xx届高考物理轮总复习教案035

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1、XX届高考物理轮总复习教案035　　第25讲磁场的描述磁场对电流的作用　　教学目标　　知道磁场、磁感应强度、磁感线　　能判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向　　了解安培力、安培力的方向，会计算匀强磁场中的安培力　　重点：匀强磁场中安培力的受力分析、方向判断以及计算　　难点：匀强磁场中安培力的受力分析、方向判断以及计算　　知识梳理　　一、磁场　　．磁场的方向：　　磁感线在该点的切线方向;　　规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向为该点处磁场方向。　　对磁体：外部，内部组成闭合曲线；这点与静电场电场线不同。　　电流产生的磁场方向用安培左手定则判断　　．地磁场的磁感线分布

2、特点：　　要明确三个问题：　　地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近；　　地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似；　　在地球赤道平面上，地磁场方向都是由北向南且方向水平；　　．磁感应强度　　定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫做磁感应强度，　　定义式为。　　磁感应强度是矢量，其方向就是磁场方向。　　单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/=1g/　　对定义式的理解：　　①定义式中反映的F、B、I方向关系为：B⊥I，F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面。　　②定义式可以用来量度

3、磁场中某处磁感应强度，不决定该处磁场的强弱，磁场中某处磁感应强度的大小由磁场自身性质来决定。　　③磁感应强度是矢量，其矢量方向是小磁针在该处的北极受力方向，与安培力方向是垂直的。　　④如果空间某处磁场是由几个磁场共同激发的，则该点处合磁场是几个分磁场的矢量和；某处合磁场可以依据问题求解的需要分解为两个分磁场；磁场的分解与合成必须遵循矢量运算法则。　　二、安培力　　．安培力的大小：　　安培力的计算公式：F＝BIL，条件为磁场B与直导体L垂直。　　导体与磁场垂直时，安培力最大；当导体与磁场平行时，导体与磁场平行，安培力为零。　　F＝BIL要求L上各点处磁感应强度相等，故该公

4、式一般只适用于匀强磁场。　　．安培力的方向：　　安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。　　F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向，可用左手定则确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面，但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。　　安培力的综合运用　　从能的转化看，安培力做了多少正功，就有多

5、少电能转化为其他能量，安培力做了多少负功，表明就有多少机械能转化为电能。　　安培力的力矩：匀强磁场中　　题型讲解　　磁场、磁感应强度　　有一小段通电导线，长为1c，电流强度为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是　　A．B=2TB．B≤2Tc．B≥2TD．以上情况都有可能　　【答案】c　　受力分析　　如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流。用N表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较　　N减小，f=0N减小，f¹0　　N增大

6、，f=0N增大，f¹0　　【解析】如图1画出一条通过电流I处的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知电流I受安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力F’方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用。故选。　　【答案】　　点评：此题若直接由直线电流的磁场对条形磁铁的作用来分析，将很难得出结论。而先分析我们所熟悉的磁铁对电流的作用，再由牛顿第三定律变换研究对象，过渡到条形磁铁受力，就较容易得出结论。　　如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为q，轨道间接有电动势为E的电源，现将一根质量为、电阻为R的金属杆ab与轨道垂直

7、放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使ab杆静止，所加匀强磁场的磁感强度至少多大？什么方向？　　【解析】以金属杆为研究对象，受力情况如下图所示，当安培力平行于轨道向上时F安最小。　　则gsinq-F安=0，F安=BIL，I=。　　解得　　所以要使ab杆静止至少加一个磁感强度大小为、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场。　　安培力的运用　　如图所示，金属棒N质量为=5g，放在宽度为L=1的光滑水平金属导轨上，匀强磁场竖直向上穿过导轨平面，磁感应强度B=0.5T，电容器的电容c=200μF，电源电动势E=16V，导轨距离地面的高度为h=0.