高中物理节探究磁场对电流的作用.pptVIP

(1)运用左手定则判定安培力的方向时，注意图形的转化，将抽象的立体图形转化为便于受力分析的图形。 (2)运用左手定则时，无论B、I是否垂直，一定要让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指方向即为安培力的方向。 不管是电流还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的运动，在实际操作过程中，往往采用以下几种方法： 电流元法 把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向 等效法 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立 特殊位置法 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向 结论法 两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 转换研究对象法 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的反作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向 [名师点睛] (1)判断通电线圈等在磁场中的转动情况，要寻找具有对称关系的电流元。 (2)利用特殊位置法要注意所选的通电导体所在特殊位置的磁场方向。 3.如图6－1－8所示，把一通电直导 线AB放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自 由移动，当导线中通过如图所示方向的电流I时， 试判断导线的运动情况。 图6－1－8 [思路点拨]　 [解析]根据图甲所示的导线所处的 特殊位置判断其转动情况，将导线AB 从N、S极的中间O分成两段，AO、BO 段所处的磁场方向如图中所示。由左手 定则可得AO段受安培力的方向垂直纸面向外，BO段受安培力的方向垂直纸面向里，可见从上向下看，导线AB将绕O点逆时针转动。 再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况。如图乙所示，导线AB此时受安培力方向竖直向下，导线将向下运动。所以，导线在转动的同时还要向下运动。 [答案]　从上向下看逆时针转动，同时向下运动 分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤： (1)画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况； (2)用左手定则确定各段通电导线所受安培力； (3)据初速度方向结合牛顿运动定律确定导体的运动情况。 1．(对应要点一)如图6－1－9所示， 一段导线abcd位于磁感应强度大 小为B的匀强磁场中，且与磁场方 向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。则导线abcd所受到的磁场的作用力的合力为 (　　) 图6－1－9 答案：A 2．(对应要点二)在如图6－1－10所示的各图中，表示磁场 方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是(　　) 图6－1－10 解析：本题考查用左手定则判断安培力的方向。根据左手定则，四指指向电流方向，让磁感线垂直穿入手心，则大拇指所指的方向即是安培力的方向，只有A符合左手定则。故正确答案为A。 答案：A 3．(对应要点三)一个可以自由运动的线圈L1和 一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两 个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图6－1 －11所示的电流时，从左向右看，则线圈L1 将 (　　) A．不动　　　　　　 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．向纸面内平动 图6－1－11 解析：法一：利用结论法 环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得线圈L1的转动方向应是：从左向右看顺时针转动。 法二：等效分析法 把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心。通电后，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向。由安培定则知线圈L2产生的磁场方向在其内部为竖直向上，线圈L1等效成小磁针后转动前，N极指向纸内，因此应由向纸内转为向上。所以从左向右看，线圈L1顺时针转动。 法三：直线电流元法 把线圈L1沿转动轴分成上下两部分，第一部分又可以看成无数直线电流元，电流元处在线圈L2产生的磁场中，据安培定则可知各电流元所在处磁场方向向上，由左手定则可知，上部电流元所受安培力均指向纸外，下部电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1顺时针转动。 答案：B （1）公式F＝BIl的适用条件是匀