2022屆高考物理魯科版一輪：第九章　第1節(jié)　磁場的描述　磁場對電流的作用

第九章

磁場-2--3-第1節(jié)

磁場的描述

磁場對電流的作用-5-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷一、磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度1.磁場(1)基本特性:磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場力

的作用。

(2)方向:小磁針的N極

所受磁場力的方向。

2.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義:描述磁場的強(qiáng)弱

和方向

。

(3)方向:小磁針靜止時(shí)N極

的指向。

(4)單位:特斯拉(T)。-6-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷二、磁感線

幾種常見的磁場1.磁感線在磁場中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線

方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。

2.幾種常見的磁場(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(如圖所示)-7-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷(2)電流的磁場

-8-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷-9-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷(3)勻強(qiáng)磁場在磁場的某些區(qū)域內(nèi),磁感線為同向等密

的平行線,如圖所示。

(4)地磁場①地磁場的N極在地理南極

附近,S極在地理北極

附近,磁感線分布如圖所示。

②在赤道上,距離地球表面高度相等的各點(diǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

,方向水平向北

。

-10-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷三、安培力的方向和大小1.安培力的方向(1)左手定則:伸開左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場中讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指

指向電流的方向,那么,拇指

所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。

(2)兩平行的通電直導(dǎo)線間的安培力:同向電流互相吸引

,反向電流互相排斥

。

2.安培力的大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí),F=BIlsinθ,這是一般情況下的安培力的表達(dá)式,以下是兩種特殊情況:(1)當(dāng)磁場方向與電流方向垂直

時(shí),安培力最大,Fmax=BIl。

(2)當(dāng)磁場方向與電流方向平行

時(shí),安培力等于零。

-11-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷請根據(jù)安培分子電流假說解釋磁鐵磁場產(chǎn)生的本質(zhì)。提示：磁鐵中的每個(gè)原子會(huì)存在分子電流,并因分子電流而產(chǎn)生一個(gè)很小的磁場,平時(shí)分子電流磁場是雜亂無章的,所以對外不顯磁性,在磁鐵被磁化時(shí),所有的分子電流磁場在強(qiáng)大的外磁場作用下會(huì)旋轉(zhuǎn)自身的方向并趨于和外磁場的方向一致,這些分子電流磁場會(huì)合成一個(gè)較強(qiáng)的磁場,這時(shí)磁鐵就會(huì)顯示出磁性。在外加磁場撤去后,分子電流磁場還會(huì)有序排列,對外顯示出磁性。

-12-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷1.(多選)下列所示各圖中,小磁針的指向正確的是

(

)答案解析解析關(guān)閉小磁針靜止時(shí)的N極指向?yàn)樵撎幋艌龇较?由安培定則可知A中螺線管內(nèi)的磁場方向向左,選項(xiàng)A正確;B中赤道處的磁場方向由南向北,選項(xiàng)B正確;C中小磁針?biāo)谔幍拇艌龇较蛳蛳?選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D中蹄形磁鐵間的磁場向右,選項(xiàng)D正確。答案解析關(guān)閉ABD-13-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷2.下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是(

)A.一小段通電導(dǎo)體放在磁場A處,受到的磁場力比B處的大,說明A處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大B.由B=可知,某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放入該處的通電導(dǎo)線所受磁場力F成正比,與導(dǎo)線的I、l成反比C.一小段通電導(dǎo)體在磁場中某處不受磁場力作用,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-14-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷3.(多選)關(guān)于磁場和磁感線的描述,下列說法正確的是(

)A.磁極與磁極之間、磁極與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的B.磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向,它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致C.磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā),到S極終止D.磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示,因而是真實(shí)存在的答案解析解析關(guān)閉磁感線是閉合的曲線,C錯(cuò)誤;磁感線是為了描述磁場的強(qiáng)弱而假設(shè)存在的,D錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉AB-15-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷4.如圖所示,導(dǎo)線框中電流為I,導(dǎo)線框垂直于磁場放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ab與cd相距為d,則棒MN所受安培力的大小為(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-16-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷5.如圖所示,甲、乙是直線電流的磁場,丙、丁是環(huán)形電流的磁場,戊、己是通電螺線管的磁場,試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向。答案答案關(guān)閉-17-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三安培定則的應(yīng)用和磁場的疊加(師生共研)1.安培定則的應(yīng)用在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”。-18-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三2.磁場疊加問題的解題思路(1)確定磁場場源,如通電導(dǎo)線。(2)定位空間中需求解磁場的點(diǎn),利用安培定則等判定各個(gè)場源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。右圖為通電長直導(dǎo)線M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BM、BN。(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成,如圖中的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。-19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例1如圖所示,兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上,O為MN的中點(diǎn),c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場,下列說法正確的是(

)A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同答案解析解析關(guān)閉由安培定則可知,兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場均豎直向下,合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零,A錯(cuò)誤;由安培定則可知,兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下,由于對稱性,M點(diǎn)導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于N點(diǎn)導(dǎo)線在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時(shí)M點(diǎn)導(dǎo)線在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于N點(diǎn)導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,B錯(cuò)誤;根據(jù)安培定則,兩導(dǎo)線在c、d兩處產(chǎn)生的磁場分別垂直c、d兩點(diǎn)與導(dǎo)線連線方向向下,且產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,由平行四邊形定則可知,c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,C正確;a、c兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下,D錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉C-20-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例2如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O為半圓弧的圓心,∠MOP=60°。在M、N處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1。若將M處長直導(dǎo)線移至P處,則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,那么B2與B1之比為(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-21-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三思維點(diǎn)撥(1)在M、N兩點(diǎn)時(shí),O點(diǎn)的兩個(gè)分磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系如何?方向夾角為多大?(2)在P、N兩點(diǎn)時(shí),O點(diǎn)的兩個(gè)分磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系如何?方向夾角為多大?提示：

(1)大小相等,夾角為0°。(2)大小相等,夾角為60°。規(guī)律總結(jié)磁場的矢量性及合成1.根據(jù)安培定則確定通電導(dǎo)線周圍磁場的方向。2.磁場中每一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感線的切線方向。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,多個(gè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場疊加時(shí),合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場源單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。-22-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三突破訓(xùn)練1.(多選)(2018·全國卷Ⅱ)如圖所示,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點(diǎn),它們相對于L2對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中,外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-23-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三安培力的分析與計(jì)算(師生共研)1.安培力公式F=BIl,應(yīng)用時(shí)要注意:(1)B與I垂直。(2)B與I平行時(shí),F=0。(3)l是有效長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度l,等于連接兩端點(diǎn)線段的長度(如圖所示);相應(yīng)的電流沿l由始端流向末端。2.方向:根據(jù)左手定則判斷。-24-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例3(2019·全國卷Ⅰ)如圖所示,等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,固定于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F,則線框LMN受到的安培力的大小為(

)A.2F B.1.5F

C.0.5F D.0答案解析解析關(guān)閉設(shè)等邊三角形線框的邊長為l,導(dǎo)體棒MN受到的安培力為F=BIl。根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,導(dǎo)體棒ML與LN的電阻之和是導(dǎo)體棒MN電阻的2倍,通過導(dǎo)體棒MN的電流是通過導(dǎo)體棒ML與LN電流的2倍,導(dǎo)體棒處在同一磁場中,導(dǎo)體棒ML與LN的有效長度與導(dǎo)體棒MN相同,故導(dǎo)體棒ML與LN受到的安培力的合力為0.5F。根據(jù)左手定則,導(dǎo)體棒ML與LN受到安培力的合力方向與導(dǎo)體棒MN受到的安培力方向相同,故線框LMN受到的安培力的合力為1.5F,故選B。答案解析關(guān)閉B-25-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例4如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,水平放置一根長為l、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。當(dāng)導(dǎo)體棒中的恒定電流I垂直于紙面向里時(shí),欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由豎直向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中,關(guān)于B的大小的變化,正確的是(

)A.逐漸增大 B.逐漸減小C.先增大后減小 D.先減小后增大答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-26-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三突破訓(xùn)練2.如圖所示,將一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電金屬圓環(huán)串聯(lián)接入電路中,電路的電流為I,接入點(diǎn)a、b是圓環(huán)直徑上的兩個(gè)端點(diǎn),流過圓弧acb和adb的電流相等。金屬圓環(huán)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。則金屬圓環(huán)受到的安培力為(

)A.0 B.πBIR C.2πBIR D.2BIR答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-27-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體的平衡及運(yùn)動(dòng)(多維探究)通電導(dǎo)體棒在磁場中的平衡問題是一種常見的力學(xué)綜合模型,該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類題目的難點(diǎn)是題圖具有立體性,各力的方向不易確定。因此解題時(shí)一定要先把立體圖轉(zhuǎn)化成平面圖,通過受力分析建立各力的平衡關(guān)系,如圖所示。-28-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三-29-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例5光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分,O點(diǎn)為圓弧的圓心。兩金屬軌道之間的寬度為0.5m,勻強(qiáng)磁場方向豎直向上(如圖所示),大小為0.5T。質(zhì)量為0.05kg、長為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬水平軌道上的M點(diǎn)。當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流為2A的恒定電流時(shí)(如圖所示),金屬細(xì)桿可以沿軌道向右由靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知MN=OP=1m(N為水平段和圓弧段的分界點(diǎn),P為圓弧上與圓心O等高的點(diǎn)),忽略導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流,g取10m/s2。則下列說法正確的是(

)A.金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為5m/s2B.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/sC.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小

為10m/s2D.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對每一條軌道的作用力大小為0.75ND-30-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三解析：金屬細(xì)桿在水平方向受到安培力作用,安培力大小F安=BIl=0.5×2×0.5

N=0.5

N,金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為0.75

N,由牛頓第三定律可知金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對每一條軌道的作用力大小為0.75

N,選項(xiàng)D正確。-31-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例6如圖所示,在傾角為θ=37°的斜面上,固定一寬為l=1.0m的平行金屬導(dǎo)軌?，F(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量m=0.4kg、電阻R0=2.0Ω、長為1.0m的金屬棒ab,它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌所接電源的電動(dòng)勢為E=12V,內(nèi)阻r=1.0Ω,若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)變阻器的阻值符合要求,其他電阻不計(jì),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8?，F(xiàn)要保持金屬棒ab在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng),求:-32-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(1)金屬棒所受安培力的取值范圍;(2)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍。解析：

(1)當(dāng)金屬棒剛好達(dá)到向上運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí),金屬棒受到的摩擦力為最大靜摩擦力,方向平行斜面向下,設(shè)金屬棒受到的安培力大小為F1,其受力分析如圖甲所示。則有FN=F1sin

θ+mgcos

θF1cos

θ=mgsin

θ+FfmaxFfmax=μFN以上三式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得F1=8

N。當(dāng)金屬棒剛好達(dá)到向下運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí),設(shè)金屬棒受到的安培力大小為F2,其受力分析如圖乙所示。則有FN'=F2sin

θ+mgcos

θF2cos

θ+Ffmax'=mgsin

θ-33-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三Ffmax'=μFN'設(shè)電流為I1=A時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為R1,由閉合電路歐姆定律得E-I1r=I1(R0+R1),代入數(shù)據(jù)可得R1=30

Ω。設(shè)電流為I2=4

A時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為R2,由閉合電路歐姆定律得E-I2r=I2(R0+R2),代入數(shù)據(jù)可得R2=0。所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍為0≤R≤30

Ω。答案：

(1)N≤F≤8N

(2)0≤R≤30Ω-34-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三思維點(diǎn)撥1.當(dāng)安培力取最大臨界值時(shí)導(dǎo)體棒將要沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)。2.當(dāng)安培力取最小臨界值時(shí)導(dǎo)體棒將要沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)。方法歸納安培力作用下導(dǎo)體的分析技巧1.安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題與力學(xué)中的平衡問題分析方法相同,只不過多了安培力,解題的關(guān)鍵是畫出受力分析示意圖。2.安培力作用下導(dǎo)體的加速問題與動(dòng)力學(xué)問題分析方法相同,關(guān)鍵是做好受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律求出加速度。-35-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三突破訓(xùn)練3.如圖所示,長為l的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上,勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定,另一端拴在棒的中點(diǎn),且與棒垂直,整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,彈簧伸長x,棒處于靜止?fàn)顟B(tài),則(

)A.導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)閺腷流向aC.若只將磁場方向緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大D.若只將磁場方向緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-36-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三4.下圖是電磁軌道炮的結(jié)構(gòu)原理示意圖。光滑水平的加速導(dǎo)軌電阻不計(jì),軌道寬為l=0.2m,在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×102T。電磁炮彈體總質(zhì)量m=0.2kg,其中彈體在軌道間的電阻R=0.4Ω?？煽仉娫吹膬?nèi)阻r=0.6Ω,電源的電壓能自行調(diào)節(jié),以保證彈體勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí),電源為彈體提供的電流是I=4×103A,不計(jì)空氣阻力。-37-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(1)求彈體所受安培力大小。(2)彈體從靜止加速到4km/s,軌道至少要多長?(3)彈體從靜止加速到4km/s過程中,求該系統(tǒng)消耗的總能量。解析：(1)在導(dǎo)軌通有電流I時(shí),炮彈作為導(dǎo)體受到磁場施加的安培力為F=IlB=8×104

N。彈體從靜止加速到4

000

m/s,軌道至少要x=20

m。(3)由F=ma,v=at,得t=10-2

s

發(fā)射過程產(chǎn)生的熱量Q=I2(R+r)t=1.6×105

J系統(tǒng)消耗的總能量E=1.76×106

J。

答案：(1)8×104N

(2)20m

(3)1.76×106J-38-思維激活方法概述典例示范以題說法變式訓(xùn)練安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的五種判斷方法如圖所示,長方形線框abcd通有電流I,放在直線電流I'附近,線框四個(gè)邊受到安培力的作用嗎?合力方向如何?提示：線框四個(gè)邊都受安培力作用,合力水平向左。

-39-思維激活方法概述典例示范以題說法變式訓(xùn)練1.問題概述(1)問題特點(diǎn)安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問題與力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)問題一樣,同樣遵從力學(xué)基本規(guī)律,只是研究對象所受的力中多分析安培力而已。(2)規(guī)律分析判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢,首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁感線分布情況,再弄清導(dǎo)體中電流方向,然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況,進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢。-40-思維激活方法概述典例示范以題說法變式訓(xùn)練2.幾種判定方法

-41-思維激活方法概述典例示范以題說法變式訓(xùn)練例1一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方,如圖所示,如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以由a到b的電流,則關(guān)于導(dǎo)線ab受磁場力后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是(

)A.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管C.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管D-42-思維激活方法概述典例示范以題說法變式訓(xùn)練解析：

方法一:電流元法由安培定則可判定通電螺線管產(chǎn)生的磁場方向,導(dǎo)線等效為Oa、Ob兩電流元,由左手定則可判定兩電流元所受安培力的方向,如圖所示,所以從上向下看導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)過90°時(shí)再用左手定則可判定導(dǎo)線所受磁場力向下,即導(dǎo)線在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要靠近螺線管,選項(xiàng)D正確。-43-思維激活方法概述典例示范以題說法變式訓(xùn)練方法二:結(jié)論法結(jié)論1:兩電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢,電流方向相同時(shí)相互吸引,電流方向相反時(shí)相互排斥。結(jié)論2:兩電流不平行時(shí),將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),有轉(zhuǎn)到兩電流相互平行且方向相同的趨勢。通電螺線管上部離導(dǎo)線近,所以只考慮這部分電流與導(dǎo)線的作用,此時(shí)螺線管相當(dāng)于垂直紙面向里的直導(dǎo)線,由結(jié)論2可知導(dǎo)線ab受磁場力后(從上向下看)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),又由結(jié)論1可知轉(zhuǎn)動(dòng)后的導(dǎo)線ab靠近螺線管,選項(xiàng)D正確。思維點(diǎn)撥直導(dǎo)線所在位置的磁場方向:左半部分磁場方向斜向上,右半部分磁場方向斜向下。-44-思維激活方法概述典例示范以題說法變式訓(xùn)練例2將一個(gè)質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線吊起來,在其附近放一塊條形磁鐵,磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個(gè)平面內(nèi),且通過圓環(huán)中心,如圖所示,當(dāng)圓環(huán)中通以順時(shí)針方向的電流時(shí),從上往下看(

)A.圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),靠近磁鐵B.圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),遠(yuǎn)離磁鐵C.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),靠近磁鐵D.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),遠(yuǎn)離磁鐵答案解析解析關(guān)閉該通電圓環(huán)相當(dāng)于一個(gè)垂直于紙面的小磁針,N極在內(nèi),S極在外,根據(jù)同極相斥、異極相吸,C正確。