2019-2020学年高中物理 第2章 磁场 章末整合课件 新人教版选修1-1

章末整合磁场产生：运动电荷产生磁场各种磁体通电直导线通电螺线管环形电流各种电流基本性质对通电导线有力的作用对运动电荷有力的作用描述磁场磁感应强度大小：B＝FILI⊥B方向小磁针N极受力方向磁感线切线方向磁感线条形磁铁蹄形磁铁匀强磁场磁感线形状通电直导线环形电流通电螺线管磁场方向由安培定则确定磁场磁场作用对通电直导线安培力大小：F＝BILI⊥B方向：左手定则对运动电荷洛伦兹力方向：左手定则对磁体：磁极N极受力方向与该处B的方向相同洛伦兹力作用下的运动v∥B，直线运动带电粒子在磁场中偏转磁性材料磁化与退磁磁性材料的分类硬磁性材料软磁性材料磁记录生活中的应用地磁场的研究安培力作用下的平衡问题1．解决通电导体在磁场中受重力、弹力、摩擦力、安培力等力的作用下的平衡问题，关键是受力分析．2．由于安培力F的方向、电流I的方向、磁感应强度B的方向三者之间涉及三维空间，所以在分析和计算安培力的大小时，要善于把立体图形改画成平面图形，以便受力分析．3．画好辅助图(如斜面)，标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)也是画好受力分析图的关键．图2－1例题质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的金属导轨上，如图2－1所示．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，在下列各图所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是()解析要使静摩擦力为零，如果FN＝0，必有Ff＝0.B选项中安培力的方向竖直向上与重力的方向相反可能使FN＝0.B项是正确的；如果FN≠0，则导体棒除受静摩擦力Ff以外的其他力的合力只要为零，那么Ff＝0.在A选项中，导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力合力可能为零，则导体棒所受静摩擦力可能为零；C、D选项中，从导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力的方向分析，合力不可能为零，所以导体所受静摩擦力不可能为零，故正确的选项应为A、B项．答案AB1．如图2－2所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其N极的上方固定一根长直导线，导线与磁场垂直．给导线通以垂直纸面向里的电流，则()专题小练图2－2A．磁铁对桌面的压力减小，桌面对磁铁无摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁无摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力减小，桌面给磁铁向左的摩擦力D．磁铁对桌面的压力增大，桌面给磁铁向右的摩擦力【答案】D【解析】本题不要取磁铁作为研究对象，而应取通电导线作为研究对象．因为导线所在处的磁场方向容易判断，安培力的方向易确定，然后再由牛顿第三定律分析磁铁的受力情况．大致画出导线所在处的磁场方向，确定导线的受力方向，如图所示，则磁铁受斜向下的磁场力．可以确定选项D正确．2．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()【答案】D【解析】A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错误；B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错误；C中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错误；D中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D正确．3．电流天平的原理图如图2－3所示，矩形线圈abcd的bc边悬在匀强磁场中．当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡．然后使电流I反向，这时要在天平的左盘上加质量为m的砝码，才能使天平重新平衡．则此时磁场对bc边作用力的大小为()图2－3A.14mgB.13mgC.12mgD.15mg【答案】C【解析】初状态天平平衡时，由左手定则可知，在磁场中的导线bc受到的安培力方向竖直向上，大小设为F，左、右两盘的砝码质量分别设为m1和m2.由平衡条件得：m1g＝m2g－F.电流I反向后，导线bc受到的安培力方向竖直向下，大小仍为F，这时要在天平的左盘上加质量为m的砝码，才能使天平重新平衡．由平衡条件得：m1g＋mg＝m2g＋F.以上两式相减可得：mg＝2F，所以：F＝mg2.