磁场对通电导线作用力(习题课)

1、关于磁场对通电导线的作用力(习题课)第一张，PPT共三十页，创作于2022年6月例1 如图3-20所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).A顺时针转动，同时靠近导线abB顺时针转动，同时远离导线abC逆时针转动，同时靠近导线abD逆时针转动，同时远离导线ab第二张，PPT共三十页，创作于2022年6月固定FF 自由同向相吸 第三张，PPT共三十页，创作于2022年6月例1 如图3-20所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自

2、由运动，则它的运动情况是( ).A顺时针转动，同时靠近导线abB顺时针转动，同时远离导线abC逆时针转动，同时靠近导线abD逆时针转动，同时远离导线abC结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转动到平行且电流方向相同的趋势。FF第四张，PPT共三十页，创作于2022年6月同向相吸 异向相斥结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转动到平行且电流方向相同的趋势。第五张，PPT共三十页，创作于2022年6月电流微元法BF方向F方向BBF例

3、2 如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（ ）A、顺时针方向转动，同时下降 B、顺时针方向转动，同时上升C、逆时针方向转动，同时下降 D、逆时针方向转动，同时上升NS 特殊位置法分析运动C第六张，PPT共三十页，创作于2022年6月SN等效法分析运动NS例3 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( ) 16A线圈向磁铁平移 ,9B线圈远离磁铁平移 ,1C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 ,11D

4、从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁电流微元法 特殊位置法FFFF I方向 I方向D第七张，PPT共三十页，创作于2022年6月SN电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动电流微元法、 特殊位置法分析运动NSBF方向F方向BBF第八张，PPT共三十页，创作于2022年6月等效法分析运动NS例4、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：( )A、吸引B、排斥C、保持静止D、边吸引边转动结论法：同向电流互相吸引ANNSS第九张，PPT共三十页，创作于2022年6月例5、如图所示，一条劲度系数较小的 金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以 电流时，弹

5、簧将（ ） .纵向收缩，径向膨胀； .纵向伸长，径向收缩； .纵向收缩，径向伸长； .纵向伸长，径向膨胀。A螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势；在径向上有扩张趋势（4）推论分析法S N IB2B1B1B2F1F1F2F2第十张，PPT共三十页，创作于2022年6月课本P94 +-第十一张，PPT共三十页，创作于2022年6月SN等效法分析运动NS例6 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( ) 16,A线圈向磁铁平移 ,9B线圈远离磁铁平移 ,1C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 ,11D从上往下看，线圈逆时针转动

6、，同时靠近磁铁电流微元法 特殊位置法FFFF I方向 I方向D第十二张，PPT共三十页，创作于2022年6月NSF（1）绳子拉力_ (变大,变小,不变)（2）桌面对磁铁的支持力_（3）桌面对磁铁的摩擦力_(有,无).变大变小无NSF桌面对磁铁的摩擦力 _(有,无) 方向_.有水平向右Ff反馈练习1如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ） A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 ,6 C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 9,16D、磁铁对桌面压力增大，受

7、到桌面的摩擦力作用 1,5BFFA第十三张，PPT共三十页，创作于2022年6月三、磁电式电流表1、电流表的构造 如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。第十四张，PPT共三十页，创作于2022年6月2、电流表的工作原理: 1、当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动。3、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面

8、都跟磁感应线平行，表盘的刻度就是均匀的了。2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小第十五张，PPT共三十页，创作于2022年6月三、磁电式电流表的特点1、表盘的刻度均匀，I。2、灵敏度高，但过载能力差。3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。第十六张，PPT共三十页，创作于2022年6月反馈练习2.电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高.下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是( ). A增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度 6,12B增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度11

9、,8C电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高 5,7D电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高 4 ,2AB F=NILB =kNILB 电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高=kNILB NB第十七张，PPT共三十页，创作于2022年6月电压表读数偏小I（Rg+R)=I(Rg+R) =U C注意:U一定3v3vIIVV反馈练习3、 一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是（ ）A、减少表头线圈的匝数 B、增大表内的串联电阻C、增强表头的永久磁铁的磁性 D、转紧表内的螺旋弹簧I(Rg+R)= I(Rg+R)=U=kNILB NB第十八张，PPT共三十

10、页，创作于2022年6月课本P93 做一做B俯视图oIFFFF第十九张，PPT共三十页，创作于2022年6月课后作业1如图所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入AC方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（ ）A、不改变电流和磁场方向，适当增大电流B、只改变电流方向，并适当减小电流C、不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度D、同时改变磁场和电流方向，并适当增大磁感应强度A D第二十张，PPT共三十页，创作于2022年6月2、 一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN

11、处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（ ）A、只减小电流 14,2 B、只增加电流 13,3C、只改变电流方向 16,8 D、只改变磁场方向 13,7ACDmgILBFF2F+ILB=mg2F=ILB+mgILB第二十一张，PPT共三十页，创作于2022年6月 3如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ） A.F2 B.F1F2 ,12 C.F1F23,7 D.2F1F2

12、3,4F1abF1F2=F1-FBF 2= F2ABBFBFBF2=F1-FB=F2第二十二张，PPT共三十页，创作于2022年6月 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向19，14（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向8，10B2minmg（2）F安2=ILB2sin =mg B2min方向水平向左F安2=mgF安2=ILB2min=mg B2min= mg/ILIB2minB2B2俯视图第二十三张，PPT共三十页，创作于2022年6月 4、在倾角为

13、的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向19，14（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向8，10B2minmgB1min（2）F安2=ILB2sin =mg （1）IL B1min =F安min= mgsin B1min方向垂直斜面向上B2min方向水平向左F安2=mgmgNFNF安合=mgF安minF安2=ILB2min=mg B2min= mg/IL第二十四张，PPT共三十页，创作于2022年6月 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，

14、如图试求（3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应外加磁场的方向范围B2F安minmgB1（3）B FNB F安FNF安合=mg第二十五张，PPT共三十页，创作于2022年6月 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向，14（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向，10B2minmgB1min（2）F安2=ILB2sin =mg （1）IL B1min =F安min= mgsin B1min方向垂直斜面向上B2min方向水平向左F安2=mgmgNFN

15、F安合=mgF安minF安2=ILB2min=mg B2min= mg/IL第二十六张，PPT共三十页，创作于2022年6月5如图所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来？（ ）A.方向沿x轴的恒定磁场 16，15 B.方向沿y轴的恒定磁场C.方向沿z轴的恒定磁场 1，4 D.方向沿z轴的变化磁场11，12BFFBFFBBFFFF第二十七张，PPT共三十页，创作于2022年6月6.质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图3-24所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( ). 图3-