磁场的描述+磁场对电流的作用剖析.ppt

跟踪训练2　一直导线平行于通电螺线管的轴线，放置在螺线管的上方，如图4所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为a到b的电流，则判断导线ab受磁场力后的运动情况为(　　) A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 【答案】D 【解析】先由安培定则判断通电螺线管的南北两极，找出导线左右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图a所示．可以判断导线受磁场力后从上向下看按逆时针方向转动．再分析此时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线受磁场力方向，线管，所以D对．如图b所示，导线还要靠近螺 考点三　安培力的综合应用 【考点解读】 1．安培力的综合应用，一般有两种情形，一是安培力作用下导体的平衡和加速，二是与安培力有关的功能关系问题．安培力的综合应用是高考的热点，题型有选择题，也有综合性的计算题． 2．处理这类问题，需弄清楚电流所在处的磁场分布情况．要做好受力分析，搞清物体的受力情况，然后利用牛顿运动定律或者功能关系求解．在受力分析时，有时要把立体图转换成平面图，转换时要标明B的方向，以有利于确定安培力的方向． 【典例剖析】 例3　如图6所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37 °，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量 m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60、cos 37°＝0.80，求： 方法提炼　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．变三维为二维，画出平面受力分析图，判断安培力的方向时切忌跟着感觉走，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、牛顿第二定律列方程式进行求解． 跟踪训练3　倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上放有一根静止的金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图7所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】D 【解析】不加磁场时，杆ab是静止的，一定受到沿斜面向上的静摩擦力．当加上磁场时，根据左手定则判断出安培力的方向沿斜面向上，开始此力较小，杆ab受的静摩擦力仍然沿斜面向上，当安培力逐渐增大时，静摩擦力开始减小直到零．再增大B，杆ab有沿斜面向上的运动趋势，杆ab受沿斜面向下的静摩擦力且逐渐增大，所以D正确． 例4　如图8所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能(　　) A．变为0 B．先减小后不变 C．等于F D．先增大再减小 13.导体变速运动时的安培力分析 方法提炼　本题的易错点在于有同学认为棒b所受的摩擦力一定是先减小后增大，最后不变.这是没有结合棒a的运动情况而对b所受摩擦力作出分析.因为棒a的最终速度大小未知，所以就存在当棒a的速度达到最大速度时，棒b所受的摩擦力还可能沿斜面向上，在这种情况下，棒b所受摩擦力就是一直减小最后不变，即B选项；而如果当棒a的速度达到最大速度时，棒b所受的摩擦力恰好减小到0，这就是A选项. 跟踪训练4　(2014·云浮模拟)如图9所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5 m，匀强磁场方向如图，大小为0.5 T．质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知MN＝OP＝1 m，则(　　) A．金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2 B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小10 m/s2 D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N 【答案】D * 考点内容 要求 说明 考纲解读 磁场、磁感应强度、磁感线 Ⅰ 说明：①安培力的计算只限于电流方向与磁感应强度垂直的情形． ②洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形. 1.会用安培定则、左手定则分析解决通电导体或带电粒子在磁场中的受力和运动类问题． 2．掌握带电粒子在匀强磁场中的