高三物理磁场对电流的作用

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1、第二课时：磁场对电流的作用设计者：张庆亮审核者：宣金龙上课时间：考点要求与解读：1.安培力安培力的方向Ⅰ2.匀强磁场中的安培力Ⅱ基础知识梳理：一、磁场对通电直导线的作用——安培力1、大小：在匀强磁场中，当导线方向与磁场方向一致时F安=；当导线方向与磁场垂直时，F安=。2、方向：用“定则”判定。3、注意：F安=BIL的适用条件：①一般只适用于匀强磁场；②L⊥B；③如果是弯曲的通电导线，则L是指有效长度，它等于导线两端点所连直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿L由始端流向末端．二、安培力的应用（一）、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

2、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，从而判断出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；，反向电流相互；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。利用这些结论分析，可以事半功倍．（二）．处理相关安培力问题时要注意图形的变换安培力的方向总是垂直于电流方

3、向和磁场方向决定的平面，即一定垂直于B和I，但B和I不一定垂直．有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题，如果我们变三维为二维便可变难为易，迅速解题。典型例题：1、通电导线或线圈在安培力作用小的平动和转动问[例1](1)如图，把轻质线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过图示方向的电流时，线圈将怎样运动？_________________(2)如图所示，有一根竖直长直通电导线和一个通电三角形金属框处在同一平面，直导线和ab平行，当长直导线内通以向上的电流时，若不计重力，则三角形金属框架将会（）A、水平向左运动B、水平

4、向上运动C、处于静止状态D、会发生转动[例2]、一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO′转动,它处在与OO′垂直的匀强磁场中(如图).在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置.则平衡后：（）A.线框四边都不受磁场的作用力.B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零.C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.2、安培力参与的动力学的问题[例3]、如图所示，通电导体棒AC静止于水平轨道上，棒的质量为m，长为L，通过的电流为I，匀强磁场的磁感强度为B，方

5、向和轨道平面成q角。求轨道受到AC棒的压力和摩擦力各多大。[例4]如图所示，电源电动势E=2V，内阻r＝0.5Ω，竖直导轨电阻可以忽略不计，金属棒的质量m＝0.1kg，R＝0.5Ω，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，有效长度为l=0.2m，靠在导轨的外面，为使金属棒不滑动，应加一与纸面成30°与棒垂直且向里的磁场，问：（1）此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B的范围是多少？[例5]如图所示，一个密度ρ=9g/cm3、横截面积S=10mm2的金属环，处于径向对称方向发散的磁场中，环上各处的磁感应强度为B=0.35T，若在环中通以顺时针方向（俯视）电流I=10A，并保持△t=

6、0.2s，试分析：环将做什么运动？运动的距离是多少？（不计空气阻力，g=10m/s2）