2022年第十五讲磁场对电流的作用教案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第十五讲 磁场对电流的作用高考试题回忆:1. (2022 年全国卷理综)17.如图,一段导线中,且与磁场方向(垂直于纸面对里)垂直;线段abcd 位于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场ab、 bc 和 cd 的长度均为 L ,且abcbcd1350;流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示;导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力A. 方向沿纸面对上,大小为 21ILBB. 方向沿纸面对上,大小为 21ILBC. 方向沿纸面对下,大小为 21ILBD. 方向沿纸面对下,大小为 21ILB答案 A 【解析】此题考查安培力的大小与方
2、向的判定 . 该导线可以用 a 和 d 之间的直导线长为 2 1 L 来等效代替 , 依据 F BIl , 可知大小为 2 1 BIL , 方向依据左手定就 .A 正确.2. 四川卷) 20 如下列图,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相 同的金属导体棒 a、b 垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面;现用一平行于导轨的恒力 F 作用在 a 的中点,使其向上运动;如 b 始终保持静止,就它所受摩擦力可能A变为 0 B . 先减小后不变C . 等于 F D先增大再减小【答案】 AB【解析】 对 a 棒受到合力为 Fa=FF fmgsinBlv 说明 a 做加速度
3、减小的加速运动,当加速度为 0 后匀速运动,所以 a 受安培力先增大后不变;假如 F=Ff+2mgsin,就安培力为 mgsin,就 b 受的摩擦力最终为 0;FFf+2mgsin, 就安 培 力 小 于 mgsin , 就 b 受 的 摩 擦 力 一 直 减 小 , 最 后 不 变 , B 正 确 ; 如 果Ff+2mgsinFFf+3mgsin, 就安培力大于mgsin 或小于 2mgsin,就 b 受的摩擦力先减小后增大,最终不变;可以看出b 受的摩擦力先变化后不变,C、D 错误;O A3. (浙江卷) 23如下列图,一矩形轻质松软反射膜可绕过O 点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度
4、为L1,垂直纸面的宽度为L2;在膜的下端(图中A 处)挂有一平行于转轴,质量为m,长为 L 3 的导体棒使膜绷成平面;在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的全部光能,并将光能转化成电能;光电池板可等效为一个一电池, 输出电压恒定为U,输出电流正比于光电池板接收到的光能 (设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定);导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B 中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面对外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出);时,导体棒处于受力(1)现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成60平稳状态,求此时电流强度的大小和光电池
5、的输出功率;(2)当变成 45时,通过调整电路使导体棒保持平稳,光电池除维护导体棒力学平衡外,仍能输出多少额外电功率?名师归纳总结 【答案】(1)3 mgU BL (2) 61mgU BL 2第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案【解析】(1)导体棒受力如图tanBIL2Imgtan3mg/BL2BIL 2mgBL2光电池输出功率(即光电池板接收到的光能对应的功率)为PIU3 mgU/BL 2mg (2)维护导体棒平稳需要的电流为Imgtan45mg BL2IBL2II而当变为 45 时间电池板因被照耀面积增大使电池
6、输出的电流也增大需要在导体棒两端并联一个电阻,题目要求的就是这个电阻上的功率;由并联电路特点得:光电池供应的总电流 I 总 I I 额外 以下关键是求 I 总光电池输出功率为 P I U( P 为当 变成 45 时,光电池板接收到的光能对应的功率;)已知垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定(设为 P0)PP 0L L 2cos6060由右图可知45PP L L 2cos45已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能IIPcos601I额I 总I61m g/B L 2I总Pcos452总2I6 mg BL 2光电池能供应的额外功率为P 额I U 61 mgU/BL 2学问归纳总结:1磁感应强度
7、、磁感线的懂得 比值法定义:磁感应强度的大小由定义式BF求得,但某点的磁感应强度是由IL磁场本身打算,与检验电流无关; 磁感应强度的矢量性:磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该 点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向; 磁感线的特点 磁感线是不存在不相交的闭合曲线; 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向; 磁感线的疏密表示磁场的强弱;2、安培定就,几种典型磁场的磁感线会画上述电流的会利用安培定就判定直线电流、环形电流、 通电螺线管的磁感线方向;磁场的磁感线及条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线;安培定就的几种使用如下图;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页
8、精选学习资料 - - - - - - - - - 3、磁通量 表达式名师精编优秀教案BS 适用于 B 与 S垂直的情形; 在匀强磁场中,如B 与 S 不垂直, B 与 S 夹角为 ,就应把 S投影到与 B 垂直的面S 上, S 与 S 上穿过的磁感线条数相等,BSBSsin;4小磁针的指向 认清小磁针所在的位置,判定小磁针所在处的磁场方向; 小磁针 N 极所受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同;应用规律方法:一、对磁感应强度的懂得磁感应强度 B F,留意电流垂直于磁场方向放置;某点的磁感应强度是由磁场本身 IL 打算的,与检验电流无关;磁感应强度的方向与电流所受力的方向垂直;例 1、以下关于磁
9、感应强度大小的说法中正确选项(A通电导线受磁场力大的地方磁感应强度肯定大 B通电导线在磁感应强度大的地方受力肯定大 C放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向到处相同 D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 解析:由于磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身打算,与通电导线的受力 及方向都无关;所以 A 选项错, D 选项正确;由于通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁 感应强度有关,而且与通电导线的取向有关,故 B 选项错,对 C 选项虽然匀强磁场中磁感 应强度到处相等, 但当导线在各个位置的方向不同时,磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大,与磁场平
10、行时受磁场力为零)向是否相同,所以选项错;答案:D ,而选项中没有说明导线在各个位置的取说明:(1)磁场中某点磁感应强度的大小与通电导线的受力无关,由磁场本身打算;(2)通电导线在磁场中的受力不仅与磁感应强度有关,仍跟导线的位置取向有关;二、关于磁通量的运算 磁通量表达式与 S 夹角为 ,就应把BS 适用于 B 与 S 垂直的情形;在匀强磁场中,如B 与 S 不垂直, BS 投影到与B 垂直的面 S 上, S 与 S 上穿过的磁感线条数相等,BSBSsin;例 2、如下列图,有一四周体OABC 处在 Ox 方向的匀强磁场中,以下关于穿过各个面的磁通量的说法正确选项()ABC 面和 BOC 面的
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- 2022 第十五 磁场 电流 作用 教案
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