高三物理《磁场对通电导线的作用力》学案（新人教版选修3-1）.docVIP

第四节 磁场对通电导线的作用力学案导学 学习目标 1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。 2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。 3、了解磁电式电流表的工作原理。 学习重点 安培力的大小计算和方向的判定。 学习难点 用左手定则判定安培力的方向。 自主学习 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：让磁感线垂直穿入 ，四指指向 方向，拇指所指 的方向。 5． 在磁电式电流表中，蹄形磁铁和铁心间的磁场是　　　　　　的。 同步导学 例 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 解：两个磁极对电流的安培力方向不同，把电流分为两部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向里。从上往下看，通电导线将沿着逆时针方向转动。当导线转到垂直于纸面的方向时，电流受力向下，导线将向下运动。所以C选项正确。 4所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。当金属杆中通有方向a→b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为T。当金属杆通有方向b→a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T。求磁场的磁感应强度B的大小。 解答：导体ab受重力、磁场力弹簧的的拉力而平衡。 当ab中的电流方向由a到b时，磁场力向上。 2T+BIL=mg ① 当ab中的电流由b到a时，磁场力向下。 4T=BIL+mg ② 解方程组得 例3．如图5两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将（ ） A． 吸引??? B． 排斥? C． 保持静止? D． 边吸引边转动 解答：两个线圈内的电流产生的磁场方向相同，互相吸引。也可以由一个电流受另一个的磁场力判断得相同的结论。 当堂达标 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 ??　 ） A． 互相吸引?? 　　B．互相排斥 C．不发生相互作用?? 　　 D．无法判断 4． 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 5． 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. 6． 如图所示，匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线abcd，可绕其中心轴 转动，则在转动过程中 （?? ） 　　A．ab和cd两边始终无磁场力作用。 　　B．ab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不断变化。 　　C．线圈在磁场力作用下转动过程中合力始终不为零。 D．ab、cd两边受到和磁场力的大小和方向在转动过程中始终保持不变。 7． 如图，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为