湖南省新田县第一中学高二物理选修31课件3.4磁场对通电导线的作用2

1、磁场对通电导线的作用2,一、磁电式电流表,1. 磁电式电流表的构造: 刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。,铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。,问题 该磁场是否匀强磁场？ 该磁场并非匀强磁场.,问题 该磁场的特点？ 在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的.,问题 电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯间是均匀辐向分布的.所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.,2. 电流表的工作原理,(1) 蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通

2、电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。,(2) 磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱，,(2) 磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的

3、大小，可以知道被测电流的强弱，表盘的刻度均匀。,(2) 磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱，表盘的刻度均匀。,(3) 当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。,二、对公式F=ILBsin的理解与应用,1. 如图，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所受安培力的大小和方向。,a,b,c,2. 如图所示，直

4、角三角形abc组成的导线框内通有电流I1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B2T中，AC=40cm，=30，求三角形框架各边所受的安培力。,8. 如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中,所受的安培力大小变化是( ) A. 逐渐变大B. 先变大后变小C. 逐渐变小D. 先变小后变大,3. 如图，MN是一条水平放置的固定长直导线，导线中通有大小不一为I1，方向如图所示的电流。P是一个通有电流I2的，与MN共面的金属圆环，圆环P在磁场作用下将( )A. 沿纸面向上运动B. 沿纸面向下运动C. 上半部垂直纸面向外，下半部垂直

5、纸面向里转动D. 上半部垂直纸面向里，下半部垂直纸面向外转动,7. 把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图所示的电波，当开关接通后，将看到的现象是( )A. 弹簧向上收缩B. 弹簧被拉长C. 弹簧上下振动D. 弹簧仍静止不动,S,例,Ab质量为m置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因素为，有电流时ab恰好静止在导轨上，如图所示，它的四个侧视图中标出的可能匀强场方向，其中杆与导轨之间的摩擦力可能为的图是（）,B,D,ABC,10. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( )A. B=mgsin/IL，方向垂直斜面向下B. B=mgtan/IL，方向竖直向下C. B=mg/IL，方向水平向左D. B=mgcos/IL，方向水平向左,例,两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（