河南省焦作市沁阳一中高中物理 第三章第四节 磁场对电流的作用练习 新人教版选修31(1).doc

河南省焦作市沁阳一中高中物理 第三章第四节 磁场对电流的作用练习 新人教版选修3-1一. 课前预习1安培力的方向-左手定则通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开 手，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 垂直穿入手心，并使伸开的四指指向 的方向，那么，大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。说明：安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的 。2安培力的大小(1)垂直于磁场b放置的通电导线l，所通电流为i时，它在磁场中受到的安培力f=。(2)当磁感应强度b的方向与导线平行时，导线受力为。(3)当磁感应强度b的方向与导线方向成夹角时，导线受的安培力f= 。3磁电式电流表(1)电流表主要由哪几部分组成的？电流表由、铁芯、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。(2)为什么电流表可测出电流的强弱和方向？磁场对电流的作用力和电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力越 ，线圈和指针偏转的角度就越 ，因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着 ，指针的偏转方向也随着 ，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。二课堂练习1 在下面的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力f方向的是 ( )2 关于通电直导线所受的安培力f、磁感应强度b和电流i三者方向之间的关系，下列说法中正确的是 ( )af、b、i的三者必定均相互垂直bf必定垂直于b、i，但b不一定垂直于icb必定垂直于f、i，但f不一定垂直于idi必定垂直于f、b，但f不一定垂直于b3 如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线a，a与螺线管垂直，a导线中的电流方向垂直纸面向里，开关s闭合，a受到通电螺线管磁场的作用力的方向是 ( )a水平向左 b水平向右 c竖直向下 d竖直向上4 如图所示，一根通有电流i的直铜棒mn，用导线挂在磁感应强度为b的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零 ( )a适当增大电流 b使电流i反向c保持电流i不变，适当增大b d使磁场b反向5 一根长为0.2m的电流为2 a的通电导线，放在磁感应强度为0.5t的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是 ( )a0.4 n b0.2 n c0.1 n d06 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年，澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆ef的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s），若轨道宽2m，长为100m，通以恒定电流10a，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（不计轨道摩擦）7 如图所示，在一个范围足够大、磁感应强度b=0.4 t的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起呈水平静止状态，且使金属棒与磁场方向垂直。已知金属棒长l=0.2m，质量m=0.02 kg。(1)若棒中通有i=2.0 a向左的电流，求此时金属棒受到的安培力f的大小；(2)改变通过金属棒的电流大小，使细线对金属棒的拉力恰好为零，求此时棒中电流的大小。三课后提高8 水平放置的平行金属导轨相距为d，导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为b，方向如图所示。长为l的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨成60角，此时，通过金属棒的电流为i，则金属棒所受的安培力大小为_。9 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，下列叙述中正确的是 ( )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朝左d线框所受安培力的合力朝右10 在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流为i、长为l、质量为m的导体棒，如图所示，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；(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场b的最小值和方向。答案：一. 课前预习：1. 左，磁感线，电流，平面 2. bil，零，bilsin 3. 永久磁铁，线圈，大，大，改变，改变二课堂练习：1.b 2.b 3.d 4.ac 5.bcd6. 解：(1)弹体在磁场力的作用下做匀加速直线运动， b=55t (2) 当弹体速度达到10km/s时，磁场力的功率最大。p=fv=bilv=1.1107w7. 解：(1)此时金属棒受到的安培力大小f=bil=0.16