图9-2-42021/8/9 星期一12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2021/8/9 星期一132021/8/9 星期一14 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.图图9-2-5通电导体框在磁场中的偏转问题通电导体框在磁场中的偏转问题2021/8/9 星期一15ab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.2021/8/9 星期一16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，图图9-2-62021/8/9 星期一17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2021/8/9 星期一18 解解析析：由由安安培培定定则则判判断断出出MN右右边边的的磁磁感感线线是是垂垂直直纸纸面面向向里里，再再由由左左手手定定则则可可以以判判断断出出，线线框框四四个个边边受受力力都都是是向向外外的的，四四个个边边受受力力方方向向均均不不相相同同bc和和ad所所处处的的磁磁场场是是相相同同的的，这这两两边边受受力力大大小小相相同同，方方向向相相反反，而而ab与与cd所所处处位位置置磁磁感感应应强强度度大大小不同，两边受力大小不同小不同，两边受力大小不同 答案：答案：C2021/8/9 星期一192021/8/9 星期一20