磁场对通电导线的作用力

1 / 6 磁场对通电导线的作用力 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 学习内容磁场对通电导线的作用力 学习目标 1、会用左手定则来判断安培力的方向， 2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式，应会用公式 F=BIL解答有关问题、 3、知道磁电式电流表的工作原理。 学习重、难点用左手定则判定安培力方向；用安培力公式计算 学法指导自主、合作、探究 知识链接 1磁感应强度的定义式：单位： 2磁通量计算式：单位： 3磁通密度是指：计算式为。 学习过程用案人自我创新 【自主学 习】 1、安培力的方向 （ 1）左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，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，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受。 （ 2）安培力的方向特点：尽管磁场与电流方向可以不垂直，但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向，即垂直于 _方向和 _方向所构成的平面 2 / 6 2、安培力的大小： （ 1）当长为 L 的直导线，垂直于磁场 B 放置，通过电流为I 时， F=，此时电流受力最。 （ 2）当磁场与电流平行时，安培力 F=。 （ 3）当磁感应强 度 B 的方向与通电导线的方向成 时， F= 说明：以上是在匀强磁场中安培力的计算公式，非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合，通电导线在非匀强磁场中受到的安培力，是每一小段受到的安培力的合力 3、磁电式电流表： （ 1）用途：。 （ 2）依据原理：。 （ 3）构造：。 （ 4）优缺点： 电流表的灵敏度很高，是指通过很小的电流时，指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时，允许通过的电流一般都很小，使用时应该特别注意。 【范例精析】 例 1、试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理，证 明通有同向电流的导线相互吸引，通有异向电流的导线相互推斥力 解析： 3 / 6 例 2、如图 3-4-3 所示，质量为 m 的导体棒 AB 静止在水平导轨上，导轨宽度为 L，已知电源的电动势为 E，内阻为 r，导体棒的电阻为 R，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为 ，磁感应强度为 B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力 解析： 拓展：本题是有关安培力的典型问题，必须作好受力分析图，原题给出的是立体图是很难进行受力分析，应画出投影图，养成良好的受力习惯是能力培养过程中的一个重要环节 达标检测 1关于安培力的说法中正确的是（） 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 2下图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（） 3如图 3-4-5 所示，一根质量为 m 的金属棒 Ac用软线4 / 6 悬挂在磁感强度为 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，适当减小磁感强度 D、同时改变磁场方向，并适当增大磁感强度 4一根长直导线穿过载流金属环中心且垂直与金属环的平面，导线和环中的电流方向如图 3-4-6 所示，那么金属环受的力：（） A.等于零 B.沿着环半径向外 c.向左 D.向右 5如上左 3 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 B.方向沿 y 轴的恒定磁场 c.方向沿 z 轴的恒定磁场 D.方向沿 z 轴的变化磁场 6如图 3-4-7所示的天平可用来测定磁感应强度 B.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 m、 m5 / 6 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、 B 方向垂直纸面向里，大小为 (m -m )g/NIL B、 B 的方向垂直纸面向里，大小为 mg/2NIL c、 B 的方向垂直纸面向外，大小为 (m -m )g/NIL D、 B 的方向垂直纸面向外，大小为 mg/2NIL 7如图 3-4-8 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 c、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D、磁铁对桌面压 力增大，受到桌面的摩擦力作用 8在磁感应强度 B的匀强磁场中，放置一根长 10cm 的直导线，导线中通过 I 2A 的电流 .求以下情况，导线所受的安培力： (1)导线和磁场方向垂直； (2)导线和磁场方向的夹角为 30 ； (3)导线和磁场方向平行 . 9在两个倾角均为的光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，分别通以电流 I1和 I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图 3-4-9中 (a)、 (b)所示，两金属棒均处于平衡状态，6 / 6 则两种情况下的电流强度的比值 I1： I2为多少？ 10如图 3-4-10 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、 F1-F2 c、 F1+F2 D、 2F1-F