高考物理总复习 第36讲 磁场对通电导线的作用力讲义-人教版高三物理试题VIP免费

第36讲磁场对通电导线的作用力考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求通电直导线和通电线圈周围磁场的方向、安培力Ⅰ、Ⅱ14年T13—计算，考查导体棒在安培力作用下的共点力平衡分析综合、数学运算15年T4—选择，考查导体棒在安培力作用下的共点力平衡理解、推理知识整合1．安培力的大小若I∥B时，F＝________；若I⊥B时，F＝________.2．安培力的方向(1)左手定则来判定安培力的方向：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指________，并且都跟手掌在________，把手放入磁场中，让磁感线________，使伸开的四指指向________的方向，那么，________所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向．(2)安培力的方向总垂直于________所决定的平面，即一定垂直于B和I(F⊥B，F⊥I)，但B与I不一定垂直．3．两平行通电导线间的作用：同向电流相互________，反向电流相互________．方法技巧考点1安培力1．安培力大小(1)当I⊥B时，F＝BIL.(2)当I∥B时，F＝0.2．对安培力公式F＝BIL的理解(1)公式的适用范围：B与L垂直；(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度；如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端．因此任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，受到安培力的矢量和为零．【典型例题1】如图所示，一根导线位于磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中AB＝BC＝CD＝DE＝l，且∠C＝120°、∠B＝∠D＝150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I，则导线受到磁场作用的合力大小为()A．2BIlB．(2＋)BIlC．(2＋)BIlD．4BIl【典型例题2】如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度．天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有电流I(方向如图所示)时，在天平两边加上质量分别为m1、m2的砝码时，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡．由此可知()A．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为gB．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为C．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为gD．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为考点2通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动的分析方法1.解决有关通电导体在磁场中的平衡问题，关键是受力分析，只不过比纯力学中的平衡问题要多考虑一个安培力．2．画好辅助图(如斜面)，标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)是画好受力分析图的关键．3．由于安培力F、电流I、磁感应强度B的方向之间涉及三维空间，所以在受力分析时要善于把立体图转化成平面图．4．处理通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动的问题的一般步骤．(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析．(2)画出受力平面图．对于空间的立体问题，应利用视图将立体问题转化为平面问题进行分析．通常是将导线看成点，线圈看成一条边．(3)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程．【典型例题3】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θ＝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＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒MN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＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流大小；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力．1.如图所示，用两根细线将一长l、质量为m的通电直导线悬挂，直导线垂直纸面且电流向里，大小为I，加一垂直电流的匀强磁场恰能使细线偏离竖直方向θ处于静止，重力加速度为g.(1)在图上标出所加磁场方向的范围．(2)确定所加磁场磁感应强度最小值及其方向．考点3安培力作用下导体运动方向判定的常用方法电流元法分割为电流元→左手定则→安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向等效法环形电流等效为磁针或条形磁铁通电螺线管等效于多个环形电流结论法同向电流互相吸引...