物理高考第二节磁场对电流的作用

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1、第二节磁场对电流的作用一、考情分析考试大纲考纲解读1.安培力、安培力的方向I2.4.匀强磁场中的安培力II安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形1.通电直导体在磁场中受力，结合牛顿定律运动学公式以及能量的转化与守恒，以非选择题形式考查居多.2.通电导线在磁场中受安培力的分析与计算，首先掌握左手定则，会判断安培力方向，其次熟悉掌握受力分析方法，应用有关知识解决安培力参与的平衡、加速等问题，特别注意安培力、电流（导线）、磁场方向三者的空间方位关系。二、考点知识梳理（一）、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做__________．θB

2、说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的____________即为安培力．2.安培力的计算公式：___________（θ是I与B的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝900，此时安培力有______值；9-2.1通电导线与磁场方向平行时，即θ＝00，此时安培力有______值，F=0N;00＜B＜900时，安培力F介于0和最大值之间.特别提醒：甲乙9-2.1①公式F=BIL中L为导线的________，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端．如图9-2.1所示，甲中：，乙中：L/=

3、d(直径）＝2R（半圆环且半径为R)②安培力的作用点为磁场中通电导体的__________；③安培力做功:做功的结果将_________转化成__________．3.安培力公式的适用条件:I1I2①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用．9-2.3如图9-2.3所示，电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力F＝BI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥．②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用

4、，则通电导体对磁体有反作用力．两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律．4.安培力作用下物体的运动方向的判断（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向．（2）特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．（3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，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．（4）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引

5、，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．（5）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，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，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．（6）分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况②用左手定则确定各段通电导线所受安培力③)据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况（二）、左手定则1.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使

6、拇指跟其余的四指________且与手掌都在__________，让磁感线垂直穿过_______，并使四指指向________，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面_______，所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．2.安培力F的方向既与磁场方向________，又与通电导线________,即F跟BI所在的面________．但B与I的方向__________垂直．3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向；②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；③已知F,1的方向时，磁感应强度B

7、的方向不能惟一确定．4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等．三、考点知识解读考点1.安培力的理解剖析：BAF图9-2-41.安培力是磁场对电流的作用力，它与重力、弹力、摩擦力、电场力等一样，是一种性质力.2.安培力公式说明(1)B是与L垂直或与L垂直的分量;(2)L是有效长度，若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感应强度方向垂直，则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.如图9-2.4所示，半圆形平面通电导体，处于垂直于磁

8、场方向平面内，则导线所受磁场力大小为F=BILAB(3)B并非一定是匀强磁场，但一定是导线所在处的磁感应强度.[例题1]（