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(共30张PPT)
第49讲 磁场及其对电流的作用
2024
高考一轮复习
01
复习目标
02
网络构建
03
知识梳理
题型归纳
04
真题感悟
目录
CONTENTS
内容索引
知识考点 考点1：安培定则和磁场的叠加 考点2：安培力的大小方向 考点3：安培力作用下导体的平衡、加速问题
夯基·必备基础知识梳理 知识点1 安培定则 知识点1 安培力的大小 知识点 通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路
知识点2 磁场叠加问题的分析思路 知识点2 安培力的方向 提升·必考题型归纳 考向1 安培定则的应用 考向1 安培力的大小计算 考向1 通电导线在磁场中的平衡问题
考向2 通电导线在磁场中的加速问题
考向2 安培力的方向判断 考向2 磁场叠加问题
复习目标
1、理解和掌握安培定则以及安培力大小和方向的计算与判断。
2、能够应用力学知识分析安培力作用下导线的平衡和加速问题。
考情分析
网络构建
01
安培定则和磁场的叠加
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点1 安培定则
(1)确定磁场场源,如通电导线。(2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定
各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向,如
图所示M、N在c点产生的磁场磁感应强度分别为BM、BN。(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中c点的合磁场磁感应强度为B。
夯基·必备基础知识
知识点2 磁场叠加问题的分析思路
1．如图，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c的N极都向纸里转
B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转
提升·必备题型归纳
考向1 安培定则的应用
B
提升·必备题型归纳
【答案】B【详解】圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，圆环有逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，圆环内部磁场方向向外，，圆环外部磁场方向向里，则b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转。故选B。
提升·必备题型归纳
考向2 磁场叠加问题
BD
提升·必备题型归纳
02
安培力的大小方向
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点1 安培力的大小
1.安培力公式：F＝ILBsin θ。2．两种特殊情况：(1)当I⊥B时，F＝BIL。(2)当I∥B时，F＝0。3．弯曲通电导线的有效长度
(1)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。
(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。
夯基·必备基础知识
知识点2 安培力的方向
1.安培力方向的判断(1)判断方法：左手定则。(2)方向特点：既垂直于B，也垂直于I，所以安培力一定垂直于B与I决定的平面。2.合安培力的两种分析思路思路一：先分析通电导线所在处的合磁场的大小和方向，由左手定则判断安培力的方向，由F合＝IB合lsin θ，求合安培力的大小。思路二：根据同向电流相互排斥，异向电流相互吸引，结合力的平行四边形定则，分析合安培力的大小和方向或某个安培力的大小和方向。
提升·必备题型归纳
考向1 安培力的大小计算
A
提升·必备题型归纳
提升·必备题型归纳
考向2 安培力的方向判断
C
提升·必备题型归纳
【答案】C【详解】上下两端导线在PQ处产生磁场与PQ平行。已知BC段导线单独存在时，PQ受到的安培力大小为F。AD与BC和PQ的电流方向分别相同和相反，根据同向电流相互吸引反向电流相互排斥可知ABCD回路给PQ的安培力为2F，方向水平指向AD。故选C。
03
安培力作用下导体的平衡、加速问题
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点 通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路
(1)选定研究对象。(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I；如图所示。
(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解。
提升·必备题型归纳
考向1 通电导线在磁场中的平衡问题
AC
提升·必备题型归纳
2．某实验小组的同学模拟了电磁炮的发射，如图所示为电磁炮的简易图，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，当导体棒中通有如图方向的恒定电流时，导体棒所受的安培力为重力的2.25倍，导体棒在轨道上的位移为x=0.1m时的速度为v=2m/s，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．导体棒的运动时间为0.2sB．导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.25C．仅使导体棒的位移加倍，导体棒的速度加倍D．仅将电流增大到原来的4倍，导体棒的位移为0.1m时其速度为4m/s
提升·必备题型归纳
考向2 通电导线在磁场中的加速问题
B
提升·必备题型归纳
PART ONE
真题感悟
（2022年江苏卷高考真题）如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（　　）A．平行于纸面向上B．平行于纸面向下C．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里D．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
真题感悟
C
提升·必备题型归纳
【答案】C【详解】根据安培定则，可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上，右侧部分的磁场方向斜向下方，根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里。故选C。
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