高三一轮复习磁场的描述 磁场对电流的作用.ppt

安培力的大小和做功情况分析 [师 之 说] 1．安培力公式的说明 (1)可把安培力公式写为F＝Bsinθ·IL(θ为B与I方向夹角)，即 相当于只有与L垂直的磁感应强度的分量对电流产生安 培力． (2)L是有效长度，即为在垂直磁感应强度方向的投影长 度． 2．通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动 (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． (3)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程． 3．安培力做功的实质：能量的转化 (1)安培力做正功：是将电源的电能转化为导线的动能或转 化为其他形式的能． (2)安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后或储存 或转化为其他形式的能． [关键一点] (1)对导线进行受力分析时，注意将三维立体图转变为二维 平面图画受力图． (2)通电导线在磁场中的平衡及加速运动问题的处理方法与 纯力学问题一样，无非是有安培力参与作用． [思路点拨]　先根据闭合电路欧姆定律求出电流I，进而求出安培力．当F安mgsinθ时，Ff静沿导轨向下，当F安mgsinθ时，Ff静沿导轨向上，最后由力的平衡条件列式求解． [解析]　金属棒受到四个力作用： 重力mg，垂直框面向上的支持力 FN，沿框面向上的安培力F安，沿 框面的静摩擦力Ff静．金属棒静止在 框架上时，Ff静的方向可能沿框面向上，也可能向下， 需分两种情况考虑．当变阻器R取值较大时，I较小， 安培力F安较小，在金属棒重力分力mgsinθ作用下棒有 沿框架下滑的趋势，框架对棒的摩擦力沿框面向上， 受力如图所示．金属棒刚好不下滑时满足平衡条件 [答案]　1.4 Ω≤R≤8.2 Ω (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、电流I、磁感应强度B的方向之间涉及 到三维空间，所以在受力分析时要善于把立体图转 化成平面图. 4．如图8－1－16所示，在倾角 为37°的光滑斜面上有一根长 为0.4 m，质量为6×10－2 kg的 通电直导线，电流强度I＝1 A， 图8－1－16 方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中．设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2) [学 之 用] 答案：5 s 考情分析 　　高考对本节的考查，主要集中在对安培力大小的计算和方向的判断上．安培力做功与其他形式能的转化，命题主要是安培力与电磁感应和力学知识的综合问题．安培力作用下的平衡问题和加速运动问题，题型主要是选择题和计算题，但涉及到安培力知识点的分值比较少． 命题预测 　　本节内容是磁场和电磁感应的基础，涉及到磁感应强度概念及其叠加，典型磁场(包括地磁场)的磁感线分布，磁通量、合磁通量及磁通量的变化，电流的磁效应、安培定则等知识点，高考题一般是在这些知识点的基础上综合其他知识命题，对其他知识进行重点考查．可以预测今后高考也将突显这一特点，同时要注意实际应用的事例. 1．(2010·上海高考)如图8－1－17，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 图8－1－17 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．2BIl 解析：V形导线通入电流I时每条边受到的安培力大小均为BIl，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力F＝BIl，答案为C. 答案：C 答案：A 答案：BD 点击此图片进入课下提知能 * 4．磁感应强度B与电场强度E的比较 磁感应强度B 电场强度E 方向 矢量 磁感线切线方向，小磁针N极受力方向 矢量 电场线切线方向，放入该点的正电荷受力方向 场的 叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和 合场强等于各个电场的场强的矢量和 单位 1 T＝1 N/(A·m) 1 V/m＝1 N/C [关键一点] (1)电场强度的方向和电荷受力方向相同或相反，而磁感应 强度的方向和电流元受力方向垂直．