《通电导线在磁场中受到的力》随堂练习.pptVIP

高中物理系列习题课件高中物理系列习题课件高中物理系列习题课件教育资源中心3.4通电导线在磁场中受到的力知识点分布安培力的大小1安培力的方向2磁电式电流表3安培力的大小典例1.如图，长为2L的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（）A．0 B．0.5BIL C．BILD．2BILC解析：导线在磁场内有效长度为2Lsin30°=L，故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI2Lsin30°=BIL，故选C。关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是（）A.F、B、I三者总是互相垂直的B.F总与B和I垂直，但B、I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之间可以不垂直解析：据左手定则知安培力的方向一定垂直于电流方向，垂直于磁场方向，而电流和磁场方向可以成任意角度。故选：B。B安培力的方向典例2.下列关于安培力的说法正确的是（）A.通电导线放入磁场一定会受到磁场力作用B.通电导线垂直放入磁场所受安培力最小C.电流相同、长度相同的通电导线在同一磁场中，受的安培力一定相同D.安培力的方向一定垂直于通电导线和磁感线所决定的平面D解析A、通电导线放入磁场若导线与磁场方向平行则不受磁场力作用，故A错误；B、通电导线垂直放入磁场所受安培力最大，故B错误；C、电流相同、长度相同的通电导线在同一磁场中，若B与I所成的夹角不同，则受的安培力不同，故C错误；D、根据左手定则安培力的方向一定垂直于通电导线和磁感线所决定的平面，D正确；故选：D。在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（）A．受到由西向东的安培力B．受到由南向北的安培力C．受到竖直向下的安培力D．受到竖直向上的安培力D解析：赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向北穿过手心，则手心朝南．四指指向电流方向，则由西向东，拇指指向安培力方向：竖直向上．故选D典例3.如图所示，两条导线互相垂直，其中AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（）A．顺时针方向转动，同时靠近ABB．逆时针方向转动，同时靠近ABC．顺时外方向转动，同时远离ABD．逆时针方向转动，同时远离ABB解析电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动．当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB，故选：B。点拨：安培力作用下通电导体运动方向的判定方法电流元法把整段通电导线分成多段直线电流，先用左手定则判断出每段电流元受力的方向，再判断整段通电导线所受合力的方向，从而确定导体的运动方向。等效法环形电流可等效为小磁针，条形磁体或小磁针也可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁体。特殊位置法根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置。结论法对于两平行直线电流，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流互相作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势。转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受的合力及运动方向。竖直放置的直导线AB与导电圆环的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，圆环可以自由运动，当通以如图6所示方向的电流时（同时通电），从左向右看，线圈将（）A．顺时针转动，同时靠近直导线ABB．顺时针转动，同时离开直导线ABC．逆时针转动，同时靠近直导线ABD．不动C解析根据安培定则可知，通电导线AB在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，圆环将逆时针转动．又特殊位置：圆环转过90°时，通电直导线AB对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近AB．则从左向右看，线圈将逆时针转动，同时靠近直导线AB，故选C。磁电式电流表典例3.关于磁电式仪表，以下说法正确的