通电导线在磁场中受到的力.docx

PAGE PAGE 5 班级姓名高二物理选修（3-1）学案 班级姓名 3.4 通电导线在磁场中受到的力 [自学导案] 一、自主学习：认真阅读课本P91-93，思考并回答下列问题。 电流的周围存在 ， 在磁场中受到的力称为 。 （一）安培力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指 ，且都与手掌在 ，让磁感线从 进入，并使四指指向 的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 的方向。 注：安培力的方向既与 方向垂直，又与 方向垂直，则安培力的方向始终垂直于 与 所决定的平面，但 方向和 方向则不一定垂直。 （二）安培力的大小 一根长为L、通过电流为I 的直导线，置于磁感应强度为B 的匀强磁场中。 则：1、导线与磁场方向垂直时，所受安培力 ，F = ； 2、导线与磁场方向平行时，所受安培力 ； 3、导线与磁场方向夹θ角时，所受安培力介于 与 之间， F = ； （三）磁电式电流表 1、磁电式仪表最基本的组成部分是 和 。它依据的物理学原理是 。 2、为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，使磁场都沿 方向，则线圈无论转至何位置，始终跟磁感线是 的。 [问题讨论] 1、放在电场中的电荷一定会受到电场力的作用，那么，放在磁场中的通电导线是否一定受到安培力的作用？ 2、电流方向、磁场方向与安培力的方向，这三者之间的相互关系是怎样的？ [我的疑惑] [例题研究] 例 1：两根平行放置的通电直导线电流方向如图所示，两根导线都可以自 由运动，则：（ ） A、两根导线在纸面内相互靠拢 I I B、两根导线在纸面内相互远离 C、右导线上端向纸内旋转，左导线上端向纸外旋转D、右导线上端向纸外旋转，左导线上端向纸内旋转 ABNS例 2：如图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 A B N S 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 3：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，如图所示，当导体棒内通入流向纸内的电流时，在通电的一瞬间，则：（ ） A、磁铁对桌面的压力减小B、磁铁对桌面的压力增大C、磁铁受向左的摩擦力 D、磁铁受向右的摩擦力 例 4：条形磁铁放在水平桌面上，它的上方有一与磁铁垂直的长直导线，正缓慢的自左向 右移动，直导线中通以垂直纸面向里外的电流，则磁铁受桌面的摩擦力作用为（磁铁始终 不动），则：（ ） A、先减少后增大 V SNB、先增大后减少C S N D、一直减少 θDaθθb例 5：如图，质量为 m 的细杆 ab 置于倾角为θ 的导轨上，ab 处于磁场中，ab 与导轨间动摩擦因数为μ ，有电流时，ab 恰好静止在导轨上，则从 b θ D a θ θ b θ θ B θAθ θ A θ 例 6：在倾角为30°的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m 的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒通有垂直纸面向里的电流I 时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小B 为多少？ B B I 30° [课后训练] 1、关于通电导线所受安培力 F 的方向与磁感应强度 B 的方向和电流方向之间的关系，下 列说法正确的是： （ ） A、F、B、I 三者总是互相垂直的； B、F 总是与B 和 I 垂直，但F、B 之间可以不垂直； C、B 总与F 和 I 垂直，但F、I 之间可以不垂直； D、I 总与 F 和 B 垂直，但F、B 之间可以不垂直； 2、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、为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 导体长度和电流乘积的比值； M ba3、如图所示，ab 边与MN 平行，关于线框的受力下列叙述正确的是：（ ） b a A、线框有两条边所受安培力方向相同 B、线框有两条边所受安培力大小相同 C、线框所受的安培力的合力方向向左 d N D、线框所受的安培力的合力方向向右 4、下列关于磁电式电流表的有关说法，正确的是： （ ） A、电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用B、电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用C、电流表指针的偏转角与所通电流成正比 D、电流表指针的偏转角与所通电流成反比 5、如图，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导