高考物理一轮总复习精品课件 第10章 磁场 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用 (2).ppt

本课结束教材情境·想一想磁性材料被磁化和去磁的本质是什么?提示磁性材料被磁化时,内部分子电流的取向变得大致相同,对外显示磁性;受到高温或猛烈撞击时,内部分子电流的取向又变得杂乱无章,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性。二、安培力1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时:F=BIL。?(2)磁场和电流平行时:F=0。2.安培力的方向垂直于电流与磁场方向决定的平面左手定则判断:(1)伸出左手,让拇指与其余四指垂直,并且都在同一个平面内。?(2)让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流方向。?(3)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。?易错辨析·判一判(4)将通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零。(×)(5)安培力的方向一定跟电流方向垂直,也一定跟磁感应强度方向垂直。(√)研考点精准突破考点一安培定则的应用和磁场的叠加(自主探究)1.安培定则的应用项目原因(电流方向)结果(磁场方向)说明直线电流的磁场大拇指四指在运用安培定则时应分清“因”和“果”,电流是“因”,磁场是“果”,既可以由“因”判断“果”,也可以由“果”追溯“因”2.磁场的叠加(1)磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,遵守平行四边形定则,可以用正交分解法进行合成与分解。(2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的。3.磁场叠加问题的分析思路(1)确定磁场场源,如通电导线。(2)定位空间中需求解磁感应强度的点,利用安培定则判定各个场源在这一点产生的磁场的大小和方向,如图所示,M、N产生的磁场在c点的磁感应强度分别为BM、BN。(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中c点的合磁感应强度为B。对点演练1.(2023广东深圳月考)已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流大小成正比,与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示,现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边dh和hg上,彼此绝缘,电流方向分别由d流向h、由h流向g,则关于a、b、c、e、f五点的磁感应强度,下列说法正确的是()A.f、a两点磁感应强度相同B.c、e两点磁感应强度大小之比为2∶1C.c点磁感应强度最大D.c点磁感应强度方向与ac平行答案C2.(2021全国甲卷改编)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与OQ在一条直线上,PO与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,图中M、N两点与导线距离均为d,则M点处的磁感应强度大小为,N点处的磁感应强度大小为。?答案02B解析采用等效的思想方法,将EO与OQ视为一条无限长直导线,将PO与OF视为另一条无限长直导线,这两条无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,根据右手螺旋定则,M处两条无限长直导线的磁感应强度方向相反,合磁感应强度为0,N处两条无限长直导线的磁感应强度方向相同,合磁感应强度为2B。考点二安培力的分析与计算(自主探究)1.安培力公式F=BIlsinθ(其中θ为B与I之间的夹角),应用时要注意:(1)B与I垂直时,F=BIl。(2)B与I平行时,F=0。(3)l是有效长度。弯曲导线的有效长度l,等于连接两端点线段的长度(如图所示);相应的电流沿直线由始端流向末端。2.方向:根据左手定则判断。对点演练3.(2019全国Ⅰ卷)如图所示,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为()A.2F B.1.5F C.0.5F D.0答案B解析导体棒MN受到的安培力为F=BIL。根据串、并联电路的特点可知,导体棒ML与LN的电阻之和是导体棒MN电阻的2倍,导体棒MN的电流是导体棒ML与LN电流的2倍,导体棒处在同一磁场中,导体棒ML与LN的有效长度与导体棒MN相同,导体棒ML与LN受到安培力的合力为0.5F。根据左手定则,导体棒ML与LN受到安培力的合力方向与导体棒MN受到的安培力方向相同,线框LMN受到安培力的合力为1.5F,故选B。4.(2022安徽淮北一模改编)如图所示,两根通电长直导线a、b平行且水平放置,a、b中的电流大小均为I,此时b受到的安培力大小为F。当在a、b的上方再放置一根