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1、课时21 通电导线和运动电荷在磁场中受到的力,考点1,考点2,考点3,考点4,安培力及其方向 1.安培力:通电导线在磁场中受到的力。 2.安培力的方向可用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。,1.安培力既与磁场方向垂直,又与导线垂直,即F垂直于B和I决定的平面。 2.两平行的通电导线的作用:同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。,考点1,考点2,考点3,考点4,典例1(2017浙江4月学考)如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电
2、流,a、b两点位于两导线所在的平面内。则( ) A.b点的磁感应强度为零 B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C.cd导线受到的安培力方向向右 D.同时改变两导线的电流方向,cd导线受到的 安培力方向不变,答案,解析,考点1,考点2,考点3,考点4,安培力的大小 当磁场和电流垂直时,安培力最大F=ILB;当磁场和电流平行时,安培力最小F=0。其中L是指“有效长度”,对通电直导线是导线在磁场中的那段长度;对弯曲导线,当导线所在平面与磁场方向垂直,且磁场为匀强磁场时,L等于弯曲导线两端点连接直线的长度,如图所示,相应的电流方向沿L由始端流向末端。,考点1,考点2,考点3,考点4,典例2一
3、根长为0.2 m的电流为2 A的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到的安培力大小不可能的是( ) A.0.4 N B.0.2 N C.0.1 N D.0,答案,解析,考点1,考点2,考点3,考点4,洛伦兹力及其大小 1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力。 2.洛伦兹力大小:当vB时,F=qvB;当vB时,F=0。,考点1,考点2,考点3,考点4,典例3如图所示,将两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中,O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称,导线通有大小相等、方向相反的电流I,已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=k,式中k是常数、I是导线
4、中的电流、r为点到导线的距离,一带正电的小球(图中未画出)以初速度v0从a点出发沿M、N连线运动到b点,关于上述过程,下列说法正确的是( ),A.小球先做加速运动后做减速运动 B.小球一直做匀速直线运动 C.小球对桌面的压力先减小后增大 D.小球对桌面的压力一直在增大,答案,解析,考点1,考点2,考点3,考点4,洛伦兹力方向的判定 左手定则:磁感线垂直穿入掌心,四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向,拇指指向洛伦兹力的方向。在相同条件下,负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。,1.洛伦兹力的方向与电荷运动的方向和磁场方向都垂直,即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面。 2.因为洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直,所以洛伦兹力对运动电荷不做功。,考点1,考点2,考点3,考点4,3.洛伦兹力与静电力的比较:,考点1,考点2,考点3,考点4,考点1,考点2,考点3,考点4,典例4如图所示,在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为a;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是( ) A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点 B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长 C.若小球带负电荷,小球会落在更远的b点 D.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点,答案,解析,