专题 第一节 磁场对通电导线的作用力 题型分析-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第二册）

专题　磁场对通电导线的作用力 题型分析 专题一 安培力 例1 如右图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流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 　(1)电流元法 如图所示，把直线电流等效为AO′、O′O、OB三段(O′O段极短)电流元，由于OO′段电流方向与该处磁场方向平行，所以不受安培力作用；AO′段电流元所在处的磁场方向倾斜向上，根据左手定则可知其所受安培力方向垂直于纸面向外；OB段电流元所在处的磁场方向倾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直于纸面向里．综上可知导线将以OO′段为轴顺时针转动(俯视)． (2)特殊位置法 把导线转过90°的特殊位置来分析，根据左手定则判得安培力方向向下，故导线在顺时针转动的同时向下运动． 综上所述，选项A正确． 答案 　A 归纳总结：①通电导线在磁场中的受力的大小由电流的大小、磁感应强度的大小、导线的长度以及导线和磁场方向的夹角几个方面的因素决定．②通电导线在磁场中受到的安培力的方向用左手定则来进行判断. 专题二 安培力作用下的受力平衡 例2 如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是(　　) A．逐渐增大　　　　　　B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 解析　通电导线在斜面上受到重力、支持力和磁场力，当磁场方向竖直向上时，导线受到的磁场力方向水平向右．当磁场方向水平向左时，磁场力的方向竖直向上，把重力、支持力和磁场力放在一个三角形中进行研究，可知磁场力先减小后增大，所以磁感应强度先减小后增大． 答案　C 归纳总结：通电导线在磁场中的平衡问题的解决方法：①分析通电导线的受力．②分析受到的磁场力的方向和大小．③根据受力平衡列方程式．④根据平衡条件找出各个力之间的关系，求出相关的物理量. 专题三 安培力的应用 例3 质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放