高二物理选修通电导线在磁场的运动

1、§ 3-4 通电导线在磁场中的受力班级：_ 组别：_ 姓名：_ 学号：_【学习目标】1知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小F=BIL；电流方向与磁场方向夹角为时，安培力F=BILsin。2左手定则熟练地判定安培力的方向。3知道磁电式电流表的基本构造，知道磁电式电流表测电流大小和方向的基本原理，了解磁电式电流表的基本特点第一部分 课前研究【知识回顾】1、直导线的磁场方向可以用 判定，该定则的内容是： 2、磁感应强度的定义式为：_ 【自主学习】一、 安培力的方向【问题一】如右图所示，用一蹄形磁铁慢慢地接近发光的白

2、炽灯泡可以看到灯丝颤抖起来，你能解释一下灯丝为什么会“颤抖”吗？1电场力是怎样产生的？安培力呢？2安培力的方向与哪些因素有关？如何来判断？3安培力的方向、磁场方向、电流方向在同一平面内吗？4平行通电直导线间的作用力是怎样产生的？在甲图中标出a导线在其右侧的磁场方向，并确定b导线在此磁场中的受力。在乙图中标出c导线在其右侧的磁场方向，并确定d导线在此磁场中的受力。【结论】1安培力：通电导线在_中受的力2决定安培力方向的因素：_和磁感应强度方向3左手定则：如右上图所示，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_从掌心进入，并使四指指向_ _，这时拇指所指的方向就是通电导线在

3、磁场中所受_的方向4安培力的特点：FB，FI，即F垂直于_决定的平面5平行通电导线间的作用力：电流方向相同，两导线相互_，电流方向相反，两导线相互_【问题延伸】安培定则又称_手螺旋定则，是判断电流产生的磁场方向的；左手定则是判断 方向的二、安培力的大小【问题二】1磁感应强度B是如何定义的？表达式是怎样的？式中的F指的是什么？ 2磁感应强度的方向与导线方向必须垂直吗？若不垂直如何计算安培力大小？【结论】1当通电导线垂直磁场方向放置时所受安培力的大小为：F_.2当磁感应强度B的方向与通电导线平行时，导线受力F_.3当磁感应强度B的方向与通电导线方向成角时，F_.为B与I的夹角【问题延伸】1 弯曲导

4、线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如下图所示)；相应的电流沿L由始端流向末端2公式FIBLsin 中的Lsin 也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”3用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中【例1】 将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入匀强磁场中，电流与磁场的方向如下图所示已知磁感应强度为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向【例2】如图所示，其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向C、D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出三、磁电式电流表【问题三】1磁电式电流表的构造是怎样的？2磁电式电流表的原

5、理是什么？3磁电式电流表优、缺点是什么？【结论】1线圈通入的电流越大，指针偏转的角度_，指针偏转的角度和电流成_2通电线圈中的电流方向改变时，线圈受到的安培力方向_ _，指针的偏转也_ _.§ 3.4 通电导线在磁场中的受力第二部分 达标练习班级：_ 组别：_ 姓名：_ 学号：_一、选择题1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是( )A磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的B磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直C磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直D磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一

6、定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直2一根长为0.2 m、通有2 A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则其受到的磁场力的大小可能是( )A0.4 N B0.2 N C0.1 N D03一根有质量的金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中电流方向从M流向N，如下图所示，此时棒受到导线对它的拉力作用为使拉力等于零，可以( )A适当减小磁感应强度 B适当增大电流C使磁场反向 D使电流反向4如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈( )A

7、向左运动 B向右运动C静止不动 D无法确定5一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力( )A大小不变，方向不变B由零增大到最大，方向时刻变C由最大减小到零，方向不变D由零增大到最大，方向不变6.如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则棒MN所受安培力大小( )AFBId BFBIdsin CF DFBIdcos 7.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确

8、的是( )A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相同C线框所受安培力的合力向左D线框将绕MN转动8一条形磁铁放在水平桌面上，在它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的横截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( )A磁铁对桌面的压力减小 B磁铁对桌面的压力增大C磁铁受到向右的摩擦力 D磁铁受到向左的摩擦力9.已知质量为m的通电细杆ab与导轨间的摩擦系数为，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，下图是它的四个侧视图四种可能的匀强磁场方向，其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是( ) 10.如图所示的天平可用来测定磁

9、感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝.线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡，当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡.由此可知( )A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NILB磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NILC磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NILD磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIL11如图所示，用两根轻细悬线将质量为m、长为L的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于竖直向上的匀强磁场内当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向角，棒处于平衡状态则磁感应强度B为多少