2013届高考物理总复习（第1轮）福建专版课件 第9章第2课时 磁场对电流的作用.pptVIP

1.安培力大小 (1)公式：　　　　 (仅限B⊥I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. 2.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. 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. 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. 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α角斜向下，如图9-2-3所示，求棒所受到的摩擦力和支持力. 导体受力如右图所示， 水平方向：f=Fsinα 竖直方向：N=Fcosα+mg 又F=BIL， 所以：f=BILsinα, N=BILcosα+mg 　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. 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θ，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， 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 　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. 　　　ab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. 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， 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 磁场 ２ 磁场对电流的作用 第九章 F=BIL 图9-2-1 安培力的大小及方向的判定 图9-2-2 A．b也恰好处于平衡状态 B．b受的合安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上 C．b受的合安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下 D．b受的合安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下 解析：当a所受安培力的合力为零时，Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时判断所加磁场垂直纸面向外，则b受所加磁场的安培力向上．因Ia＞Ib，所以小于a对b向下的安培力，b受向下的合安培力，且比原来小．故选项D正确 图9-2-3 安培力作用下导体的平衡问题 图9-2-4 图9-2-5 通电导体框在磁场中的偏转问题 图9-2-6