高考物理人教第8章第2讲磁场对电流的作用①知识研习

1、1安培力的方向 (1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，使磁感线从掌心进入，并使四指指向的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的方向 (2)安培力的特点：FB，FI，即F垂直于 和所决定的平面 【技巧提示】B和I可以有任意夹角,电流,安培力,磁场方向,电流方向,2安培力的大小 (1)当导线与匀强磁场方向 时，安培力最大，为F . (2)当导线与匀强磁场方向 时，安培力最小，为F. (3)当导线与磁场方向斜交时，安培力介于 和 之间,垂直,BIL,平行,0,BIL,0,3磁电式电流表 (1)基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间的 (2)工作原理

2、如图所示，磁场的方向总沿着均匀辐射地分布，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是的，保证B的大小不发生变化，且安培力的方向与线圈垂直,线圈,半径,相等,当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就，螺旋弹簧的形变也就 I与指针偏角成正比，表盘刻度 (填“均匀”或“不均匀”)所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小 (3)优、缺点：优点是 ，能测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流,越大,越大,均匀,灵敏度高,很弱,(即时巩固解析为教师用书独有) 考点一判定安培力作用下通电导体运动方向的几种常用方法 要判定通电导体在安培力作

3、用下的运动方向，首先必须清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后才能结合左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向现对几种常用的方法列表比较如下：,【技巧提示】(1)安培力的方向与磁感应强度方向垂直，而不是相同或相反这跟电场力与电场强度方向之间的关系是不同的 (2)在应用左手定则时，磁感线不一定垂直穿过手心，但四指一定指向电流方向，拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向确定的平面,【案例1】(2009海南高考)一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图中箭头所示当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中

4、正确的是(),【解析】匀强磁场竖直向上和导线平行，导线受到安培力为0，A错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到安培力向里，B错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到安培力水平向右，C错，D对 【答案】D,【即时巩固1】如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈 abcd.最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈的运动情况是() Aab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动 Bab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动 Cab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 Dab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动,【解析】先画出蹄形磁铁磁极附近的磁感线

5、，如图所示(这是先决条件) ab边处在水平方向的磁场分量，根据左手定则，ab边受的安培力指向纸里；cd边也处于水平方向的磁场分量，cd边受的安培力指向纸外bc边和da边所受的合力为零整个线圈发生ab向里、cd向外的转动,当线圈由图示位置到转过90的过程中，根据左手定则，da边受到的安培力向下，bc边受到的安培力向上，由于da处磁场较强，da边受到向下的安培力大于bc边受到的向上的安培力，合力向下综合以上分析，选项C正确 【答案】C,考点二安培力 问题：由于安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向决定的平面，即F一定垂直于B和I，但B和I不一定互相垂直因此，有关安培力的问题往往涉及三维空间的问题

6、 方法：解题时要善于从合适的方位把立体图改画为平面图，然后通过对通电导体进行受力和运动情况分析变难为易，迅速解题,【技巧提示】有关安培力的综合问题一般有两类：平衡问题和加速运动问题 (1)平衡问题：解决该类问题首先进行受力分析，作出受力示意图，然后依据物体的平衡条件求解 (2)加速运动问题：解决该类问题也要先进行受力分析，画受力分析图，然后进行运动情况的分析，根据牛顿第二定律求解,【案例2】水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)现垂直于导轨放一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水

7、平面夹角为且指向右斜上方，如图所示，问： (1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？ (2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？,【解析】(1)从b向a看视图如图所示 水平方向：FfF安sin. 竖直方向：FNF安cosmg.,【技巧点拨】该题为安培力与力学、电路相联系的综合问题，求解时要注意：要正确地对通电导体进行受力分析，特别是安培力的方向，牢记安培力的方向既和B垂直又和I垂直 由于B、I、L的方向关系涉及三维的立体空间，为便于分析，要善于选择合理的角度，将立体图转化为平面图(俯视图、剖视图、侧视图等),【即时巩固2】如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平地放置在倾角为的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求使导体棒ab静止在斜面上求： (1)若磁场方向竖直向上，则磁感应