磁场对通电导线的作用力 高二物理 【知识精讲+备课精研】课件（人教版2019选择性必修第二册）

1.1磁场对通电导线的作用力复习：1、怎样用安培定则判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向？2、描述磁场强弱的物理量是哪个？如何计算？磁感应强度一、安培力的方向2、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。3、观察导线受力方向、磁场方向、电流方向,它们之间有什么关系？1、上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否改变。课堂探究：课堂演示：左手定则：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结论：安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面演示：两条平行的通电导线之间通过磁场发生相互作用电流电流磁场原因分析：FFFF结论：同向电流相互吸引；反向电流相互排斥。神奇的旋转液体1.在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，即：问题:如果既不平行也不垂直呢？二、安培力的大小F=ILB2.在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向平行的情况下，即：BθIF＝0IBB1=BsinθB2=Bcosθ即F=ILB1F=BILsinθθB2B1将B1=Bsinθ代入得推导：3.公式：F=ILBsinθ（1）θ表示磁场方向与电流方向的夹角（2）此公式仅适用于匀强磁场二、安培力的大小BθI（3）安培力除了跟B、I、L有关外，还跟如何放置有关。0≤F≤BIL问题：由B=F/IL知，是否将通电导线放入磁场中的某点，F越大，B也越大？反之呢？三、磁电式电流表1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。.2.电流表中磁场分布特点：电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.3.该磁场是非匀强磁场说明：由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。1．一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是（）C2．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2，已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力的大小，则下列说法中正确的是（）A．F1=F2，两根导线相互排斥B．F1=F2，两根导线相互吸引C．F1>F2，两根导线相互排斥D．F1>F2，两根导线相互吸引B3．如图所示，垂直纸面放置的三条通电长直导线P、Q、R相互平行，且彼此之间距离相等，三条导线通入大小相等，方向相同的电流，则导线R受到的磁场力方向是（）A．垂直R，指向y轴负方向 B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向 D．垂直R，指向x轴负方向A4．一U形磁铁用轻质柔软细绳悬挂在天花板上，静止在如图所示的位置时绳中的张力大小为T，现突然在其正下方的导线中通以向左的电流，U形磁铁可绕轻绳自由旋转，从上往下看，下列说法正确的是（）A．磁铁顺时针旋转，且T会变小 B．磁铁逆时针旋转，且T会变小C．磁铁顺时针旋转，且T会变大 D．磁铁逆时针旋转，且T会变大C5．如图所示，两根平行直导轨MN、PQ固定在同一水平面内，间距为L。导轨的左端接有电源E和开关S，导体棒ab垂直于导轨放置。空间存在斜向右上方的匀强磁场，其方向与轨道平面成θ角，且与导体棒ab垂直。闭合开关S，导体棒ab仍保持静止。已知通过导体棒的电流为I，则闭合开关S后，下列说法正确的是（）A．导体棒所受的安培力等于ILBsinθ，方向水平向左B．导体棒所受的安培力等于ILBcosθ，方向水平向右C．导体棒所受的摩擦力等于ILBsinθ，方向水平向左D．导体棒所受的摩擦力等于ILBcosθ，方向水平向右C6．如图所示，质量为m、长为l的直导线置于倾角为θ的光滑斜面上，并处于匀强磁场中。当导线中通以垂直于纸面向外、大小为I的电流时，导线保持静止，则匀强磁场的磁感应强度方向和大小可能为（）A．竖直向上， B．竖直向上，C．垂直斜面向下， D．垂直斜面向下，B7．如图甲、乙所示，在两个倾角均为α的光滑斜面上，有磁感应强度均为B、方向分别为垂直于斜面向上和竖直向上的磁场，两段相同的通电直导体棒分别通有电流I1和I2，两导体棒均处于平衡状态。则两种情况下的电流之比I1：I2为（）A． B． C． D．C8．弯成直角的一段导线被两根等长绝缘细绳悬挂在天花板上，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，ab和bc的长度均为L，磁感应强度与∆abc所在平面垂直，当导线中电流方向为a→b→c情况下，静止时每一根绳上的拉力为F；不改变电流大小，仅改变电流方向，静止时每一根绳上的拉力变为3F，不考虑两端连接导线所受安培力，则导线中通过的电流强度的值为（）A． B． C． D．C9．如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为L的N匝正方形线圈中通以电I流，线圈中的