安培力的计算及方向的判断.doc

第1页版权所有不得复制
高中物理
安培力的计算及方向的判断
编稿老师
刘汝发
一校
杨雪
二校
黄楠
审核
王红仙
考点突破:
知识点
考纲要求
题型
说明
安培力的计算及方向的判断
熟悉安培力计算公式并能
第1页版权所有不得复制
高中物理
安培力的计算及方向的判断
编稿老师
刘汝发
一校
杨雪
二校
黄楠
审核
王红仙
考点突破:
知识点
考纲要求
题型
说明
安培力的计算及方向的判断
熟悉安培力计算公式并能熟练计算安培力的大小;
;

选择题、计算题
本知识点属于高频考点,是电磁学部分的重要内容,考查方向主要为安培力参与的平衡问题、能量问题等
二、重难点提示:
重点:应用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题。
难点:安培力方向的判断(左手定则)。
一、安培力
:通电导线在磁场中受的力称为安培力。

(1)磁场和电流垂直时,F=BIL;
(2)磁场和电流平行时:F=0;
(3)磁场和电流夹角为θ时:。
理解:(1)当B和I不垂直时,只保留B的垂直分量即可;
(2)当导线不规则时,取其两端连线为研究对象,电流由流入端指向流出端。

(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I所决定的平面。
二、安培力作用下导体运动情况的判定
,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况(安培定则),然后利用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或运动趋势的方向。
第3页版权所有不得复制
,磁感线方向不一定垂直于电流方向,但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直,即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。
三、判定安培力作用下导体运动情况的常用方法
电流元法
分割为电流元安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动方向
特殊位置法
在特殊位置―→安培力方向―→运动方向
等效法
环形电流和通电螺线管都可以等效为条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。
结论法
同向电流互相吸引,异向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势。
转换研究
对象法
定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向。
四、安培力作用下导体的平衡与加速
,只不过多了安培力,解题的关键是画出受力分析图。
,关键是做好受力分析,然后根据牛顿第二定律求出加速度。
例题1如图所示,把一重力不计的通电直导线AB放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线中通有如图所示方向的电流I时,从上向下看,关于导线AB的运动情况下列说法正确的是( )
,同时下降 ,同时上升
,同时下降 ,同时上升
思路分析:(1)根据如图甲所示的导线所处的特殊位置判断其运动情况,将导线AB从N、S极的中间O分成两段,由左手定则可得AO段所受安培力的方向垂直于纸面向外,BO段所受安培力的方向垂直于纸面向里,可见从上向下看,导线AB将绕O点逆时针转动。
(2)根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况,如图乙所示,导线AB此时所受安培力方向竖直向下,导线将向下运动
第4页版权所有不得复制
。
(3)由上述两个特殊位置的判断可知,当导线不在上述特殊位置时,所受安培力使其逆时针转动同时还向下运动,所以可确定C正确。
答案:C
例题2如图所示,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,,匀强磁场方向如图,,、,当在金属细杆内通以电流强度为2A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N、P为导轨上的两点,ON竖直、OP水平,且MN=OP=1m,g取10m/s2,则( )