第1章 安培力与洛伦兹力（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（鲁科版2019）

微专题1　安培力的综合应用 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课后巩固 素养提升 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 安培力作用下导体运动方向的判断 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。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 2．判断安培力作用下导体的运动方向的常用方法 (1)电流元法 即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每小段电流元受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向。 (2)特殊位置法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力方向，从而确定运动方向。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (3)等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁。条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管。通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。 (4)利用结论法 ①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥； ②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (5)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。定性分析磁体在电流磁场作用的受力和运动时，可先分析电流在磁体的磁场中受到的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受电流的作用力。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [典例1]　 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方向为由a到b的电流，则导线ab受磁场力方向后的运动情况为(　　) 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 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 D 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [解析]　先由安培定则判断通电螺线管的N、S极，找出导线左右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图(a)所示。可以判断导线受磁场力后从上向下看按逆时针方向转动，再分析此时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线受磁场力的方向，如图(b)所示，导线还要靠近螺线管，故D正确，A、B、C错误。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 1．两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是(　　) A．都绕圆柱体转动 B．彼此相向运动，且具有大小相等的加速度 C．彼此相向运动，电流大的加速度大 D．彼此背向运动，电流大的加速度大 B 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 解析：同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但根据牛顿第三定律知两线圈间的相互作用力必大小相等，选项B正确。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 安培力作用下的平衡与加速问题 解决安培力作用下的力学综合问题，做好全面受力分析是前提，其中重要的是不要漏掉安培力，其次要根据题设条件明确运动状态，再根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [典例2]　如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度大小为B、方向竖起向下的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源。电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放，导体棒向下滑动，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 分析通电导体在安培力作用下的平衡和运动问题的关键是将立体图转化为平面图。首先选定观察角度画好平面图，其次是标出电流方向和磁场方向，然后利用左手定则判断安培力的方向。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 2.如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则(　　) A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极 B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极 C．无论如何台秤的示数都不可能变化 D．以上说法都不正确 A 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 解析：如果台秤的示数增大，说