4、磁场对通电导线的作用-宋婷.ppt

磁场对通电导线的作用 复习温故 1 磁场 2 磁场的描述 b 形象 磁感应强度 a 定量 磁感线 3 几种常见磁场 方法 安培定则 右手 1 磁场 2 磁场的描述 3 几种常见磁场 从这一节课开始 将开始学习磁场力的性质 安培力 洛伦兹力 1 什么是安培力 2 安培力大小的表达式 3 安培力的方向用什么方法判断 通电导线在磁场中受到的力称为安培力 预习问题 B L 左手定则 磁场对通电导线的作用 安培力 一 安培力的方向 平 磁感线 四指 拇指 一 安培力的方向 平 磁感线 四指 拇指 eg 一 安培力的方向 平 磁感线 四指 拇指 eg B F I I F F 1 2 3 eg 确定图中电流 磁场 安培力三者中未知的方向 F F F I 4 5 6 eg 确定图中电流 磁场 安培力三者中未知的方向 I B 7 8 9 垂直纸面向外 无安培力 eg 确定图中电流 磁场 安培力三者中未知的方向 一 安培力的方向 小结 F I F F 所在平面 B L F ILB B L F 0 二 安培力的大小 问题 如果既不平行也不垂直呢 B与L的夹角 F ILBsin 二 安培力的大小 F BIL 理解 1 B 匀强磁场 2 L 垂直磁场的有效长度 eg 导线abc为垂直折线 其中电流为I ab bc L 导线拓在的平面与匀强磁场垂直 匀强磁场的磁感应强度为B 求导线abc所受安培力的大小 a b c 有效长度 起点到终点的连线 L 0 L 2R 3 L 垂直磁场的有效长度 起点到终点的连线 L L 二 安培力的大小 F ILBsin 理解 1 B 匀强磁场 2 B与L的夹角 90 F ILB 0 F 0 3 L 垂直磁场的有效长度 1 将长度为20cm 通有5A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4T 试求出下列图中导线受安培力的大小 F ILBsin 3 46 0 0 02N水平向右 0 02N垂直导线斜向左上方 2 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 求导线所受安培力的大小和方向 I B I B 30 I B 3 关于磁场对通电直导线的作用力 下列说法正确的是 A 通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B 通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直C 通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直D 通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的平面 BCD 4 2009 全国高考 如图 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 abc bcd 135 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 ILBB 方向沿纸面向上 大小为 1 ILBC 方向沿纸面向下 大小为 1 ILBD 方向沿纸面向下 大小为 1 ILB A 例1 如图所示的四种情况 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 巩固练习 例2 画出图中通电导线棒所受安培力的方向 答案 由左手定则作答 注意 将立体图转换为平面图 F I B I F B I F B F B I A B C D 例3 下列表示磁感应强度B 电流I 磁场对电流的作用力F的关系 正确的是 例4 在赤道的正上方 一根直导线中流有从东向西的电流 判断地磁场对它的作用力的方向A 竖直向上B 竖直向下C 水平向南D 水平向北 北 南 西 东 例5 如图所示 A和B为两根互相平行的长直导线 通过同方向的电流IA和IB 且IA IB 虚线C为在A B所确定的平面内与A和B等距的直线 下列说法正确的是A 两导线间的空间不存在磁场B 虚线C处磁感应强度为零C AC间磁感线垂直纸面向里D A B间存在引力 例6 两条直导线相互垂直 如图所示 但相隔一个小距离 其中一条AB是固定的 另一条CD能自由转动 当直流电流按图示方向通入两条导线时 CD导线将A 顺时针方向转动 同时靠近导线ABB 顺时针方向转动 同时离开导线ABC 逆时针方向转动 同时离开导线ABD 逆时针方向转动 同时靠近导线AB 例7 一个可自由运动的线圈L1 和一个固定的线圈L2相互绝缘垂直放置 且两个线圈的圆心重合 当两线圈通以如图所示的电流时 则从左向右看 线圈L1将 A 不动 B 顺时针转动 C 逆时针转动 D 向纸内转动 例8 如图所示 给一根松弛的导体线圈中通上电流 线圈将会A 纵向收缩B 纵向伸长C 径向膨胀D 径向收缩 例9 正方形的导线圈放在通电导线附近 两者在同一平面内 其中直导线固定 线圈可以自由活动 如图所示 当正方形导线圈通以如图所示的电流时 线圈将 A 发生转动 同时靠近导线ABB 发生转动 同时离开导线ABC 靠近导线ABD 离开导线AB 例10 如图所示 在条形磁铁S极附近悬挂一个铝圆线圈 线圈与水平磁铁位于同一水平面内 当电流方向如图时 线圈将 A 从上向下看顺时针转动 同时远离磁铁B 从上向下看逆时针转动 同时远离磁铁C 从上向下看顺时针转动 同时靠近磁铁D 从上向下看逆时针转动 同时靠近磁铁 例11 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 例12 如图所示 把一重力不计的通电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 例13 关于磁感应强度 下列说法中正确的是A 磁感应强度的方向 就是通电直导线在磁场中的受力方向B 磁感应强度大的地方 通电导线所受的力也一定大C 磁感应强度的单位可以用T表示D 通电导线在某处所受磁场力为零 则该处的磁感应强度为零 例14 磁场中一段2 长的直导线 通过2 5A的电流时 受到的安培力为0 1N 则通电直导线中点处的磁感强度B可能是A 2TB 小于2TC 大于2TD 零 例15 如右图所示 正立方体 每边长L米 放在磁感强度为B的匀强磁场中 磁场方向平行X轴 导线abcdeo所通过的电流强度为I 方向如图 求作用于ab bc cd de eo各段上安培力的大小 答案 例16 一根长直导线穿过通有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面 导线和环中电流方向如图所示 金属环受到的磁场力为A 沿圆环的半径向外B 沿圆环的半径向内C 水平向左D 等于零 例17 如图所示的天平可用来测定磁感应强度 天平的右臂下面挂一个矩形线圈 宽为L 共N匝 线圈的下部悬挂在匀强磁场中 磁场方向垂直纸面 当线圈中通有电流I 方向如图 时 在天平两边加上质量为m1 m2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 磁感应强度的方向垂直纸面向里 大小为 m1 m2 g NILB 磁感应强度的方向垂直纸面向里 大小为mg 2NILC 磁感应强度的方向垂直纸面向外 大小为 m1 m2 g NILD 磁感应强度方向垂直纸面向外 大小为mg 2NIL 例18 如图所示 用两条一样的弹簧秤吊着一根铜棒 铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场 棒中通入自左向右的电流 当棒静止时 弹簧秤示数为F1 若将棒中电流反向 当棒静止时 弹簧秤的示数为F2 且F2 F1 根据上面所给的信息 可以确定A 磁场的方向B 磁感应强度的大小C 安培力的大小D 铜棒的重力 复习温故 1 磁场 2 磁场的描述 b 形象 磁感应强度 a 定量 磁感线 3