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时间:2018-12-09
《物理高考第二节磁场对电流的作用_1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二节磁场对电流的作用一、考情分析考试大纲考纲解读1.安培力、安培力的方向I2.4.匀强磁场中的安培力II安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形1.通电直导体在磁场中受力,结合牛顿定律运动学公式以及能量的转化与守恒,以非选择题形式考查居多.2.通电导线在磁场中受安培力的分析与计算,首先掌握左手定则,会判断安培力方向,其次熟悉掌握受力分析方法,应用有关知识解决安培力参与的平衡、加速等问题,特别注意安培力、电流(导线)、磁场方向三者的空间方位关系。二、考点知识梳理(一)、安培力1.安培力:通电导线在磁场中受
2、到的作用力叫做__________.θB说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的____________即为安培力.2.安培力的计算公式:___________(θ是I与B的夹角);通电导线与磁场方向垂直时,即θ=900,此时安培力有______值;9-2.1通电导线与磁场方向平行时,即θ=00,此时安培力有______值,F=0N;00<B<900时,安培力F介于0和最大值之间.特别提醒:甲乙9-2.1①公式F=BIL中L为导线的________,即导线两端点所连直线的
3、长度,相应的电流方向沿L由始端流向末端.如图9-2.1所示,甲中:,乙中:L/=d(直径)=2R(半圆环且半径为R)②安培力的作用点为磁场中通电导体的__________;③安培力做功:做功的结果将_________转化成__________.3.安培力公式的适用条件:I1I2①公式F=BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况,对于非匀强磁场只是近似适用(如对电流元),但对某些特殊情况仍适用.9-2.3如图9-2.3所示,电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B,则I1对I2的安培力F=BI2L,方
4、向向左,同理I2对I1,安培力向右,即同向电流相吸,异向电流相斥.②根据力的相互作用原理,如果是磁体对通电导体有力的作用,则通电导体对磁体有反作用力.两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律.4.安培力作用下物体的运动方向的判断(1)电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断整段电流所受合力方向,最后确定运动方向.(2)特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向.(3)等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成
5、条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析.(4)利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势.(5)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,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,再确定磁体所受电流作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.(6)分析在安培力作用下通电导体运动
6、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)据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况(二)、左手定则1.用左手定则判定安培力方向的方法:伸开左手,使拇指跟其余的四指________且与手掌都在__________,让磁感线垂直穿过_______,并使四指指向________,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面_______,所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.2.安培力F的方向既与磁场方向________,又与通电导线________,即F跟BI所在
7、的面________.但B与I的方向__________垂直.3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系①已知I,B的方向,可惟一确定F的方向;②已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I的方向;③已知F,1的方向时,磁感应强度B的方向不能惟一确定.4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间,所以求解本部分问题时,应具有较好的空间想象力,要善于把立体图画变成易于分析的平面图,即画成俯视图,剖视图,侧视图等.三、考点知识解读考点1.安培力的理解剖析:BAF图9-2-41.安培力是磁场对电流的作用
8、力,它与重力、弹力、摩擦力、电场力等一样,是一种性质力.2.安培力公式说明(1)B是与L垂直或与L垂直的分量;(2)L是有效长度,若载流导体是弯曲导线,且导线所在平面与磁感应强度方向垂直,则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.如图9-2.4所示,半圆形平面通电导体,处于垂直于磁场方向平面内,则导线所受磁场力大小为F=BILAB(3)B并非一定是匀强磁场,但一定是导线所在处的磁感应强度.[例题1](
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