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    安培力专题-复习.ppt

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    安培力专题-复习.ppt

    第九章 磁场 第二讲 磁场对通电导线的作用安培力,安培力,安培力的方向 Ⅰ 匀强磁场中的安培力 Ⅱ 说明安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形.,考纲要求,2.安培力的方向 1左手定则判定伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线垂直穿入掌心,并使四指指向 的方向,拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受的方向. 2安培力的方向特点F⊥B,F⊥I,即F垂直于 决定的平面.,2磁场和电流平行时F=,知识梳理 1.安培力的大小 1磁场和电流垂直时F= .,BIL,电流,安培力,B和I,0,注意(1)L为有效长度,即导线两端的连线在垂直磁场方向的投影长度 (2)B为L处的磁感应强度,3. 安培力做功,(确定了B、I、F三者的方向关系),【典例剖析】 【题型一】安培力大小、方向的判断 例1、如右图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60的V形, 并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在 该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力 大小为 A.0 B.0.5 BIl C.BIl D.2BIl,,,C,拓展延伸闭合通电线圈在匀强磁场中所受安培力为多少,,,,,零,收缩趋势,,方法总结安培力的大小FBILL指有效长度,例2、两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动,设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环,则两环的运动情况是 ( ) A.都绕圆柱体转动 B.彼此相向运动,且具有大小相等的加速度 C.彼此相向运动,电流大的加速度大 D.彼此背向运动,电流大的加速度大,B,A,,,,,,,,方法总结 同向电流相吸,异向电流相斥,【题型二】与安培力有关的综合问题 例3、如右图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时台秤读数为F1,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以方向如图所示的电流后,台秤读数为F2,则以下说法正确的是 A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短 C.F1>F2 D.F1<F2,BC,BC,方法总结转换研究对象,又 F安 BIL ② 由闭合电路欧姆定律得 EIRr ③,由①②得 方向为垂直斜面向上,由平衡条件得 ①,因为当导体棒与磁感应强度垂直时, 磁感应强度最小 即 Fmin BIL ②,解(1)导体棒的平面受力图如图所示,由平衡条件得F安mgtanθ ①,联立①② ③式并代入数据,得B=,,(2)导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡,由力学知识可知,当安培力F安与FN垂直时,F安有最小值,如图,1选定研究对象; 2变立体图为平面图,画出平面受力分析图,其中安培力的方向要用左手定则来判断,注意F安⊥B、F安⊥I; 3根据力的平衡条件、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律列方程式进行求解,拓展延伸1、若要求对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值为多少 方向如何 2、若加方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场,导体棒静 止释放时有下滑趋势,求此时导体棒的瞬时加速度的大小,B 方向水平向左,方法总结求解通电导体在磁场中的力学问题的处理方法,,针对训练3质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,当导体棒通以垂直纸面向里的电流时,恰能在导轨上静止.如下图所示的四个图中,标出了四种可能的匀强磁场方向,其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是 ,ACD,1.关于通电导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 A.安培力的方向就是该处的磁场方向 B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面 C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零 D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中,以导线垂 直于磁场时所受的安培力最大,2.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长 为L,质量为m的通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线 静止于斜面上,则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是 ( ) A.Bmgtanθ/IL,方向垂直斜面向下 B.Bmgtanθ/IL,方向竖直向下 C.Bmg/IL,方向水平向左 D.Bmgcosθ/IL,方向水平向右,【巩固练习】,,BD,BC,3.如右图所示,两平行光滑导轨相距为20 cm,金属棒MN的质量为10 g,电阻R=2 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,方向竖直向下,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,当开关S闭合时,MN恰好平衡,求变阻器R1的取值为多少设θ=45,g取10 m/s2,答案13 Ω,课堂小结,一、安培力的大小和方向 1、安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时F=BIL 注意(1)L为有效长度 (2)B并非一定为匀强磁场,是L所在处的磁感应强度. (2)磁场和电流平行时F0 2、安培力的方向 (1)方法左手定则 (2)特点F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和 I 决定的平面. 二、求解通电导体在磁场中的力学问题的方法,1选定研究对象; 2变立体图为平面图,画出平面受力分析图,其中安培力的方向要用 左手定则来判断,注意F安⊥B、F安⊥I; 3根据力的平衡条件、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律列方程式进行求解,

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