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1、人教版(2019)高二下学期物理期末复习资料期末复习一安培力 考点一安培力的分析与计算1安培力(通电导线在磁场中受的力)的大小:(1)当B、I垂直时,FIlB。(2)若B与I夹角为,将B沿垂直于I和平行于I的方向正交分解,取垂直分量,可得FIlBsin_。注意:是磁感应强度的方向与导线的夹角。当0或180,即磁感应强度的方向与导线平行时,F0。(3)公式的适用条件:一般只适用于匀强磁场。(4)l是指有效长度。弯曲通电导线的有效长度l等于连接导线两端点的直线的长度,相应的电流方向沿两端点连线由始端指向末端,如图所示。2.安培力的方向左手定则: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
2、个平面内;让磁感线从掌心垂直进入,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。3同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。例题1:一不可伸长直导线垂直于匀强磁场B放置,通过电流I时导线受到的安培力为F,将该导线做成半圆环,圆环平面仍垂直于匀强磁场放置,如图所示,要保持安培力不变,则圆环中电流大小为()A.IB.IC.ID.I例题2:如图所示,电流天平的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度大小为B,方向与线圈平面垂直。当线圈中通过方向如图所示的电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后使电流反向,大小不变,这时为使天平两臂再达到新的
3、平衡,则需()A.在天平右盘中增加质量mnBILg的砝码B.在天平右盘中增加质量m2nBILg的砝码C.在天平左盘中增加质量mnBILg的砝码D.在天平左盘中增加质量m2nBILg的砝码练习1:如图所示,正六边形线框abcdef由六根导体棒连接而成,固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直,线框顶点a、b与电源两端相连,其中ab棒的电阻为5R,其余各棒的电阻均为R,电源内阻及导线电阻忽略不计。S闭合后,线框受到的安培力大小为F。若仅将ab棒移走,则余下线框受到的安培力大小为()A. B. C. D.考点二 安培力作用下导体运动情况的分析判断安培力作用下导体的运动情况的五种方法电流元法分割为电流
4、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根据同极相斥、异极相吸判断作用力的方向进而判断运动方向结论法两平行直线电流在相互作用中,无转动趋势,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例题3.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示。如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则导线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
5、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练习2:如图所示,在条形磁铁S极附近用绝缘轻绳悬挂一轻质圆线圈时,磁铁与圆线圈在同一平面内,当线圈中通有逆时针方向的电流时,线圈运动的情况是()A.从上向下看,线圈顺时针旋转,同时靠近S极B.从上向下看,线圈顺时针旋转,同时远离S极C.从上向下看,线圈逆时针旋转,同时靠近S极D.从上向下看,线圈逆时针旋转,同时远离S极练习3:若用细线将一条形磁体悬挂于天花板上,条形磁体处于水平且静止的状态。当导线ab中通有如图所示的电流时,则条形磁体的N极将向_(填“内”或“外”)偏转;条形磁体受到的拉力_(填“大于”或“小于”)其受到的重力。考点三安培力作用下的平衡与加速问题安培力作用下的平衡或加速问题的解题思路(1)选定研究对象。(2)受力分析,变立体图为平面图,如侧视图、剖面图或俯视图等,并画出平面受力分析图,安培力的方向F安B、F安I,如图所示。(3)应用共点力的平衡条件或牛顿第二定律或动能定理列方程解题。例题4:(多选)如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线通以垂直纸面向里方向的电流时,下列判断正确的是()A.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用C.若将导线移至磁铁中