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1、章末整合章末整合高中物理高中物理選修選修1-1教科版教科版一、安培定則與左手定則的應用1安培定則用來判斷運動電荷、電流的磁場方向2左手定則用來判斷通電導線所受的安培力的方向和運動電荷所受的洛倫茲力的方向3當判斷通電導線(或運動電荷)周圍的導線所受的安培力(或運動電荷所受的洛倫茲力)的方向時,首先要根據安培定則判斷出磁場方向,再根據左手定則判斷出安培力或洛倫茲力的方向【例1】(單選)(2013江蘇省揚州市學業(yè)水平考試模擬)如圖1所示,在示波管下方有一根水平放置的通電直電線,則示波管中的電子束將()圖圖1 A向上偏轉 B向下偏轉 C向紙外偏轉 D向紙里偏轉 答案A 解析由安培定則可知,在示波管處電
2、流磁場方向垂直于紙面向外;電子束由左向右運動,電子束形成的電流方向水平向左,由左手定則可知,電子束受到的安培力豎直向上,則電子束向上偏轉 變式訓練1(單選)如圖2所示,兩根可自由移動的靠得很近的平行長直導線,通以相反方向的電流,且I1I2,則兩導線所受的安培力F1和F2的大小關系及其運動方向為 ()圖圖2 AF1F2,且相互靠近 BF1F2,且相互遠離 CF1F2,且相互靠近 DF1F2,且相互遠離 答案D 解析通電導線在其周圍產生磁場,通電導線在磁場中受到安培力作用,兩導線所受安培力是作用力與反作用力,它們大小相等,選項A、B錯誤;由安培定則可知,I1在I2處產生的磁場垂直紙面向里,由左手定
3、則可知,I2所受安培力向右,由安培定則可知,I2在I1處產生的磁場垂直紙面向里,由左手定則可知,I1所受安培力向左,則兩導線相互遠離,選項C錯誤,D正確二、安培力作用下的平衡問題1解決通電導體在磁場中受重力、彈力、摩擦力、安培力等力的作用下的平衡問題,關鍵是受力分析2由于安培力F的方向、電流I的方向、磁感應強度B的方向三者之間涉及三維空間,所以在分析和計算安培力的大小時,要善于把立體圖形改畫成平面圖形,以便受力分析3畫好輔助圖(如斜面),標明輔助方向(如B的方向、I的方向等)也是畫好受力分析圖的關鍵【例2】(多選)質量為m的通電導體棒ab置于傾角為的金屬導軌上,如圖3所示已知導體棒與導軌間的動
4、摩擦因數為,在下列各圖所加各種磁場中,導體均靜止,則導體與導軌間摩擦力為零的可能情況是()圖3 答案AB 解析要使靜摩擦力為零,如果FN0,必有Ff0.B選項中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反,可能使FN0,B項正確;如果FN0,則導體棒除受靜摩擦力Ff以外的其他力的合力只要為零,那么Ff0.在A選項中,導體棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力合力可能為零,則導體棒所受靜摩擦力可能為零;C、D選項中,從導體棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力的方向分析,合力不可能為零,所以導體所受靜摩擦力不可能為零故正確的選項應為A、B項 變式訓練2(單選)電流天平的原理圖如圖4所示,矩形
5、線圈abcd的bc邊懸在勻強磁場中當給矩形線圈通入如圖所示的電流I時,調節(jié)兩盤中的砝碼,使天平平衡然后使電流I反向,這時要在天平的左盤上加質量為m的砝碼,才能使天平重新平衡則此時磁場對bc邊作用力的大小為 ()圖圖4答案答案C三、電磁感應現象及其應用1判斷有無感應電流的方法分析是否產生感應電流,關鍵就是要分析穿過閉合線圈的磁通量是否變化,而分析磁通量是否有變化,關鍵要知道磁感線是如何分布的所以在做這類題時應注意:(1)熟記條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管內外磁感線分布情況是解決問題的基礎(2)學會找特殊位置并分析其變化【例3】(單選)(2013北京市會考模擬)如圖5所示,在垂
6、直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中,有一個矩形線圈abcd,線圈平面與磁場垂直,O1O2和O3O4都是線圈的對稱軸,應使線圈怎樣運動才能使其中產生感應電流()圖圖5 A向左平動 B向右平動 C繞O1O2轉動 D向上或向下平動 答案C 解析只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就會產生感應電流當線圈向左、向右、向上、向下等方向平動時線圈的磁通量均不變,不會產生感應電流,選項A、B、D錯誤;當線圈繞O1O2轉動時穿過線圈的磁通量變化,會產生感應電流,選項C正確 變式訓練3(多選)關于電磁感應現象,下列說法正確的是 () A有磁感線穿過線圈,線圈中一定產生感應電動勢 B穿過線圈的磁通量變化,線圈中一定產生感應電動勢 C穿過線圈的磁通量越大,線圈中產生的感應電動勢一定越大 D穿過線圈的磁通量增大時,線圈中產生的感應電動勢不一定增大 答案BD 解析根據法拉第電磁感應定律可知,感應電動勢的大小除與線圈匝數有關外,還與磁通量變化快慢有關,與磁通量的大小無關,有磁感線穿過線圈,線圈中磁通量不一定改變,穿過線圈的磁通量增大時,磁通量變化率不一定增加,故A、C錯誤,B、D正確再見再見