磁场对电流的作用力

高三年级物理学科导学案 1 如图所示 磁场 B 方向 通电直导线中电流 I 的方向 以及通电直导线所受磁场力 F 的 方向 其中正确的是 2 试画出下列各图中通电导体棒 ab 所受安培力的方向 考点知识回顾 安培力 对 的作用力 安培力方向 定则 伸开左手 让拇指与其余四指 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 的方向 这时 所指的方向就是通电 导线在磁场中所受安培力的方向 理解 安培力既跟 方向垂直 又跟 方向垂直 也就是说 安培力的方向总是 垂直于 所在的平面 3 如右图所示 金属棒 MN 用绝缘细丝悬吊在垂直于纸面向里的匀强磁场中 电流方向由 M N 此时悬线的拉力不为零 要使悬线的拉力变为零 可采用的办法是 A 将磁场反向 并适当增大磁感应强度 B 电流方向不变 并适当增大磁感应强度 C 将磁场反向 并适当减小磁感应强度 D 电流方向不变 并适当增大电流 4 如图所示 在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线 电流强度为 I 磁感应强度为 B 求 各导线所受到的安培力 1 2 3 4 5 时间 2015 12 1 主备人审核人使用人 课题磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力课型复习编号 201501036 学习 目标 1 知道安培力是磁场对电流的作用力 2 会利用左手定则判定安培力方向 3 会利用安培力公式进行有关问题安培力大小的计算 重难点安培力在力学中的综合运用 预习及反馈预习及反馈 考点知识回顾 应用公式 F BIL 时的注意点 1 B 与 L 要 2 式中 L 是 长度 1 弯曲导线的有效长度 L 等于 相应的电流方向沿L由始端流向末端 2 对任意形状的闭合线圈 其有效长度均为 即通电后在匀强磁场中受到的安培力为 5 如图甲所示 质量为 m 的细杆 ab 置于倾角为 的导轨上 ab 处于磁场中 ab 与导轨间动摩 擦因数为 有电流时 ab 恰好静止在导轨上 则从 b 端的侧视图看 其中杆 ab 与导轨间摩擦 力可能为 0 的是 6 水平放置的两个平行金属轨道相距 0 2m 上面有一质量为 0 04kg 的均匀金属棒 ab 阻值不计 电源电动势为 6V 内阻为 0 5 滑动变阻器调到 2 5 时 1 要在金属棒所在位置施加一个垂直于 ab 的匀强磁场 才能使金属棒 ab 对轨道的压力恰好为 零 求匀强磁场的大小和方向 2 若保持磁感应强度 B 的大小不变 方向顺时针转 37 此时 ab 仍然静止 则轨道对 ab 的支 持力和摩擦力为多大 3 若保持磁感应强度 B 的方向不变 大小变为原来的一半 则滑动变阻器调到什么阻值 才能 使金属棒 ab 对轨道的压力恰好为零 例 1 如图所示 在与水平方向成角的光滑金属导轨间连一电源与滑动变阻器 在相距 L 的平行 导轨上放一质量为 m 的金属棒ab 电阻不计 空间存在匀强磁场 方向竖直向上 当滑动变阻器 阻值调到 R0时释放金属棒 这时棒恰好静止 回路中电源电动势为 E 内阻不计 求 1 匀强磁场的磁感应强度 2 ab棒对导轨的压力 典型题例典型题例 拓展 1 当电路与滑动变阻器阻值均不变的情况下 若要使B取值最小 其方向应如何调整 并求 出最小值 拓展 2 若匀强磁场垂直于轨道平面向上 大小为 B 金属棒与轨道的最大静磨擦力为其所受重力 的 k 倍 回路中电源电动势为 E 内阻不计 问 滑动变阻器 R 调节在什么阻值范围内 金属棒 能静止在轨道上 例 2 如图所示 质量为m的导体棒ab 垂直放在相距为l的平行光滑足够长的金属导轨上 导 轨平面与水平面的夹角为 并处于磁感应强度大小为B 方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场 中 R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值 不计其他电阻 1 调节Rx R 静止释放导体棒 简要论述导体棒 ab 的运动情况 2 当棒沿导轨匀速下滑时 求通过棒的电流I及棒的速率v 3 当导体棒达到最大速度时下滑的距离为 S 求在此过程中电路中总共产生多少焦耳热 1 在如图所示的四个图中 标出了磁场 B 的方向 通电直导线中电流 I 的方向 以及通电直导线 所受磁场力 F 的方向 其中正确的是 A B C D 课后练习课后练习 2 如图所示 长方形线框 abcd 通有电流 I 放在直线电流 I 附近 以下关 于线框四个边受到安培力的说法正确的是 A 线框只有两个边受力 合力向左 B 线框只有两个边受力 合力向右 C 线框四个边都受力 合力向左 D 线框四个边都受力 合力向右 3 如图所示 在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来 此时磁铁对水平面的压 力为 N1 现在磁铁左上方位置固定一导体棒 当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后 磁铁对水 平面的压力为 N2 则以下说法正确的是 A 弹簧长度将变短 B 弹簧长度将变长 C N1 N2 D N1 N2 4 如图所示 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 A z 正向 tan B y 正向 mg IL mg IL C z 负向 tan D 沿悬线向上 sin mg IL mg IL 5 质量为 m 长度为 L 的导体棒MN 静止于水平导轨上 通过 MN 的电流为 I 匀强磁场的磁感 应强度为 B 其方向与导轨平面成 角斜向上 如图所示 求 MN 受到的支持力和摩擦力 6 如图所示 两平行光