第一章 专题提升1 与安培力有关的力学问题-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课件PPT（粤教版）

导马泳 专题提升1 与安培力有关的力学问题 [素养目标] 1.会判断安培力作用下导体的运动方向或趋势. 2.会分析并解决安培力作用下物体的平衡与非平衡问题， 分类研析 突破要点，提升关键 类型一判断安培力作用下导体的运动方向或运动趋势 1.判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实现的，因此，此类问题 可按下面步骤进行分析： (1)确定导体所在位置的磁场分布情况： (2)结合左手定则判断导体所受安培力的方向. (3)由导体的受力情况判定导体的运动方向. 2.判断导体在磁场中运动情况的常用方法 [例1]如图所示，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)(C) 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：在导线处于如图甲所示的位置时，将导线AB从N极、S极的中间0处分成 两段，A0、B0段所处的磁场方向如图甲所示，由左手定则可得A0段受安培力方 向垂直于纸面向外，B0段受安培力的方向垂直于纸面向里，则从上往下看，导 线AB将绕0，点逆时针转动.由导线转过90°时的特殊位置（如图乙所示）可知， 导线AB此时受安培力方向竖直向下，导线将向下运动.由上述两个特殊位置的 判断可知，导线所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动. 甲 乙 [对点训练1]一个可以自由运动的线圈L和一个水平固定的线圈L2互相绝缘 垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示.当两线圈中通以图示方向的电流 时，从左向右看，线圈L将(B) A.不动 B.顺时针转动 C.逆时针转动 D.向纸面内平动 12 解析：法一电流元法把线圈L_1沿L_2所在平面分成上、下两部分，每一部分 又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L_2中的电流产生的磁场中，根据安 培定则可知，各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，线圈L_1上半 部分电流元所受安培力方向均指向纸外，线圈L_1下半部分电流元所受安培力 方向均指向纸内，因此从左向右看线圈L_1将顺时针转动，故选B。 法二等效法。将环形电流I_1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I_2 的圆心处。由安培定则知，I_2产生的磁场方向沿其竖直轴线向上，而环形电流 I_1等效成的小磁针在转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转 为竖直向上，所以从左向右看，线圈L_1将顺时针转动，故选B。 法三结论法。环形电流I_1、I_2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电 流同向平行为止，据此可知，从左向右看，线圈L_1将顺时针转动，故选B。 类型二安培力作用下的平衡问题 1.将立体图转化为平面图 安培力作用下的平衡问题，题目给出的一般是立体图，如果把受到的力直接画 在导体棒上，则较为抽象，不利于问题的求解，一般把抽象的立体图转换为直观 的平面图，常见情境如下. R B 立体图 B 平面图