江苏省黄埭中学高三物理一轮学案43 磁场对电流的作用2

江苏省黄埭中学高三物理一轮学案43 磁场对电流的作用2

磁场对电流的作用2‎ ‎【基本概念】1、 、 、 、 周围存在磁场 ‎2、磁场可由磁感线来形象描述：磁感线 表示该处的磁场方向 磁感线 表示磁场的强弱 ‎3、磁感线是假想的闭合曲线，没有起点和终点。在磁体的外部，磁感线从 极指向 极 在磁体的内部，磁感线从 极指向 极 ‎4、磁场的力的性质：‎ ‎(1)磁场会对放入其中的磁体产生力的作用，磁体（小磁针）N极受力方向与磁场方向 ‎ S极受力方向与磁场方向 ‎ ‎(2)磁场会对放入其中的电流（通电导线）产生力（安培力）的作用 安培力的大小：磁场与电流方向垂直时，F= ‎ ‎ 磁场与电流方向平行时，F= ‎ ‎ 磁场与电流方向夹角为时，F= ‎ 安培力的方向由左手定则判断，左手定则： ‎ ‎ ‎ ‎（3）磁场对运动电荷的作用力 大小：F＝qvBsin θ.‎ 当B∥v时，电荷不受洛伦兹力；‎ 当B⊥v时，电荷所受洛伦兹力最大，F洛＝_____‎ ‎ 方向：F、v、B满足左手定则，F垂直于v、B所决定的平面．‎ ‎5、磁感应强度是用来描述磁场的物理量，有大小，有方向，是矢量 大小：B＝__ __(通电导线垂直于磁场) 方向：小磁针静止时__ ___的指向 ‎【新课教学】【例1】如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置，一长方体绝缘容器内部高为L，厚为d，左右两边等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b，上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极)，并经开关S与电源连接．容器中注满能导电的液体，液体的密度为ρ.将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．当开关断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同；开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差，若出现的高度差为h，电路中电流表的读数为I，求磁感应强度B的大小．‎ ‎【例2】如图为一电流表的原理示意图．质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小．‎ ‎ (1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)‎ ‎(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？‎ ‎(3)若k＝2.0 N/m，＝‎0.20 m，＝‎0.050 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)‎ ‎(4)若将量程扩大两倍，磁感应强度应变为多大？‎ ‎【课堂作业】1、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135°，流经导线的电流为I，方向如图所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力(　　　)‎ A. 方向沿纸面向上，大小为() B. 方向沿纸面向上，大小为()‎ C. 方向沿纸面向下，大小为() D. 方向沿纸面向下，大小为()‎ ‎2、如图所示，两条导线相互垂直但相隔一小段距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸内看)(　　　)‎ A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB B. 逆时针方向转动，同时离开导线AB C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB D. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB ‎3、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，说法正确的是(　　　)‎ A. 逐渐增大　 B. 逐渐减小 ‎ C. 先减小后增大　 D. 先增大后减小 ‎4、十九世纪二十年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由地球的环行电流引起的，则该假设中的电流方向是(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线) (　　)‎ A．由西向东垂直磁子午线 B．由东向西垂直磁子午线 C．由南向北沿子午线 D．由赤道向两极沿子午线 ‎5、在倾角θ＝30°的斜面上，固定一金属框架，宽l＝‎0.25 m，接入电动势E＝12 V、内阻不计的电源．在框架上放有一根水平的、质量m＝0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦 因数为μ＝，整个装置放在磁感应强度B＝0.8 T的垂直框面向上的匀强磁场中(如图所示)．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝‎10 m/s2)‎