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磁场对通电导线的作用力导学案10.11.25


第四节 磁场对通电导线的作用力导学案 10.11.25
拟制人 学习目标
1、知道安培力的概念,会用左手定则判定安培力的方向,并能用左手定则解答有关问题 2、学会用公式 F=BIL 计算安培力的大小

主任签字__________

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。 学习内容
一、 安培力的方向 1、左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面 内,把手放入磁场中,让磁感线垂直 ,并使 指向电流的方向,那么,

所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 针对练习:判断下图中导线受安培力的方向

归纳总结: 安培力方向与导线、磁感应强度的方向都垂直,即垂直于 I 和 B 构成的平面

2、通电平行直导线间的作用力方向 实验现象: (1)电流的方向相同时:两平行导线相互靠近。 (2)电流的方向相反时:两平行导线相互远离。 理论分析: 如图,两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时,它们相互间的 作用力的方向如何? 电流相反的情况又如何分析呢?

特别提醒: 磁极之间是同极相斥,异极相吸;电流之间是同方向相吸,反方向相斥

二、安培力的大小 同一通电导线,按不同方式放在同一磁场中 (1)导线与磁场方向垂直时,F= (2)当导线与磁场方向平行时,F= (3)当磁场和电流成θ 时,F= (4)安培力的范围是 针对练习:将长度为 20cm、通有 0.1A 电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向 如图所示,已知磁感应强度为 1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小。 ,θ 为 夹角

(4)

(1)F=______

(2)F=________

(3)F=_________

(4)F=_________

磁电式电流表 电动机的原理就是电流在磁场中受到安培力的作用 学习小结
1、 安培力方向的判断方法 2、 安培力的大小如何计算

巩固练习题
1.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向 B B θ A θ B θ C B B θ D

说出下列通电导线受安培力的方向 E______ F_______ G _________ H__________

E

F

G

H

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 0 导线以左端点为轴在竖直平面内转过 90 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. 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.要使悬线中张力为零,可采用的方法有 ( ) A.适当增大电流,其它不变 B.适当减小电流,其它不变 B C.电流方向反向,其它不变 D.使原电流反向,并适当减弱磁场 D C

4.通电矩形导线框 abcd 与无限长通电直导线 MN 在同一平面内,电流方向如图所示,ab 边与 MN 平行。关于 MN 的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是( ) A.ab、cd 边所受的安培力方向相同 B.ab、cd 边所受的安培力大小相同 C.ad、bc 边所受安培力方向相反 D.线框所受安培力的合力向左

5.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 两边始终不受磁场力作用。 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.当线圈转至与磁场垂直时 ad、bc 所受合力不为零。 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。

6.如图,左边的线圈下边在磁场中,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 ( ) A.△mg/2 B. (m+△m)g C. △mg D. (m+△m)g/2

7.在匀强磁场中,有一段 5 ㎝的导线和磁场垂直,当导线通过的电流是 1A 时,受磁场作用 力是 0.1N,那么磁感应强度 B= 原 来的一半,那么磁感应强度 B= T;现将导线长度增大为原来的 3 倍,通过电流减小为 T,导线受到的安培力 F= N。

8.质量为 0.5 ㎏的金属杆在相距 1m 的水平轨道上与轨道垂直放置,金属杆上通以 I=4A 的恒 定电流,如图所示,匀强磁场 B 垂直轨道平面,此时金属杆恰好静止在轨道上,金属杆与 轨道间动摩擦因数为 0.2,求匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。

9.如图甲所示,质量为 m 的细杆 ab 置于倾角为θ 的导轨上,ab 处于磁场中,ab 与导轨间动 摩擦因数为μ ,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( ) a θ θ b θ A B θ C θ θ D

乙 甲 10.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? I 30°

B


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