高中物理 磁感应强度、安培力复习学案 新人教版选修

1、磁感应强度、安培力磁感应强度、安培力 【学习目标】 磁感应强度、安培力的大小和方向。 【自主学习】 一、磁感应强度 （1）比值定义 B： 其中导线与磁场 ，F 为 ，B 为导线所在处的 B 的大小与 I、L、F ，由 决定。 （2）B 是矢量，计算时遵循 二、安培力 （1）大小： 如图：一根长为 L 的直导线，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中且与 B 的夹角为 ， 当通过电流 I 时，安培力的大小可表示为 F= 。 当 =90时，安培力最大，FMAX= 当 =0或 =180时，安培力为 。 （2）方向：用左手定则判定，安培力始终垂直于 和 所决定 的平面，但 和 不一定垂直。若它二者中任一量

2、反向，F 将 。 【典型例题】 1、在纸面上有一个等边三角形 ABC，其顶点 处都通有相同电流的三根长直导线垂直于纸面位置， 电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心 O 产生的磁感应强度大小为 B0。则中 心 O 处的磁感应强度大小为 。 2、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流 I4=I3I2I1，要使 O 点磁场增强，则应切断 哪一根导线中的电流？（ ） B A、I1 B、I2 C、I3 D、I4 3、如图，一通电直导线位于蹄形磁铁、磁极的正上方， 当通以电流 I 时，试判断导线的运动情况。 4、如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均 匀分布的负电

3、荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电 流方向如图。当圆盘高速绕中心轴 OO转动时，通电直导 线所受磁场力的方向是（ ） A、竖直向上B、竖直向下C、水平向里D、水平向外 5、如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为 L，倾角为 ，轨道间接有电动势 为 E（内阻不计）的电源，现将一根质量为 M、电阻为 R 的金属杆 AB 与轨道垂直放于导 电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使 AB 杆静止，所加匀强磁场的磁感应强度至 少多大？什么方向？ 【针对训练】 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

4、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 S N AB 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 与该小段导体长度和电流乘积的比值 2、在球体上分别沿经、纬两个方向互相垂直的套有两个绝缘导线环 AA和 BB， 环中通有相同大小的恒定电流（如图） ，则球心处磁感应强度的方向为：（AA面水平， BB面垂直纸面竖直） （ ） A、指向左上方 B、指向右下方 C、竖直向上 D、水平向右 3、如图所示，原来静止的圆形通电线圈通以逆时针方向的电流 I，在其直径 AB 上 靠近 B 点放一根垂直于线圈平面的固定

5、不动的长直导线，通过如图所示的方向的电流 I，在磁场力作用下圆线圈将（ ） A、向左运动 B、向右运动 C、以直径 AB 为轴运动 D、静止不动 4、质量为 M 的通电细杆 AB 置于倾角为 的导轨上，导轨宽度为 D，杆 AB 与导轨间 的动摩擦因数为 。有电流时，AB 恰好能在导轨上静止，如图所示，它的四个侧视图中 标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆 AB 又与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（ ） （A）图（B）图（C）图（D）图 A、B、C、D、 5、一根长度 0.1 米的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平的 两点上，ABCD 所在的区域内有一竖直方向的匀强磁场，当 AB

6、中通 以如图所示电流时，金属杆 AB 偏离原来的位置到两根悬线和竖直方 向的夹角为 30时保持平衡，如果金属杆 AB 的质量为 0.0866 千克， 其中通过电流强度为 10 安，求匀强磁场的磁感应强度（G 取 10 米/ 秒 2） 【能力训练】 1、下列叙述正确的是（ ） A、放在匀强磁场中的通电导线受到恒定的磁场力 B、沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 C、磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向 D、安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面 2、如图，O 为圆心，KN、LM 是半径分别为 ON、OM 的同心圆，若 O 处垂直纸面放置 一载流直导线，电流垂直纸面向外。用一条导线围成如图所

7、示回路 KLMN，当回路中沿图 示方向通以电流时，此回路将（ ） A、向左平动 B、在纸面向绕过 O 点垂直于纸面的轴转动 C、KL 边向外，MN 边向里运动 D、KL 边向里，MN 边向外运动 3、如图所示，一重为 G1的通电圆环置于水平桌面，环中电流方向为顺时针方向 （从上往下看） ，在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心， 磁铁的上端为 N 极，下端为 S 极，磁铁自身重为 G2，则下列关于圆环对桌面压力 F，磁 铁对轻绳拉力 F的大小正确的是（ ） A、FG1，FG2 B、FG1，FG2 C、FG1，FG2 D、FG1，FG2 4、如图所示，水平桌面上放一根条形磁

8、铁，磁铁正中央上方吊着跟磁铁垂直的导 线，当导线中通入指向纸内的电流时（ ） A、悬线上的拉力将变大 B、悬线上的拉力将变小 C、条形磁铁对水平桌面的压力将变大 D、条形磁铁对水平桌面的压力将不变 5、载流导线 L1、L2处在同一平面内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴 O 转动，各自的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A、因不受磁场力作用，故 L2不动 B、因 L2所受的磁场力对轴 O 的力矩相平衡，故 L2不动 C、L2绕轴 O 按顺时针方向转动 D、L2绕轴 O 按逆时针方向转动 6、如图所示，AB 是两根靠在一起的平行通电直导线，其中电流分别为 IA和 IB（已 知

9、 IAIB） ，电流方向如图。当垂直于 A、B 所在的平面加一个磁感应强度为 B 的匀强磁 场，导线 A 恰好能处于平衡状态，则导线 B 的受力情况与加磁场 B 以前相比（ ） A、不再受磁场力作用 B、所受磁场力是原来的 2 倍 C、所受磁场力小于原来的 2 倍 D、所受磁场力大于原来的 2 倍 7、如图所示，闭合导线 ABA 中通入电流 I 方向如图，匀强磁场 B 垂直纸面向里，且与闭 合导线平面垂直，直导线 AB 长为 L，则闭合导 线受到的安培力大小是 ，弯曲导线 AB 受到的安培力的大小是 ，方向 ，直导线 AB 受到的安培力大小 是 ，方向 。 8、如图所示，在同一水平面的两导轨相

10、互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质 量为 3.6KG，有效长度 2M 的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为 5A 时，金属棒做 匀速运动；当金属棒中的电流强度增大到 8A 时，金属棒能获得 2M/S2的加速度，则磁场 的磁感应强度为多少？ 9、如图所示，有一根导线 AB 紧靠在竖直导轨上，它们之间的摩擦因数为 =0.5， 匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度 B=0.4T，如果导线的质量为 M=0.010KG，长度 L=0.20M，问在导线 AB 上至少要通以多大的电流才能使它保持静止？电流方向如何？ （G 取 10M/S2） 10、如图所示，将长 50CM、质量为 10G 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，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通过 0.4A 电流时，弹 簧恰好不伸长，求： （1）匀强磁场中磁感应强度是多大？ （2）当金属棒通过 0.2A 由 A 到 B 的电流时，弹簧伸长 1 厘米，如果电流方向由 B 到 A，而电流大小不变，弹簧伸 长又是多少？ 【学后反思】 _ _。 参考答案： 典型例题 1、O 2、D 3、由上往下看导线