河北省石家庄二中高中物理 3通电导线在磁场中受到的力

河北省石家庄二中高中物理 3通电导线在磁场中受到的力

第四节 通电导线在磁场中受到的力 ‎ ‎【学习目标】‎ ‎1．掌握安培力方向的判断方法——左手定则；‎ ‎2．掌握安培力大小的计算方法；‎ ‎3．了解磁电式电流表的原理．‎ ‎【自主预习】‎ ‎1．磁场对 的作用力通常称为安培力．‎ ‎2． 磁场方向的通电直导线，受到的安培力的大小的跟通电导线在磁场中的长度有关，导线长作用力 ；导线短，作用力 ．用公式表示为 ．‎ ‎3．如果磁场方向与电流方向夹角为θ时，安培力的大小 ，方向仍可用 定则判定．‎ ‎4．左手定则：‎ ‎．‎ ‎5． 在磁电式电流表中，蹄形磁铁和铁心间的磁场是　　　　　　的．‎ ‎【我的困惑】‎ ‎【课上笔记】‎ ‎【典例剖析】‎ ‎【例1】 如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度均为I，磁感应强度均为B，求各导线所受到的安培力的大小．‎ ‎【例2】如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看） （ ）‎ 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】如图所示，两平行光滑导轨相距0．‎2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0．‎1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)‎ ‎【达标检测】‎ ‎1． 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向 ‎2．关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系，下列说法中正确的有 ( )‎ A．通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度大小也不同 B．不管通电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强度大小都相等 C．通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同 D．不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相平行 ‎3．如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（   　 ）‎ A． 向右飞行的正离子       B． 向左飞行的正离子 C． 向右飞行的负离子       D． 向左飞行的负离子 第4题 ‎4． 如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）‎ A． F2 B． C． D． ‎ 课后练习 C B D ‎1． 一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的张力大于零而小于铜棒的重力．使悬线中张力为零,可采用的方法有 ( )‎ A．适当增大电流,方向不变 B．适当减小电流,方向反向 C．电流大小、方向不变 D．使原电流反向，并适当减弱磁场 ‎2． 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０‎ 的过程中，导线所受的安培力 （ ）‎ A．大小不变，方向也不变 B．大小由零渐增大，方向随时改变 C．大小由零渐增大，方向不变 D．大小由最大渐减小到零，方向不变 ‎3． 关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是 ( )‎ A．安培力的方向就是该处的磁场方向 B．安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面 C．若通电导线所受的安培力为零．则该处的磁感应强度为零 D．对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大 ‎4．一根用导线绕制的螺线管，水平放置，在通电的瞬间，可能发生的情况是 ( )‎ A．伸长 B．缩短 C．弯曲 D．转动 ‎5．如图所示，在倾角为θ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，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是 （ ）‎ A．B=mgtanθ/IL，方向垂直斜面向下 B．B=mgtanθ／IL，方向竖直向下 C．B=mg／IL，方向水平向左 D．B=mgcosθ/IL，方向水平向右 ‎6．如图所示，长直导线通电为I1，通过通以电流I2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I1、I2时，环所受安培力 （ ）‎ A．沿半径方向向里 B．沿半径方向向外 C．等于零 D．水平向左 E．水平向右 ‎7．条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，如图所示，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止．下列结论正确的是 （ ）‎ B．磁铁对水平面的压力增大 C．磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 D．磁铁所受的合外力增加 ‎8． 如图所示，质量为的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨宽度为，已知电源的电动势为，内阻为，导体棒的电阻为，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为，磁感应强度为，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力．‎