2019-2020学年高中物理 第二章 磁场 本章优化总结课件 新人教版选修1-1

本章优化总结第二章磁场安培力与洛伦兹力1．安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样可由左手定则判定．判定洛伦兹力方向时，一定要注意F垂直于v和B所确定的平面．2．当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度B的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用．在磁场中静止的电荷也不受洛伦兹力作用．3．洛伦兹力对运动电荷不做功．由于洛伦兹力F始终与电荷运动速度v的方向垂直，F只改变v的方向，并不改变v的大小，所以洛伦兹力对运动电荷永远不做功．4．洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力作用对象仅在运动电荷的速度与B不平行时，运动电荷才受到洛伦兹力带电粒子只要处在电场中不论是运动的还是静止的，不论运动方向如何，一定受到电场力大小方向F＝qvB，F的方向与B垂直，与v垂直，用左手定则判断F＝qE，F的方向与E同向或反向特点洛伦兹力永不做功电场力可做正功，也可做负功，也可不做功关于洛伦兹力和安培力，下列说法正确的是()A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的力B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C．安培力是通电导体中定向移动的电荷所受洛伦兹力的宏观表现D．安培力的方向既垂直于电流方向，又垂直于磁场方向；洛伦兹力的方向既垂直于电荷运动方向，又垂直于磁场方向[解析]洛伦兹力是安培力的微观解释，安培力是洛伦兹力的宏观表现，它们本质上都是磁场对运动电荷的作用，A项错，B、C两项对；安培力垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面，洛伦兹力垂直于电荷运动方向与磁场方向所决定的平面，故D对．[答案]BCD通电导线或线圈在安培力作用下的运动分析1．电流元分析法：把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向．2．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁针．3．特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向．4．转换研究对象法：因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，这样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，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及其运动方向．如图所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)()A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升[解析]电流元受力分析法：把直线电流等效为OA、OB两段电流元，如图甲所示，根据左手定则可知两段电流元所受安培力方向相反(OA电流元受力指向纸面外，OB电流元受力指向纸面里)．可见，从上往下看时，导线将逆时针转动．特殊位置分析法：取导线逆时针转过90°后的特殊位置来分析，如图乙所示，根据左手定则判断出其受安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时，向下运动，所以正确答案为C.[答案]C磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的洛伦兹力的方向可以由左手定则判断，判断时让磁感线穿过手心，但不一定垂直穿过手心．四指所指方向为电流的方向，而不是电荷运动方向，这也是判断洛伦兹力方向时经常出现的错误．洛伦兹力的方向垂直于磁感应强度B的方向，也垂直于电流的方向，但磁感应强度B与电荷运动方向不一定垂直．如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放在粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，那么，在加速运动阶段，a、b间的摩擦力的方向及大小变化情况为()A．向左，增大B．向左，减小C．向左，不变D．先向左后向右，先减小后增加[解析]随着速度的增加，a受到向下的洛伦兹力不断加大，整体对地面的压力也就不断变大，使得滑动摩擦力不断变大，从而加速度减小．而a的加速度是由b对a的静摩擦力提供，由加速度的方向与合外力方向相同可知，b对a的静摩擦力向左，由于整体的加速度在减小，故a的加速度也在减小，从而合外力减小，即静摩擦力减小．[答案]B