探究安培力课件(沪科版选修3-1).ppt

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1、1.在探究安培力的方向与电流方向、磁场方向的关系时,能否同时改变二者的方向?提示：不能同时改变二者的方向,应该利用控制变量法,保持磁场方向或电流方向不变,探究安培力的方向与变化量的关系,若两者都变化,影响变化的原因难以确定.2.试探讨安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系.提示：由左手定则知，安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.3.安培力垂直于导线、垂直于磁场方向，那么电流也一定与磁场垂直吗？提示：根据左手定则，通电导线在磁场中所受安培力一定垂直于导线、垂直于

2、磁场，但由于导线可以沿任何方向放入磁场，所以电流不一定与磁场垂直.【典例1】(2010·杭州高二检测)在xOy平面中有一通电直导线ab与Ox、Oy轴相交，导线中的电流方向如图所示.该区域有匀强磁场，通电直导线所受安培力的方向与Oz轴的正方向相同，该磁场的磁感应强度的方向可能是()A.沿x轴负方向B.沿y轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向【思路点拨】解答本题应按如下思路进行：(1)在原图中标出电流方向与安培力方向.(2)用左手定则确定磁场方向的指向范围.(3)注意磁感线的斜穿手心情况，即正确分解磁感应强度.【自主解答】

3、选A、B.当电流方向与磁场方向不垂直时，可以将磁感应强度进行分解，分解为与电流方向垂直的分量和与电流方向平行的分量.根据左手定则，手心应与磁感应强度垂直电流方向的分量垂直.当磁感应强度的方向为x轴负方向或y轴负方向时，都有与电流垂直的分量，根据左手定则，受力方向都沿z轴正方向，如图所示.A、B正确.【典例2】如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈()A.向左运动B.向右运动C.静止不动D.无法确定【思路点拨】解答本题一般按如下思路

4、进行：(1)明确电流周围磁场的分布情况.(2)用左手定则确定各部分电流受安培力方向情况.(3)根据受力确定物体运动情况.(4)也可以用等效法、结论法等简洁方法直接判定.【自主解答】选A.方法一：等效法.把通电线圈等效成小磁针.由安培定则，线圈等效成小磁针后，左端是S极，右端是N极，异名磁极相吸引，线圈向左运动.方法二：电流元法.如图所示，取其中的上、下两小段分析，根据其中心对称性线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动.1.通电导线如果在磁场中不受安培力作用，能否说明该处磁感应强度为零？提示：不能.当把通电导线与磁场平

5、行放置时，导线所受安培力为零，但该处的磁感应强度不为零.2.匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，导线受到的安培力为F=IlB，所以导线所在位置处的磁感应强度这是磁感应强度的另一种定义方法.由此我们能否判断，B与F成正比，与Il成反比？当把磁场中某受力通电导线取走后，该处的磁感应强度为零吗？提示：磁感应强度B由磁场本身决定，与放入的通电导线无关，所以不能说B与F成正比，与Il成反比.当把磁场中某点的通电导线取走后，该处的磁感应强度不变，并不为零.3.当通电导线与磁场方向既不垂直也不平行时所受安培力如何计算？提示：如图，假

6、设通电导线与磁场方向成θ角，可以把磁感应强度B分解为两个分量，与电流方向垂直的分量B1=Bsinθ，与电流平行的分量B2=Bcosθ，B2分量不会对电流产生安培力，所以此通电导线所受的安培力即为分量B1对导线的安培力F=ILB1=ILBsinθ.4.磁场越强，放入磁场中的通电导线所受安培力一定越大吗？提示：由于通电导线所受安培力大小与电流大小、导线长度、磁场的强弱以及导线与磁场方向夹角有关系，所以磁场越强通电导线所受安培力不一定越大.【典例3】(2010·泰州高二检测)如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽

7、度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力.【思路点拨】解答此题应明确以下三点:(1)将立体图转为投影图进行受力分析.(2)用左手定则判断通电导线受的安培力.(3)正交分解法处理平衡问题.【自主解答】本题为涉及安培力时的物体平衡问题,通过对通电导体棒的受力分析,根据共点力平衡方程求解.棒的受力分析如图所示：由闭合电路欧姆定律由安培力公式F=BIL,由共点力平衡条件Fsinθ=Ff,FN+Fcosθ=m

8、g,整理得答案:【典例4】如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以如图所示方向的电流，电流强度为I，欲使导体棒ab静止在斜面上.(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？(2)若要求磁感应强度最小，求磁感应强度的大小和方向.【思路点拨】求解此题应把握下面四点：