3-1__20xx__最新物理高考_第二節(jié)__磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-文庫(kù)吧
2025-06-28 19:50 本頁(yè)面
【正文】 三、考點(diǎn)知識(shí)解讀 考點(diǎn) 1. 安培力的理解 剖析： ，它與重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力等一樣，是一種性質(zhì)力 . (1) B 是與 L 垂直或與 L 垂直的分量 。 (2) L 是有效長(zhǎng)度，若載流導(dǎo)體是彎曲導(dǎo)線，且導(dǎo)線所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，則 L 指 彎曲導(dǎo)線中始端指向末端的直線長(zhǎng)度 . 如圖 所示，半圓形平面通電導(dǎo)體，處于垂直于磁場(chǎng)方向平面內(nèi)，則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力大小為 F=BILAB (3) B 并非一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但一定是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 . [例題 1] （ 09 年全國(guó)卷Ⅰ 17.） 如圖 ，一段導(dǎo)線 abcd 位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直。線段 ab、 bc 和 cd 的長(zhǎng)度均為 L，且0135ab c bcd? ? ? ?。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為 I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段 abcd 所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力 （ ） A. 方向沿紙面向上，大小為 ( 2 1)ILB? B. 方向沿紙面向上，大小為 ( 2 1)ILB? C. 方向沿紙面向下，大小為 ( 2 1)ILB? B A F 圖 924 D. 方向沿紙面向下，大小為 ( 2 1)ILB? 解析 ：本題考查安培力的大小與方向的判斷 .該導(dǎo)線可以用 a 和 d 之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng))12( ? 來(lái)等效代替 ,根據(jù) BIlF? ,可知大小為 BIL)12( ? ,方向根據(jù)左手定則 .A 正確。 答案： A 【變式訓(xùn)練 1】 如圖 所示是磁場(chǎng)對(duì)直線電流的作用力判斷，其中正確是 ( ) 解析 ： A 圖中導(dǎo)線是與磁場(chǎng)垂直放置的，所受安培力應(yīng)該是最 大的力的方向也遵守左手定則，所以 A 正確； B 圖中的安培力方向應(yīng)該是垂直導(dǎo)線向左； C 圖中的安培力方向向下，大小應(yīng)該是最大值； D 圖中由于導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行，所以不受安培力作用． 答案 ： A 考點(diǎn) 2. 安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的分析方法 剖析： （ 1）電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向． （ 2）特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向． （ 3）等效法：環(huán) 形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來(lái)分析． （ 4）利用結(jié)論法：①兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；②兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)． （ 5）轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受 合力及運(yùn)動(dòng) 方向． [例題 2] 如圖 927 所示，有一通電直導(dǎo)線放在蹄形電磁鐵的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)電磁鐵線圈與直導(dǎo)線中通以圖示的電流時(shí)，有關(guān)直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是（從上往下看）（ ） A．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B． 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 C．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D． 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 解析： 用安培定則判斷通電蹄形電磁鐵的極性，通電直導(dǎo)線在蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，它的受力情況用電流無(wú)法進(jìn)行判斷，如圖 928 所示把直線 電流等效為 AO、 OO/、 O/B 三段，其中OO/為極短的電流元 .畫(huà)出電磁鐵的磁感線，可知 OO/段電流元不受安培力的作用， AO 段受垂直于紙面向外的安培力， O/B 段受一垂直于紙面向里的安培力，故從上往下看，導(dǎo)線以 OO/段為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) .再用特殊位置法，假設(shè)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò) 90176。，如圖 所示，則導(dǎo)線受力的受力方向應(yīng)豎直向下 .實(shí)際上導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是上述兩種運(yùn)動(dòng)的合成 . 答案： C 【變式訓(xùn)練 2】 把圓形導(dǎo)線圈用細(xì)線掛在通電直導(dǎo)線附近，使兩者在同一豎直平面內(nèi)，其中直導(dǎo)線固定，線圈可以自由活動(dòng)，如圖所示 .當(dāng) 圓線圈中 通入圖示方向的電流時(shí)，線圈將（ ） ，同時(shí)靠近直導(dǎo)線 ，同時(shí)離開(kāi)直導(dǎo)線
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