高考物理 磁场对电流的作用课件

1、 磁场对电流的作用 自主学习自主学习 1基本特点：磁场是磁体、电流和运基本特点：磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊动电荷周围存在的一种特殊 ，其基，其基本性质是对放入其中的磁体、电流或运本性质是对放入其中的磁体、电流或运动电荷动电荷 物质物质有力的作用有力的作用 2方向：方向：在磁场中任一点小磁针在磁场中任一点小磁针 的方向或者是小磁针静止时的方向或者是小磁针静止时N极的指向，极的指向，就是该点磁场的方向就是该点磁场的方向 3磁现象的电本质：磁现象的电本质：磁体、电流和运动磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的电荷的磁场都产生于电荷的 ，并通，并通过磁场而相互作用，最早揭示磁现象电

2、过磁场而相互作用，最早揭示磁现象电本质的是安培的本质的是安培的 假说假说N极受力极受力运动运动分子电流分子电流 4磁感线磁感线 (1)定义：在磁场中画出一系列有定义：在磁场中画出一系列有 的曲的曲线，曲线的切线方向表示磁场的方向，线，曲线的切线方向表示磁场的方向，曲线的曲线的 定性地表示磁场的强弱，这一定性地表示磁场的强弱，这一系列曲线被称为磁感线系列曲线被称为磁感线 (2)特点：特点： 磁感线上某点的磁感线上某点的 方向表示该点的方向表示该点的磁场方向磁场方向 磁感线的疏密程度表示磁场的磁感线的疏密程度表示磁场的 磁感线是磁感线是 曲线，在磁体外部，从曲线，在磁体外部，从N极指向极指向S极，

3、在磁体内部，由极，在磁体内部，由S极指向极指向N极极 磁场内磁感线不中断、不相交、不相磁场内磁感线不中断、不相交、不相切切方向方向疏密疏密强弱强弱闭合闭合切线切线 5地磁场的特点地磁场的特点 (1)地磁场的地磁场的N极在地球极在地球南极南极附近，附近，S极在极在地球地球 附近附近 (2)地磁场地磁场B的水平分量总是从地球南极指的水平分量总是从地球南极指向地球北极，而竖直分量，在南半球垂向地球北极，而竖直分量，在南半球垂直地面直地面 ，在北半球垂直地面，在北半球垂直地面 (3)在赤道平面上，距离地球表面高度相在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度大小等的各点，磁感应强度大小 ，且方

4、，且方向水平指向向水平指向 北极北极向上向上向下向下北北相等相等 6安培定则安培定则(右手螺旋定则右手螺旋定则) (1)直线电流的磁场：用右手握住导线，直线电流的磁场：用右手握住导线，让伸直的让伸直的 所指的方向跟电流的方向一致，所指的方向跟电流的方向一致， 所指方向就是磁感线的环绕方向所指方向就是磁感线的环绕方向 (2)通电螺线管的磁场：用右手握住螺线通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让管，让 所指的方向跟电流的方向一致，所指的方向跟电流的方向一致， 所所指的方向就是螺线管内部磁感线的方指的方向就是螺线管内部磁感线的方向向大拇大拇指指弯曲的四指弯曲的四指弯曲的弯曲的四指四指大拇指大拇指 (

5、3)常见电流的磁感线分布图常见电流的磁感线分布图电流电流图别图别直线电流直线电流环形电流环形电流通电螺线通电螺线管管立体立体图图电流电流图别图别直线电流直线电流环形电流环形电流通电螺线通电螺线管管横截横截面图面图电流电流图别图别直线电流直线电流环形电流环形电流通电螺线通电螺线管管纵截纵截面图面图 深化拓展深化拓展 磁感线和电场线的比较磁感线和电场线的比较磁感线磁感线电场线电场线不同点不同点闭合曲线闭合曲线起始于正电荷，起始于正电荷，终止于负电终止于负电荷荷相相似似点点引入目引入目的的形象描述场而引入的假想线形象描述场而引入的假想线，实际不存在，实际不存在疏密疏密场的强弱场的强弱切线方切线方向向

6、场的方向场的方向 【特别提醒【特别提醒】磁感线的疏密能形象地表磁感线的疏密能形象地表示磁场的强弱，但应注意：示磁场的强弱，但应注意： (1)只有在同一个图中才能根据磁感线的只有在同一个图中才能根据磁感线的疏密判定各处磁场的强弱，在不同的两疏密判定各处磁场的强弱，在不同的两个图中，不能根据磁感线的疏密判定没个图中，不能根据磁感线的疏密判定没有联系的两个图中磁场的强弱有联系的两个图中磁场的强弱 (2)没有画出磁感线的地方并不表示那里没有画出磁感线的地方并不表示那里没有磁场存在没有磁场存在 针对训练针对训练 如图所示，直导线如图所示，直导线AB、螺线管、螺线管C、电、电磁铁磁铁D三者相距较远，它们的

7、磁场互不影三者相距较远，它们的磁场互不影响，当开关响，当开关S闭合后，则小磁针的北极闭合后，则小磁针的北极N(黑色一端黑色一端)指示出磁场方向正确的是指示出磁场方向正确的是 () Aa、cBb、c Cc、dDa、d 解析：解析：据安培定则判断出：据安培定则判断出：(1)AB直导线直导线磁场的小磁针磁场的小磁针a所在位置垂直于纸面向外，所在位置垂直于纸面向外，所以磁针所以磁针a的的N极指向正确；极指向正确；(2)C左侧为左侧为N极，内部磁场向左，所以磁针极，内部磁场向左，所以磁针c的的N极指极指向正确，磁针向正确，磁针b的的N极指向不对；极指向不对；(3)D左左为为S极，右为极，右为N极，所以磁

8、针极，所以磁针d的的N极指向极指向也不正确也不正确 答案：答案：A 自主学习自主学习 1定义：定义：在磁场中垂直于磁场方向的通在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力电导线，所受的安培力F跟电流跟电流I和导线长和导线长度度L的乘积的乘积IL的比值叫做磁感应强度用的比值叫做磁感应强度用B来表示来表示 2定义式：定义式： 3矢量：矢量：磁场中某点磁感应强度的方向磁场中某点磁感应强度的方向就是该点磁场的方向就是该点磁场的方向 4意义：意义：用来描述磁场的强弱和方向用来描述磁场的强弱和方向 5B只与磁场本身有关，与只与磁场本身有关，与F、I、L无无关关 6国际单位符号是国际单位符号是T.1T1N

9、/(Am) 7匀强磁场匀强磁场 (1)概念：磁感应强度的概念：磁感应强度的 、 处处处处相同的磁场叫匀强磁场相同的磁场叫匀强磁场 (2)特点：匀强磁场的磁感线是一些特点：匀强磁场的磁感线是一些 直线直线大小大小方向方向间距相同的平行间距相同的平行 深化拓展深化拓展 磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度磁感应强度B电场强度电场强度E物理意义物理意义描述磁场的描述磁场的性质性质描述电场的性质描述电场的性质定定义义式式共同共同点点都是用比值的形式定义都是用比值的形式定义特点特点B ，通，通电导线与电导线与B垂直，垂直，B与与F、I、L无无关关E ，E与与F、q无关无关磁感应

10、强度磁感应强度B电场强度电场强度E方方向向共同点共同点矢量矢量不同点不同点小磁针小磁针N极极受力方向受力方向放入该点的正电荷放入该点的正电荷受力方向受力方向场场的的叠叠加加共同点共同点都遵从矢量合成法则都遵从矢量合成法则不同点不同点合磁感应强合磁感应强度等于各度等于各磁场的磁磁场的磁感应强度感应强度B的矢量的矢量和和合场强等于各个电合场强等于各个电场的场强场的场强E的矢的矢量和量和1T1N/(Am) 【特别提醒【特别提醒】(1)磁感应强度概念的引入磁感应强度概念的引入与电场强度概念的引入思路是相同的，与电场强度概念的引入思路是相同的，但二者是有区别的在电场中放入的试但二者是有区别的在电场中放入

11、的试探电荷不存在怎么放的问题，但把一段探电荷不存在怎么放的问题，但把一段通电导线放在磁场里，导线方向与磁场通电导线放在磁场里，导线方向与磁场方向间的夹角不同时，所受的安培力也方向间的夹角不同时，所受的安培力也会不同因而在定义磁感应强度时，要会不同因而在定义磁感应强度时，要求导线方向垂直于磁场方向，即求导线方向垂直于磁场方向，即B与与L垂垂直另外，像电场一样，磁场中不同位直另外，像电场一样，磁场中不同位置处的磁感应强度一般是不同的，只有置处的磁感应强度一般是不同的，只有放入的通电导线特别短，用这种方法定放入的通电导线特别短，用这种方法定义出的磁感应强度才是导线所在处的磁义出的磁感应强度才是导线所

12、在处的磁感应强度感应强度 (2)与电场强度由电场本身决定一样，磁与电场强度由电场本身决定一样，磁感应强度由磁场本身决定，跟该位置放感应强度由磁场本身决定，跟该位置放不放通电导线无关不放通电导线无关 针对训练针对训练 下列关于磁感应强度大小的说法中正下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是确的是() A通电导线受磁场力大的地方磁感应强通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大度一定大 B通电导线在磁场强度大的地方受力一通电导线在磁场强度大的地方受力一定大定大 C放在匀强磁场中各处的通电导线，受放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同力大小和方向处处相同 D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场

13、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关中的通电导线受力的大小和方向无关 解析：解析：逐项分析如下：逐项分析如下：选项选项诊断诊断结结论论A磁场中某点的磁感应强度的大小和磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关的受力及方向都无关.错错误误B通电导线在磁场中受力的大小不仅通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且还与通电与磁感应强度有关，而且还与通电导线的取向有关导线的取向有关错错误误C当导线在各个位置的放置方向不同当导线在各个位置的放置方向不同时，其磁场力是不相同的，而选项时，其磁场力是不相同

14、的，而选项C中没有说明导线在各个位置的取中没有说明导线在各个位置的取向是否相同向是否相同错错误误 答案：答案：D 总结提升：总结提升：B 是定义式，故不能说是定义式，故不能说B与与F成正比，与成正比，与IL成反比成反比. 自主学习自主学习 1安培力安培力 (1)定义：磁场对通电导线的定义：磁场对通电导线的 (2)大小：大小：F ，其中，其中B为通电导为通电导线所在处的匀强磁场，线所在处的匀强磁场，I为电流，为电流，L为导线为导线的有效长度，的有效长度，为为B与与I之间的夹角之间的夹角作用力作用力BILsin (3)方向：用方向：用 判定判定 左手定则：伸开左手，使拇指与其余左手定则：伸开左手，

15、使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向指向 的方向，那么，的方向，那么， 所指的方所指的方向就是通向就是通 电导线在磁场中所受安培力的电导线在磁场中所受安培力的方向方向 方向特点：方向特点：FB，FI，即，即F垂直于垂直于B和和I决定的平面决定的平面(注意：注意：B和和I可以有任意可以有任意夹角夹角)左手定则左手定则电流电流拇指拇指 2磁电式电流表磁电式电流表 (1)基本组成部分基本组成部分:磁铁和放在磁铁两极之磁铁和放在磁铁两极之间的间的 (2)工作原理：工作原理： 如图所示，磁

16、场的方向总沿着如图所示，磁场的方向总沿着 均匀均匀辐射地分布，在距轴线等距离处的磁感辐射地分布，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是应强度的大小总是 的，保证的，保证B的大小的大小不发生变化，且安培力的方向与线圈垂不发生变化，且安培力的方向与线圈垂直直线圈线圈相等相等径向径向 当电流通过线圈时，导线受到安培力作当电流通过线圈时，导线受到安培力作用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就圈的转动，电流越大，安培力就 ，螺，螺旋弹簧的形变也就旋弹簧的形变也就 I与指针偏角与指针偏角成成正比，表盘刻度正比，表盘刻度 所以，从线圈偏所以，从线圈偏

17、转的转的 就能判断通过电流的大小就能判断通过电流的大小越大越大越大越大均匀均匀角度角度 深化拓展深化拓展 安培力的大小和做功情况分析安培力的大小和做功情况分析 1安培力公式安培力公式FBIL的说明的说明 (1)B是与是与L垂直或与垂直或与L垂直的分垂直的分量量 (2)L是有效长度，如图所示，是有效长度，如图所示，导线导线ACB中电流为中电流为I，则其受，则其受水平向右的安培力水平向右的安培力FBIL. (3)B并非一定是匀强磁场，但并非一定是匀强磁场，但一定是导线所在处的磁感应强一定是导线所在处的磁感应强度度 2安培力做功的实质：能量的转化安培力做功的实质：能量的转化 (1)安培力做正功：将电

18、源的能量传递给安培力做正功：将电源的能量传递给通电导线或转化为导线的动能或转化为通电导线或转化为导线的动能或转化为其他形式的能其他形式的能 (2)安培力做负功：将其他形式的能转化安培力做负功：将其他形式的能转化为电能后或储存或转化为其他形式的为电能后或储存或转化为其他形式的能能 【特别提醒【特别提醒】有关安培力的综合问题的有关安培力的综合问题的考查，一般有平衡问题和加速运动问题考查，一般有平衡问题和加速运动问题两类两类 (1)平衡问题：解决该类问题首先是进行平衡问题：解决该类问题首先是进行受力分析，画出受力平面图，然后依据受力分析，画出受力平面图，然后依据物体的平衡条件求解物体的平衡条件求解

19、(2)加速运动问题：解决该类问题也要进加速运动问题：解决该类问题也要进行受力分析，画出受力平面图，然后再行受力分析，画出受力平面图，然后再进行运动情况的分析，根据牛顿第二定进行运动情况的分析，根据牛顿第二定律求解律求解 针对训练针对训练 (2007高考广州卷高考广州卷)如图所示，用两根如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线线MN，电流，电流I方向从方向从M到到N，绳子的拉力，绳子的拉力均为均为F.为使为使F0，可能达到要求的方法，可能达到要求的方法是是() A加水平向右的磁场加水平向右的磁场 B加水平向左的磁场加水平向左的磁场 C加垂直于纸面向里

20、的磁场加垂直于纸面向里的磁场 D加垂直于纸面向外的磁场加垂直于纸面向外的磁场 解析：解析：根据题意可知，欲使根据题意可知，欲使F0，则需，则需使磁场力竖直向上，大小等于导线重力，使磁场力竖直向上，大小等于导线重力，由左手定则可知，磁场方向需垂直于纸由左手定则可知，磁场方向需垂直于纸面向里，故选面向里，故选C. 答案：答案：C 规律方法规律方法 (1)磁感应强度是矢量，计算时与力的计磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解交分解法进行合成与分解 (2)在运用安培定则判定直线电流和环形在运用安培定则判定直线电流和环形

21、电流的磁场时应分清电流的磁场时应分清“因因”和和“果果”在判定直线电流的磁场方向时，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指大拇指指“原因原因”电流方向，四指指电流方向，四指指“结果结果”磁场绕向；在判定环形电流磁场绕向；在判定环形电流的磁场方向时，四指指的磁场方向时，四指指“原因原因”电流电流绕向，大拇指指绕向，大拇指指“结果结果”环内沿中心环内沿中心轴线的磁感线方向轴线的磁感线方向 【例【例1】如图甲所示，三根通有电流如图甲所示，三根通有电流I1、I2、I3的平行长直导线分别通过一等腰直的平行长直导线分别通过一等腰直角三角形的三个顶点，它们均垂直于该角三角形的三个顶点，它们均垂直于该三角形所在

22、的平面现在使每条通电导三角形所在的平面现在使每条通电导线在三角形斜边的中点线在三角形斜边的中点O处产生磁感应强处产生磁感应强度大小均为度大小均为B的磁场，则该处的实际磁感的磁场，则该处的实际磁感应强度的大小和方向如何？应强度的大小和方向如何？ 解析解析如图乙所示，根据安培定则，如图乙所示，根据安培定则，I1和和I3在在O处产生的磁感应强度相同，处产生的磁感应强度相同，I2在在O处产生的磁感应强度与它们垂直由大处产生的磁感应强度与它们垂直由大小均为小均为B可知，可知，O点处实际磁感应强度的点处实际磁感应强度的大小大小B0 ，方向与斜边，方向与斜边的夹角的夹角arctan2(在三角形所在的平面在三

23、角形所在的平面内内) 答案答案大小为大小为 ,方向与斜边的夹角为方向与斜边的夹角为arctan2(在三角形所在的平面内在三角形所在的平面内) 总结提升总结提升磁感应强度磁感应强度B是矢量，遵守是矢量，遵守平行四边形定则如果同时在几个电流平行四边形定则如果同时在几个电流或磁铁所形成的磁场中，某点的磁感应或磁铁所形成的磁场中，某点的磁感应强度的大小和方向应该是每一个电流或强度的大小和方向应该是每一个电流或磁铁在该点所产生的磁感应强度的矢量磁铁在该点所产生的磁感应强度的矢量和和 (2008高考宁夏理综高考宁夏理综)在等边三角形的在等边三角形的三个顶点三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线处，各有一条

24、长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示过恒定电流，方向如图所示过c点的导线点的导线所受安培力的方向所受安培力的方向() A与与ab边平行，竖直向上边平行，竖直向上 B与与ab边平行，竖直向下边平行，竖直向下 C与与ab边垂直，指向左边边垂直，指向左边 D与与ab边垂直，指向右边边垂直，指向右边 解析：解析：a处导线在处导线在c处产生的磁场处产生的磁场B1的方的方向垂直于向垂直于ac连线向左下方，连线向左下方，b处导线在处导线在c处产生的磁场处产生的磁场B2的方向垂直于的方向垂直于bc连线向连线向右下方右下方B1和和B2的合磁场的合磁场

25、B的方向竖直向的方向竖直向下由左手定则可判断出过下由左手定则可判断出过c点的导线所点的导线所受安培力的方向与受安培力的方向与ab边垂直，指向左边垂直，指向左边边C正确正确 答案：答案：C 规律方法规律方法 判断通电导线或线圈在安培力作用下的判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动情况，一般采用下列几种方法运动情况，一般采用下列几种方法 (1)电流元分析法电流元分析法 把整段电流等效为很多段直线电流元，把整段电流等效为很多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受安先用左手定则判断每小段电流元所受安培力方向，从而判断出整段电流所受合培力方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向力

26、的方向，最后确定运动方向 (2)特殊值分析法特殊值分析法 把通电直导体转到一个便于分析的特殊把通电直导体转到一个便于分析的特殊位置后，判断其安培力方向，确定其运位置后，判断其安培力方向，确定其运动方向，然后推广到一般位置动方向，然后推广到一般位置 (3)等效分析法等效分析法 环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针可等效为环形电流，通电螺线管小磁针可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或等效为条形磁可等效为多个环形电流或等效为条形磁铁铁 (4)结论分析法结论分析法 两电流相互平行时无转动趋势，同向两电流相互平行时无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流

27、互相排斥电流互相吸引，反向电流互相排斥 两电流不平行时，有转动到相互平行两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势且方向相同的趋势 【例【例2】两根导线两根导线AB、CD相互垂直且相互垂直且彼此绝缘，相隔一小段距离，其中彼此绝缘，相隔一小段距离，其中AB是是固定的，固定的，CD能自由地移动当两导线分能自由地移动当两导线分别通入如图甲所示的电流时，别通入如图甲所示的电流时，CD导线将导线将() A顺时针转动，同时靠近顺时针转动，同时靠近AB B逆时针转动，同时离开逆时针转动，同时离开AB C顺时针转动，同时离开顺时针转动，同时离开AB D逆时针转动，同时靠近逆时针转动，同时靠近AB 解析解

28、析在图甲中，在图甲中，CD导线放在导线放在AB通电通电直导线产生的磁场中，而直导线产生的磁场中，而AB通电直导线通电直导线产生磁场的磁感线是在垂直于导线的平产生磁场的磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为圆心的一些同心圆，面内以导线为圆心的一些同心圆，CD导导线刚好就在这样的平面内，为了明确线刚好就在这样的平面内，为了明确CD导线和磁场的关系将图甲改为图乙所示导线和磁场的关系将图甲改为图乙所示的俯视图，取两特殊点的俯视图，取两特殊点m、n分析并将分析并将磁感强度磁感强度B沿平行于沿平行于CD和垂直于和垂直于CD两个两个方向分解，由左手定则判断可知：方向分解，由左手定则判断可知：m侧的侧的导线受磁

29、场力作用，方向垂直纸面向里，导线受磁场力作用，方向垂直纸面向里，n侧的导线受磁场力作用，方向垂直纸面侧的导线受磁场力作用，方向垂直纸面向外结合题图可知，向外结合题图可知，CD导线将以中点导线将以中点为轴逆时针转动为轴逆时针转动 当当CD导线转动导线转动90 后和后和AB导线平行，导线平行， 且和且和AB导线导线 产生的磁场的磁感线方向垂直，如图丙产生的磁场的磁感线方向垂直，如图丙所示，根据左手定则，所示，根据左手定则，CD导线受到指向导线受到指向AB导线的安培力的作用将逐渐靠近导线的安培力的作用将逐渐靠近AB导导线，实际上线，实际上CD导线是边逆时针转动边靠导线是边逆时针转动边靠近近AB导线的

30、，故选项导线的，故选项D正确正确 答案答案D 总结提升总结提升解答此类问题的关键是转换解答此类问题的关键是转换观察的角度，画出易于分析问题的不同观察的角度，画出易于分析问题的不同视角的平面图，再根据左手定则判断物视角的平面图，再根据左手定则判断物体的受力方向和运动方向体的受力方向和运动方向 将一个质量很小的金属圆环用细线吊起将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当圆环中通以顺时环中心，如图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看针方向的电

31、流时，从上往下看() A圆环顺时针转动，靠近磁铁圆环顺时针转动，靠近磁铁 B圆环顺时针转动，远离磁铁圆环顺时针转动，远离磁铁 C圆环逆时针转动，靠近磁铁圆环逆时针转动，靠近磁铁 D圆环逆时针转动，远离磁铁圆环逆时针转动，远离磁铁 解析：解析：该通电圆环相当于一个垂直于纸该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，面的小磁针，N极在内，极在内，S极在外，根据极在外，根据同极相互排斥，异极相互吸引，可得同极相互排斥，异极相互吸引，可得C项项正确正确 答案：答案：C 规律方法规律方法 解决通电导线在磁场中受到安培力与力解决通电导线在磁场中受到安培力与力学知识的综合问题时，与解决纯力学问学知识的综合问题时

32、，与解决纯力学问题的基本思路一样，只不过是多了一个题的基本思路一样，只不过是多了一个安培力首先是对研究对象进行受力分安培力首先是对研究对象进行受力分析，然后再进行过程分析，在此基础上析，然后再进行过程分析，在此基础上选用合理的力学规律解题但要注意以选用合理的力学规律解题但要注意以下两点：下两点： (1)受力分析时安培力的方向千万不可跟受力分析时安培力的方向千万不可跟着感觉走，要牢记安培力方向既跟磁感着感觉走，要牢记安培力方向既跟磁感应强度应强度B的方向垂直，又跟电流的方向垂直，又跟电流I的方向的方向垂直垂直 (2)画出导线受力的平面图画出导线受力的平面图 做好这两点，剩下的问题就是纯力学问做好

33、这两点，剩下的问题就是纯力学问题了题了 【例【例3】如图所示，光滑导轨与水平面如图所示，光滑导轨与水平面成成角，导轨宽为角，导轨宽为L.匀强磁场磁感应强度匀强磁场磁感应强度为为B.金属杆长也为金属杆长也为L，质量为，质量为m，水平放，水平放在导轨上当回路总电流为在导轨上当回路总电流为I1时，金属杆时，金属杆正好能静止求：正好能静止求： (1)B至少多大？这时至少多大？这时B的方向如何？的方向如何？ (2)若保持若保持B的大小不变而将的大小不变而将B的方向改为的方向改为竖直向上，应把回路总电流竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才调到多大才能使金属杆保持静止？能使金属杆保持静止？ 读题读题“金属

34、杆正好能静止金属杆正好能静止”金属杆金属杆受力平衡受力平衡 画图画图画出金属杆受力的截面图如图所画出金属杆受力的截面图如图所示示 列式列式由三角形定则可知，只有当安培由三角形定则可知，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小，根据左手定则，这时也最小，根据左手定则，这时B应垂直应垂直于导轨平面向上，大小满足于导轨平面向上，大小满足BI1Lmgsin 解析解析(1)由上式可解出：由上式可解出： 方方向垂直导轨平面向上向垂直导轨平面向上 (2)当当B的方向改为竖直向上时，这时安培的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，由沿导轨方向力的方向变为水平向右，由沿导轨方向合力为零，可得合力为零，可得BI2Lcosmgsin，又，又B 故可求得故可求得I2 答案答案 方向垂直斜面向上方向垂直斜面向上 总结提升总结提升通电导体在磁场中的力学问通电导体在磁场中的力学问题有两类：一是平衡问题；二是加速运题有两类：一是平衡问题；二是加速运动问题分析它们的方法是：先画出通动问题分析它们的方法是：先画出通电导体受力的侧视图电导体受力的侧视图(受力分析时，要特受力分析时，要特别注意安培力