高中人教物理选择性必修二(学案)磁场对通电导线的作用力

1、5/5磁场对通电导线的作用力【学习目标】1知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsin。2知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。3了解磁电式电流表的工作原理。【学习重点】安培力的大小计算和方向的判定。【学习难点】用左手定则判定安培力的方向。【学习过程】一、安培力的方向实验1：探究安培力的方向与什么因素有关（1）改变电流的方向，观察发生的现象。现象_。（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象。现象_。结论安培力的方向和_、_有关系。安培力的方向_，也就是说，安培力的方向总是_。左手定则：伸开_，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁

2、感线_，并使伸开的四指指向_的方向，那么，_所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。【例】判断下图中导线A所受磁场力的方向。 实验2：探究通电平行直导线间的作用力方向（1）电流的方向相同时，观察发生的现象。现象_。（2）电流的方向相反时，观察发生的现象。现象_。结论_。二、安培力的大小将磁感应强度B分解为与导线垂直的分量B和与导线平行的分量B，则，B=_ B=_所以F=_三、磁电式电流表1结构：_。2原理：在磁电式电流表中，极靴和铁质圆柱之间构成一个特殊的磁场分布，磁场方向沿着_，电流通过电流表的矩形线圈时，线圈的两条边线始终与磁感应强度方向垂直，受到大恒定的安培力，安培力将促使线圈绕

3、轴转动，同时螺旋弹簧被收紧，将产生一个_的转动效果，当两种转动效果抵消时，指针会指在一个相应的位置，从而指示出电流值。【巩固练习】1如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是（ C ）A静止不动B向纸外平动CN极向纸外，S极向纸内转动DN极向纸内，S极向纸外转动2如图所示，一根长为L的细铝棒用两个倔强系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短y；若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长y，则磁感应强度B为（ A ）Aky/IL B2ky/ILCkIL/y

4、D2IL/ky3将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。（1）0；导线与磁感线平行。（2）0.02N；安培力方向垂直导线水平向右。（3）0.02N；安培力的方向在纸面内垂直导线斜向上。4关于安培力的说法中正确的是（ C ）A通电导线在磁场中一定受安培力的作用B安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关C安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面D安培力的方向不一定垂直于通电直导线5关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正

5、确的是（ B ）AF、B、I三者必定均相互垂直BF必定垂直B、I，但B不一定垂直ICB必定垂直于F、I，但F不一定垂直IDI必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B6一段通电的直导线平行于匀强磁场中，如图所示，导线上的电流由左向右流过。当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90的过程中，导线所受的安培力（ C ）A大小不变，方向也不变B大小由零逐渐增大，方向随时改变C大小由零逐渐增大，方向不变D大小由最大逐渐减小为零，方向不变7赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为（ A ）A正东 B正南 C正西 D正北8如图所示，a和b是两条

6、靠得很近的平行通电直导线，电流方向都向上，且IaIb，当加一个垂直于A、B所在平面方向向里的匀强磁场B时，导线a恰好不再受安培力作用，那么与加磁场B以前相比较（ C ）AB受的磁场力大于原来的2倍Bb受的磁场力等于原来的2倍Cb受的磁场力小于原来的2倍Db不再受磁场力作用9已知条件如图所示，请在图中标出各图的通电线圈由于受磁力而在磁场中转动的方向。10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里的电流。用N表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较（ C ）AN减小，f0BN减小，f0CN增大，f0DN增大，f011在同一平面上有A、B、C三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1A、2A、3A的电流，各电流的方向如图所示，则导线a所受的合力方向向水平向左，导线b所受的合力方向向水平向右。12如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距0.2m，上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为6V、内阻为0.5，滑动变阻器调到2.5时，要在金属棒所在位置施加一个磁感应强度大小为1T、方向水平向右的匀强磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零。（g取10m/s2）13劲度系数为k的轻弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为L，线框下边部分处于匀强磁场中，