高二物理 第三章磁场专题——安培力问题归纳（理）知识精讲 人教新课标版选修3-1

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1、高二物理第三章磁场专题——安培力问题归纳人教新课标版选修3-1一、学习目标：1.理解左手定则，会用左手定则处理相关问题。2.掌握安培力作用下的平衡问题的解题方法。3.理解磁感应强度的定义，知道其定义式，理解磁感应强度的矢量性。二、重点、难点：重点：熟练运用左手定则进行相关的判断难点：磁感应强度的矢量性及安培力公式的理解。三、考点分析：内容和要求考点细目出题方式磁感应强度磁感应强度的定义选择、填空题磁感应强度的物理意义及单位矢量性特点磁通量磁通量的定义及公式选择、填空题合磁通及磁通量变化量的计算左手定则左手定则的

2、内容及理解要点选择题安培力安培力的定义及大小选择、计算题安培力作用下的物体运动方向的判断安培力作用下的物体的平衡或运动分析9用心爱心专心知识点一：磁感应强度概念的理解：例1：关于磁感应强度，下列说法正确的是（）。A.一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B.由可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比C.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度

3、的方向答案：D例2：两长直通电导线互相平行，电流方向相同，其截面处于一个等边三角形的A、B处，如图所示，两通电导线在C处的磁感应强度均为B，则C处的总磁感应强度为（）。A.2BB.BC.0D.答案：D知识点二：左手定则的理解与运用问题：例3：在如图所示的三维空间内，匀强磁场方向沿＋x方向，在平面xOz内有一通电直导线，若它所受的安培力方向沿＋y方向，则（）。9用心爱心专心A.该通电导线一定不会沿平行Ox方向放置B.该通电导线一定平行Oz方向放置C.无论通电导线怎样放置，它总受到＋y方向的安培力D.沿＋x方向观察

4、导线中的电流方向，应该为向右方向答案：AD变式1：母题迁移在如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是（）。答案：A知识点三：安培力作用下通电导体的运动：例4：一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.向纸面内平动答案：B变式2：母题迁移一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，下图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的

5、电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是（）。A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁受到向右的摩擦力D.磁铁受到向左的摩擦力答案：AD知识点四：安培力公式的灵活应用：例5：如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力。9用心爱心专心答案：母题迁移一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（）。A.0.4NB.0.2NC.0.1ND.0答案：BCD知识点五：安培力作用下的物

6、体的平衡问题：例6：如图所示，通电直导线ab质量为m，水平地放置在倾角为θ的光滑导轨上，导轨宽度为L，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求导线ab静止在斜面上。（1）若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？（2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？【解析】（1）若磁场方向竖直向上，从a向b观察，导线受力情况如图所示。由平衡条件得：在水平方向上：，在竖直方向上：，其中，联立可解得：。（2）若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小

7、。如图所示，由力的矢量三角形法则讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应的磁感应强度最小，设其值为则。9用心爱心专心根据左手定则知，该磁场方向垂直斜面向上。变式3：母题迁移质量为m，长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图所示，求棒MN所受的支持力大小和摩擦力大小。答案：画出平面图，由左手定则判断出安培力方向，对MN受力分析，如图所示，对导体棒MN，由平衡条件得：水平方向：。竖直方向：。安培力，所以MN所受的支持力，所受摩

8、擦力。本讲的内容有两个重要的知识点：左手定则和安培力的公式，学习左手定则可以采用类比的方法，将其与安培定则进行对比，理解会更深刻；对于探究安培力的内容，要注意安培力公式推导中控制变量法的运用，理解影响安培力大小的几种因素，安培力作用下的物体的平衡问题要与过去所学的平衡问题的基本理论进行横向联系，从而提高安培力计算的灵活性。一、预习新知安培力的应用问题归纳二、预习点拨9用心爱心专心探究与