2012年高考新课标导学案一轮复习资料 第八章 学案40

2012年高考新课标导学案一轮复习资料 第八章 学案40内容摘要：

1、、概念规律题组1把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是()A安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直2(2010苏北高二教学质量联合调研) 下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()3关于通电导线所受安培力 F 的方向，磁感应强度 B 的方向和电流 I 的方向之间的关系，下列说法正确的是( )AF、B、I 三者必须保持相互垂直BF 必须垂直 B、I，但 2、 B、 I 可以不相互垂直CB 必须垂直 F、I，但 F、I 可以不相互垂直DI 必须垂直 F、B，但 F、B 可以不相互垂直4一根长为 0.2 m、电流为 2 A 的通电导线，放在磁感应强度为 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )A BN C D0 一个可以自由运动的线圈 一个固定的线圈 相绝缘，垂直放置，且两个线圈的圆心重合当两线圈都通过如图 1 所示方向的电流时，则从左向右看，线圈 ()不动B顺时针转动C逆时针转动D质量为 m 的导体棒 止于宽度为 L 的水平导轨上，通过 电流为 I，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向与导轨平面成 角斜向下，如图 2 所示，求 受的支持力和摩擦力的大 3、小一、安培力大小的计算及其方向的判断1安培力大小(1)当 I B 时，F )当 I B 时，F 0注意：(1)当导线弯曲时，L 是导线两端的有效直线长度( 如图 3 所示)图 3(2)对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零2安培力方向：用左手定则判断，注意安培力既垂直于 B，也垂直于 I，即垂直于 决定的平面【例 1】 (2009全国鄂湘赣 陕17)图 4如图 4 所示，一段导线 于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段 ab、 长度均为 L，且135，方向如图中箭头所示导线段 受到的磁场的作用力的合力()A 4、方向沿纸面向上，大小为 ( 1)向沿纸面向上，大小为( 1)向沿纸面向下，大小为( 1)向沿纸面向下，大小为 ( 1)范思维【例 2】图 5(2011新课标18) 电磁轨道炮工作原理如图 5 所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流 I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场) ，磁感应强度的大小与 I 成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的 2 倍，理论上可采用的办法是()A只将轨道长度 L 变为原来的 2 倍B只将电流 I 增加至原来的 2 倍C只将弹体质量 5、减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度 L 变为原来的 2 倍，其他量不变规范思维二、安培力作用下导体运动方向的判定，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动的方向特殊位置法通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向等效法 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个 环形电流，反过来等效也成立结论法两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用 6、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，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向【例 3】图 6如图 6 所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动。 规范思维三、安培力作用下通电导体的平衡问题解决有关通电导体在磁场中的平衡问题，关键是受力分析，只不过比纯力学中的平衡问题要多考虑一个安培力2画好辅助图(如斜面)，标明辅助方向(如 B 的方向、I 的方向等)是画好受力分析图的关键3由于安培力、电流 I、磁感应强度 B 的方向之间涉及到三维空间， 7、所以在受力分析时要善于把立体图转化成平面图【例 4】 (2010泉州模拟)图 7如图 7 所示，两平行金属导轨间的距离 Lm，金属导轨所在平面与水平面夹角 37，在导轨所在的平面内，分布着磁感应强度 B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势 E、内阻 r 的直流电源现把一个质量 m导体棒 在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 ，金属导轨电阻不计，g 取10 m/737：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力规范思维【基础演练】1(2009海南卷2) 一根容易形变的弹性导线，两端 8、固定导线中通有电流，方向如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()(2011霸州模拟)如图 8 所示， 边形闭合线框，a 、b、c 三点坐标分别为(0 ，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整个空间处于沿 y 轴正方向的匀强磁场中，通入电流 I，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是()A与 受到的安培力大小相等B受到的安培力最大C与 受到的安培力大小相等D不受安培力作用3(2009重庆理综19) 在如图 9 所示电路中，电池均相同，当电键 S 分别置于 9、a、b 两处时，导线 间的安培力的大小为 b，可判断这两段导线()图 9A相互吸引，F aB相互排斥，F a互吸引，F ，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力 为滑动摩擦力，大小为：棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为：Ff选项 C 正确 6A对金属杆受力分析，沿 导轨方向： 0，若想让金属杆向上运动，则 项正确，B 项错误 ；若增大 ，则 增大，C 项错误；若电流反向，则金属杆，D 项错误7B由安培定则可知 A 正确由 55知 B ，B 错55 要使 B 最小， B 应在垂直斜面向上的方向上，所以 C、D 正确8D由安培定则和左手定则判断知， D 项正确 95 面对导线的支持 10、力为零时导线的受力如图所示由平衡条件7F7解得：F ，代入数值得：7F由 F：B T2 t 的变化关系为 Bt5 1) (2)B 方向水平向右R R b 向 a 看侧视图如图所示(1)水平方向：FF 安 竖直方向： 安 F 安 B L得：FN，F R R(2)使 受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上则有 F 安 ，根据左手定则判定磁场方向水平向右 R5 解析 导体棒受到的最大静摩擦力 为 0 N 1 拉 0 N3 f F 拉 ， r 61得 2 导体棒将要向右滑动时 I 拉 ，1 r 61得 滑动变阻器连入电路的阻值为 2 R5 易错点评1关于安培力的方向的判断，学生往往记不清用左手还是用右手，再者就是把四指的方向与大拇指的方向的意义搞错记住“力左电右” ，即凡是判断力的方向的都用左手，如安培力、洛伦兹力凡是判断“磁生电”或“电生磁”的都用右手，如电流的磁场方向判断、导体切割磁感线产生的感应电动势方向的判断都用右手2在第 2、7、9、10 题中，都要用到左手定则判断安培力方向在具体实施时，要注意判断电流的方向如何，所处的磁场方向如何，此为关键，同时应画出平面的受力分析图3由于磁场方向、安培力方向、电流方向涉及三维空间，所以在分析有关安培力的问题时，注意加强空间想象能力，要善于把立体图画成平面图或截面图，以便受力分析。