第三节 磁场对通电导线的作用力 教师.doc

第三节 磁场对通电导线的作用力新课标要求1、认识安培力。2、会判断安培力的方向。 3、会计算匀强磁场中的安培力。4、了解磁电式电流表的基本原理新课预习1、左手定则：_。2、垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为_。当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成角时，它可以分解为_和_的分量。导线所受的安培力只是_的分量产生的，安培力的大小为_3、磁电式仪表最基本的组成部分是_和_。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，线圈始终跟磁感线_。知识精讲知识点1.左手定则磁感线方向穿过手心电流方向四指指向安培力方向拇指指向例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之间可以不垂直答案B总结电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力总是垂直于磁场和电流所决定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，总是垂直电流方向。变式训练1 如图所示，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）SNVA、先减少后增大B、先增大后减少C、一直增大D、一直减少FFFSNI思路分析先确定条形磁铁的磁场情况，根据左手定则判断通电导线的受力情况，再根据牛顿第三定律，得出条形磁铁的受力，磁铁的静摩擦力就可判定。答案A知识点2. 安培力的大小例2 如图所示，在匀强磁场中放有下列通电导线，长度为L、电流强度为I、磁感应强度为B，求各导线所受的安培力的大小和方向。 （1）（2） BIBIB2思路分析 (1)首先把B分解为B1、B2，相当于B1、B2两个正交的磁场共同作用于通电导线，因为B1I，所以B1对电流无作用力，B对I的作用，实际上就是B2对I的作用，所以F=B2IL=BILcos.由左手定则得，方向垂直纸面向里。(2)的方法是将abc等效，它的等效长度是初末位置的连线ac长度，为L，所以F=BIL，方向垂直于ac方向。答案 BILcos 方向垂直纸面向里 BIL，方向垂直于ac方向MNbcda总结 安培力的大小计算注意是垂直量有效，通电导线的等效长度是初末位置的连线。变式训练2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（ ）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、线框所受的安培力的合力方向向右MNbcdaF1F3F4F2答案BC难点精析由于磁感应强度B的方向、电流的方向、安培力的方向涉及三维空间，所以要熟练掌握把立体图形改画成平面图形的方法技巧，以便于画受力图分析受力情况。安培力的方向用左手定则判断，但更要明确电流与磁感应强度方向不一定垂直，但所决定的平面一定与安培力垂直。综合拓展SN例3 如图所示，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，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，导线的运动情况是（俯视图）（ ）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，同时上升思路分析分析蹄形磁铁的磁场，由N到S，由左手定则得，导线右端受力向外，导线左端受力向里，所以是顺时针转动；取极限转动90后，由左手定则得，导线受力向下。答案A基础达标1、根据已知的两个量的方向，标明第三个量的方向。BFABIBCFIFIDEIBFIF2、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，可能产生的情况是_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3、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（ ）IIA、 两根导线在纸面内相互靠拢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OB5、一段通电直导线平行与磁场方向放入匀强磁场中，如图所示，导线上电流方向由左指向右，当导线以其中点O为轴旋转90的过程中，导线受到的安培力（ ）A、大小不变，方向不变B、由“0”增至最大，方向时刻变C、由最大减少至“0”，方向不变D、由“0”增至最大，方向不变能力提升6、如图所示，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（ ）ab甲ABCD乙7、如图所示，水平放置的光滑金属导轨M、N，平行的置于匀强磁场中，间距为d，磁场的磁感应强度的大小为B，方向与导轨平面的夹角为，金属棒的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直，电源电动势为E，定值电阻为R，其余部分电阻不计。则当开关S合上时，棒ab受的安培力的大小为_，方向为_，棒的加速度大小为_。ERSBMNab8、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？30BI60Bab9、如图所示，在与水平面成60角的光滑金属导轨间连一电源，在相距为1m的平行导轨上放一质量为0.3的金属棒ab（ab棒垂直导轨），磁场方向竖直向上，当棒中电流为3A时棒恰好静止。求磁感应强度B和棒对导轨的压力大小（g=10m/s2）基础达标参考答案：1、略 2、AC 3、A 4、BC 5、D能力提升参考答案：6、AB 7、 左下方与磁场垂直 8、9、6N 1.73T4