第1课时磁场的描述磁场对电流的作用.doc

江安中学14届高三物理组 教学活动单第1课时 磁场的描述 磁场对电流的作用活动一：完成以下各题，回顾磁场的基础知识1.下列对于磁场的各种认识正确的有（ ）A磁场和电场是客观存在的物质 B磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的，电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C磁场的方向就是出于该点小磁针S极的受力方向D地磁场的N极在地里南极附近 2. 下列关于磁感线的叙述中，错误的是（ ）A磁感线是用来形象地描述磁场强弱和方向的一些假想曲线B磁感线都是从磁体的N极出发，到磁体的S极终止C磁感线上某点的切线方向跟该点的磁场方向相同D直线电流磁场的磁感线，是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上3.由磁感应强度的定义式B=F/IL可知 （ ）若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关【知识梳理】1磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有 的作用(2)方向：小磁针的 所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向2磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的 和 (2)大小：B (通电导线垂直于磁场)(3)方向：小磁针静止时 的指向(4)单位：特斯拉(T)3匀强磁场 (1)特点：匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线4磁通量：公式： 5.磁感线的特点(1)磁感线上某点的 方向就是该点的磁场方向(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的 ，在磁感线较密的地方磁场较 ；在磁感线较疏的地方磁场较 (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极(4)同一磁场的磁感线不中断、不 、不相切(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在6几种典型的磁感线(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布 (2)电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则立体图横截面图纵截面图活动二：完成下列各题，审视安培力的特点4.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是( ). 5.如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A方向沿纸面向上，大小为(1)ILB B方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILB D方向沿纸面向下，大小为(1)ILB【知识梳理】1安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F .(2)磁场和电流平行时：F .2安培力的方向(1)用左手定则判定：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个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：FB，FI，即F垂直于 决定的平面活动三：处理安培力相关的问题I.安培力作用下运动情况的定性分析6.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是（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7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( ).A线圈向磁铁平移B线圈远离磁铁平移C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁II.安培力作用下的平衡问题8如在倾角=30的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B的垂直斜面向上的匀强磁场中（如图）当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g10m/s2） III.安培力作用下的动力学问题9质量m=50g的铜棒，长l=10cm,用长度均为L的2根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.通恒定电流后，棒向外偏转的最大偏角=37,求此棒中电流I大小。 10.电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的如图所示，把两根长为s，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为l，质量为M的金属杆上，当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度v1时刻的加速度为a，当有大的电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比，求垂直于轨道平面的磁感应强度多大？ 【巩固练习】1下列说法中正确的是()A电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值2为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()3如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A BCBL2 DNBL24.如图（甲）所示，两平行导轨与水平面成角倾斜放置，电源、 电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路，细杆与导轨间的摩擦不计。整个装置分别处在如图（乙）所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是 （ ）（乙） ABIBBIDBICBI（甲）5有两根长直导线a、b互相平行放置，如图3所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I， 则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是 ()AM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同BM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D在线段MN上只有一点的磁感应强度为零6欧姆在探索导体的导电规律的时候，没有电流表，他利用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场的作用下，处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流的时候，小磁针就会发生偏转；当通过该导线的电流为I时，发现小磁针偏转了30，由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，当他发现小磁针偏转了60时，通过该导线的电流为()A3I B2ICI DI7一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是()A磁铁对桌面的压力减小 B磁铁对桌面的压力增大 C磁铁受到向右的摩擦力 D磁铁受到向左的摩擦力8如图所示，倾斜导轨宽为L，与水平面成角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属杆ab水平放在导轨上当回路电流强度为I时，金属杆ab所受安培力F，斜面的支持力为FN，则()A安培力方向垂直ab杆沿斜面向上B安培力方向垂直ab杆水平向右CFNBILcos DFN9如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角30.金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是()A增大磁感应强度BB调节滑动变阻器使电流减小C增大导轨平面与水平面间的夹角D将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变10如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是()A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大 D磁感应强度变大，角变小11如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能为()Az正向，tan By正向，Cz负向，tan D沿悬线向上，sin 12水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图所示，当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？ 13如图所示，将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4 A电流时，弹簧恰好不伸长，(取g=10m/s