磁场对通电导线的作用

磁场对通电导线的作用

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【优秀范文】磁场对通电导线的作用

范文一:磁场对通电导线的作用

磁场对通电导线的作用

【知识要点】 一. 安培力

1、磁场对电流的作用力叫做安培力。 (1)大小计算:当L∥B时,F= 。

当L⊥B时,F= 。(此时安培力最大)

①L是有效长度:弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度;相应的电流方向,沿L 由始端流向未端.

因为任意形状的闭合线圈,其有效长度L=0,所以通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和一定为零.②公式的适用条件:一般只适用于匀强磁场.若B不是匀强磁场,则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场.

(2)安培力的方向: 方向判定:左手定则。安培力的方向一定垂直于B和I,即总是垂直

于B、I所决定的平面。(注意:B和I间可以有任意夹角)

【学法指导】

一 .右手螺旋定则(安培定则)与左手定则的区别

二、判定安培力作用下导体运动方向 常用方法有以下四种:

1.电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向.从而判断出整段电流所受作用力方向,最后确定运动方向. 例1.如图所示,一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极的一端,当线圈内通以图示方向的电流I时,下列说法中正确的是( )

①线圈圆面将有被拉大的倾向 ③线圈将向S极一端平移 ②线圈圆面将有被压小的倾向 ④线圈将向N极一端平移 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案:B

例2.如图,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流时,从上往下看,导线的运动情况是( )

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

答案:C

2.特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向.

3.等效法:环形电流可以等效小磁针,通电螺线管可以等效为条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管可以等效成多匝的环形电流.

例4.如图所示,水平放置的条形磁铁N极的附近悬挂着一个能自由运动的圆形导线线圈,线圈与条形磁铁处在同一竖直平面内,当线圈中通以图示方向的电流时,从上向下看,线圈将( )

例5.实验表明电流和电流之间也会通过磁场发生相互作用:两条平行的直导线当通以相同方向的电流时,它们相互吸引;当通以相反方向的电流时,它们相互推斥.试解释之.

例6.两条通电的直导线互相垂直,但两导线相隔一小段距离,其中导线AB是固定的,另一条CD能自由转动.通以图示方向的直流电后,CD导线将( )

A.逆时针方向转动,同时靠近导线AB B.顺时针方向转动,同时靠近导线AB C.逆时针方向转动,同时远离导线AB D.顺时针方向转动,同时远离导线AB 答案:B 4.利用结论法:

(1)两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥. (2)两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势.利用这些结论分析,可以事半功倍.

例7.如图所示,在通电长导线的旁边放一个可以自由移动和转动的矩形通电线圈,线圈和导线在同一平面上,它的a、c两边和导线平行.试讨论一下线圈各边的受力情况.线圈在磁场中将怎样运动?(远离I方向运动)

【典型例析】

例8.如图1所示,垂直折线abc中通入I的电流。ab=bc=L,折线所在平面与匀强磁感强度B垂直.abc受安培力等效于ac(通有a→c的电流I)所受安培力,即F1= ,方向同样由等效电流ac判定为在纸面内垂直于ac斜向上,同理可以推知:

i 如图2所示,半圆形通电导线受安培力F2= ii 如图3所示,闭合的通电导线框受安培力F

3

= (F=BI·2R;F=0。

9

、如图所示为一通电直导线,该导线中每米长度内有n个自由电荷,每个自由电荷的电量均为q,它们的定向移动速率均为v,现加一匀强磁场,磁场方向与导线垂直,磁感强度为B,则磁场对这条导线上长度为l一段的安培力大小应是( ) A.nqvBl B.nqBl/v C.qBl/nv D.qvBl/n 【基础训练】

1.指出如图所示六种情况中通电导体棒ab所受的各个力的方向与大小.设棒长为l,通电电流为I,磁感强度为B,导体棒光滑.

图1

图2

图3

2.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图所示;下图是它的四个侧视图,图

中已标出四种可能的匀强磁场方向,其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( )

3.通电矩形导线框abcd与无限长通电导线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,下列叙述正确的是(

A、线框有两条边所受的安培力方向相同; B、有两条边所受的安培力大小相同; C、线框所受安培力的合力向左; D、线框将以ab边为轴向外转动;

4.如图所示。一个位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动,线圈的四个边分别与

x、y轴平行,线圈中的电流方向如图,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转动起

来。( )

5、如图所示,接通电键K的瞬间,用丝线悬挂于一点,可自由转动的通电直导线AB 将( )

A.A端向上,B端向下,悬线张力不变; B.A端向下,B端向上,悬线张力不变; C.A端向纸外,B端向纸内,悬线张力变小; D.A端向纸内,B端向纸外,悬线张力变大。

A.方向沿x轴正向的恒定磁B.方向沿y轴的正向恒定磁C.方向沿z轴的正向恒定磁D.方向沿z轴的正向变化磁

场 场 场 场

3、答案:BC,4、答案:B;5答案:BC

安培力同步练习

1、在条形磁铁旁边,放一个通有如图所示电流的轻质线圈abcd,则线圈的运动情况是( )

A、ab边转向纸外,cd转向纸里,同时靠近N极。 B、ab边转向纸外,cd转向纸里,同时远离N极。 C、ab边转向纸里,cd转向纸外,同时靠近N极。 D、ab边转向纸里,cd转向纸外,同时远离N极。

2. 如图所示,两根垂直纸面平行固定放置的直导线M和N,通有同向等值电流,沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab,则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是( )

A. 沿纸面逆时针转动

B. 沿纸面顺时针转动

C. a端转向纸外,b端转向纸里 D. a端转向纸里,b端转向纸外

3. 在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线,如图所示.每条导线的两个端点间的距离相 等,问所受磁场力最大的导线是( )

A. 甲线最大 C. 丙线最大

B. 乙线最大 D. 三条线一样大

4. 如图所示,匀强磁场对电流I的作用力为F的相互关系(方向关系),正确的是( )

5. 如图所示,一根无限长通有电流为I的直导线旁边放一通电矩形线框,其中电流方向见图所示,直导线和线框在同一平面中,则线框受通电直导线的作用将做以下哪种运动( )

A. 静止不动 动

B. 向左平动

C. 向下平动

D. 向右平

6. 如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直,如图所示,电键K闭合后,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )

A. 水平向左 上

B. 水平向右

C. 竖直向下

D. 竖直向

7. 两条长直导线AB和CD相互垂直,相隔一很小距离,通以如图所示方向的相同电流,其中AB固定,CD可以其中心为轴自由转动并且平动,则CD的运动情况应是( )

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

8. 在图中,PQ,MN为光滑金属导轨,ab为金属棒,与电源组成闭合电路,该装置在竖直平面内。为使ab静止,可将该装置放在匀强磁场中,其磁场方向应是( )

A. 竖直向上 纸内

B. 竖直向下

C. 水平向纸外

D. 水平向

9. 长度为L的直导线通以电流I放在磁感应强度为B的匀强磁场中受到的磁场力为F,则( )

A. F一定和L垂直,不一定和B垂直

B. 当L⊥B时由公式F=ILB看出F跟B、L、I三者都成正比 C. B一定和F、L都垂直,F和L的夹角可以是任意的 D. 只有当L与B垂直时F才和B垂直

10. 如图所示,矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO'转动,它处在与OO'轴垂直的匀强磁场中,在磁场力作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置,则平衡后( )

A. 线框四边都不受磁场力作用

B. 线框四边都受到指向线框外部的磁场力的作用,但合力为零 C. 线框四边都受到指向线框内部的磁场力的作用,但合力为零

D. 线框的一边受到指向线框外部的磁场力的作用,另一边受到指向线框内部的磁场力的作用,合力为零( )

11. 一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零,可( )

A. 适当减小磁感应强度 C. 适当增大电流强度

B. 使磁场反向

D. 使电流反向

12. 如图,条形磁铁放在水平桌面上,它的正中央上方固定一直导线,导线与磁铁垂直.给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )

A. 磁铁对桌面压力减小,仍不受桌面摩擦力作用 B. 磁铁对桌面压力减小,要受到桌面摩擦力作用 C. 磁铁对桌面压力增大,仍不受桌面摩擦力作用 D. 磁铁对桌面压力增大,要受到桌面摩擦力作用

13. 如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一段折成直角的金属导线abc,ab=bc=L,导线中通有如图的电流,电流强度为I,磁感应强度为B,要使该导线保持静止不动,应在b点加一多大的力,方向如何?(导线所受重力不计)

14. 如图所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨做匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s的加速度,求匀强磁场的磁感应强度的大小。

2

15. 如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为L,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?

16. 如图所示,用细线悬挂在匀强磁场中一段通电导线,悬线与竖直方向成30°角,若

该导线通过的电流为0.2A,导线长度为0.1m。导线质量为0.02kg。

求(1)导线受到的安培力为多大?(2)匀强磁场的磁感应强度?

【试题答案】 1. A 2. D 3. D 4. A 7. A 8. D

9. B

10. B 13. F2BIL,方向与bc夹角为45斜向上

14. 1.2T

15. mg-BILcosθ,BILsinθ 16.略

5. D

6. C

11. C 12. A

磁场对通电导线的作用

【知识要点】 一. 安培力

1、磁场对电流的作用力叫做安培力。 (1)大小计算:当L∥B时,F= 。

当L⊥B时,F= 。(此时安培力最大)

①L是有效长度:弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度;相应的电流方向,沿L 由始端流向未端.

因为任意形状的闭合线圈,其有效长度L=0,所以通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和一定为零.②公式的适用条件:一般只适用于匀强磁场.若B不是匀强磁场,则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场.

(2)安培力的方向: 方向判定:左手定则。安培力的方向一定垂直于B和I,即总是垂直

于B、I所决定的平面。(注意:B和I间可以有任意夹角)

【学法指导】

一 .右手螺旋定则(安培定则)与左手定则的区别

二、判定安培力作用下导体运动方向 常用方法有以下四种:

1.电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向.从而判断出整段电流所受作用力方向,最后确定运动方向. 例1.如图所示,一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极的一端,当线圈内通以图示方向的电流I时,下列说法中正确的是( )

①线圈圆面将有被拉大的倾向 ③线圈将向S极一端平移 ②线圈圆面将有被压小的倾向 ④线圈将向N极一端平移 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案:B

例2.如图,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流时,从上往下看,导线的运动情况是( )

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

答案:C

2.特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向.

3.等效法:环形电流可以等效小磁针,通电螺线管可以等效为条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管可以等效成多匝的环形电流.

例4.如图所示,水平放置的条形磁铁N极的附近悬挂着一个能自由运动的圆形导线线圈,线圈与条形磁铁处在同一竖直平面内,当线圈中通以图示方向的电流时,从上向下看,线圈将( )

例5.实验表明电流和电流之间也会通过磁场发生相互作用:两条平行的直导线当通以相同方向的电流时,它们相互吸引;当通以相反方向的电流时,它们相互推斥.试解释之.

例6.两条通电的直导线互相垂直,但两导线相隔一小段距离,其中导线AB是固定的,另一条CD能自由转动.通以图示方向的直流电后,CD导线将( )

A.逆时针方向转动,同时靠近导线AB B.顺时针方向转动,同时靠近导线AB C.逆时针方向转动,同时远离导线AB D.顺时针方向转动,同时远离导线AB 答案:B 4.利用结论法:

(1)两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥. (2)两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势.利用这些结论分析,可以事半功倍.

例7.如图所示,在通电长导线的旁边放一个可以自由移动和转动的矩形通电线圈,线圈和导线在同一平面上,它的a、c两边和导线平行.试讨论一下线圈各边的受力情况.线圈在磁场中将怎样运动?(远离I方向运动)

【典型例析】

例8.如图1所示,垂直折线abc中通入I的电流。ab=bc=L,折线所在平面与匀强磁感强度B垂直.abc受安培力等效于ac(通有a→c的电流I)所受安培力,即F1= ,方向同样由等效电流ac判定为在纸面内垂直于ac斜向上,同理可以推知:

i 如图2所示,半圆形通电导线受安培力F2= ii 如图3所示,闭合的通电导线框受安培力F

3

= (F=BI·2R;F=0。

9

、如图所示为一通电直导线,该导线中每米长度内有n个自由电荷,每个自由电荷的电量均为q,它们的定向移动速率均为v,现加一匀强磁场,磁场方向与导线垂直,磁感强度为B,则磁场对这条导线上长度为l一段的安培力大小应是( ) A.nqvBl B.nqBl/v C.qBl/nv D.qvBl/n 【基础训练】

1.指出如图所示六种情况中通电导体棒ab所受的各个力的方向与大小.设棒长为l,通电电流为I,磁感强度为B,导体棒光滑.

图1

图2

图3

2.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图所示;下图是它的四个侧视图,图

中已标出四种可能的匀强磁场方向,其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( )

3.通电矩形导线框abcd与无限长通电导线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,下列叙述正确的是(

A、线框有两条边所受的安培力方向相同; B、有两条边所受的安培力大小相同; C、线框所受安培力的合力向左; D、线框将以ab边为轴向外转动;

4.如图所示。一个位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动,线圈的四个边分别与

x、y轴平行,线圈中的电流方向如图,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转动起

来。( )

5、如图所示,接通电键K的瞬间,用丝线悬挂于一点,可自由转动的通电直导线AB 将( )

A.A端向上,B端向下,悬线张力不变; B.A端向下,B端向上,悬线张力不变; C.A端向纸外,B端向纸内,悬线张力变小; D.A端向纸内,B端向纸外,悬线张力变大。

A.方向沿x轴正向的恒定磁B.方向沿y轴的正向恒定磁C.方向沿z轴的正向恒定磁D.方向沿z轴的正向变化磁

场 场 场 场

3、答案:BC,4、答案:B;5答案:BC

安培力同步练习

1、在条形磁铁旁边,放一个通有如图所示电流的轻质线圈abcd,则线圈的运动情况是( )

A、ab边转向纸外,cd转向纸里,同时靠近N极。 B、ab边转向纸外,cd转向纸里,同时远离N极。 C、ab边转向纸里,cd转向纸外,同时靠近N极。 D、ab边转向纸里,cd转向纸外,同时远离N极。

2. 如图所示,两根垂直纸面平行固定放置的直导线M和N,通有同向等值电流,沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab,则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是( )

A. 沿纸面逆时针转动

B. 沿纸面顺时针转动

C. a端转向纸外,b端转向纸里 D. a端转向纸里,b端转向纸外

3. 在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线,如图所示.每条导线的两个端点间的距离相 等,问所受磁场力最大的导线是( )

A. 甲线最大 C. 丙线最大

B. 乙线最大 D. 三条线一样大

4. 如图所示,匀强磁场对电流I的作用力为F的相互关系(方向关系),正确的是( )

5. 如图所示,一根无限长通有电流为I的直导线旁边放一通电矩形线框,其中电流方向见图所示,直导线和线框在同一平面中,则线框受通电直导线的作用将做以下哪种运动( )

A. 静止不动 动

B. 向左平动

C. 向下平动

D. 向右平

6. 如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直,如图所示,电键K闭合后,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )

A. 水平向左 上

B. 水平向右

C. 竖直向下

D. 竖直向

7. 两条长直导线AB和CD相互垂直,相隔一很小距离,通以如图所示方向的相同电流,其中AB固定,CD可以其中心为轴自由转动并且平动,则CD的运动情况应是( )

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

8. 在图中,PQ,MN为光滑金属导轨,ab为金属棒,与电源组成闭合电路,该装置在竖直平面内。为使ab静止,可将该装置放在匀强磁场中,其磁场方向应是( )

A. 竖直向上 纸内

B. 竖直向下

C. 水平向纸外

D. 水平向

9. 长度为L的直导线通以电流I放在磁感应强度为B的匀强磁场中受到的磁场力为F,则( )

A. F一定和L垂直,不一定和B垂直

B. 当L⊥B时由公式F=ILB看出F跟B、L、I三者都成正比 C. B一定和F、L都垂直,F和L的夹角可以是任意的 D. 只有当L与B垂直时F才和B垂直

10. 如图所示,矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO'转动,它处在与OO'轴垂直的匀强磁场中,在磁场力作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置,则平衡后( )

A. 线框四边都不受磁场力作用

B. 线框四边都受到指向线框外部的磁场力的作用,但合力为零 C. 线框四边都受到指向线框内部的磁场力的作用,但合力为零

D. 线框的一边受到指向线框外部的磁场力的作用,另一边受到指向线框内部的磁场力的作用,合力为零( )

11. 一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零,可( )

A. 适当减小磁感应强度 C. 适当增大电流强度

B. 使磁场反向

D. 使电流反向

12. 如图,条形磁铁放在水平桌面上,它的正中央上方固定一直导线,导线与磁铁垂直.给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )

A. 磁铁对桌面压力减小,仍不受桌面摩擦力作用 B. 磁铁对桌面压力减小,要受到桌面摩擦力作用 C. 磁铁对桌面压力增大,仍不受桌面摩擦力作用 D. 磁铁对桌面压力增大,要受到桌面摩擦力作用

13. 如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一段折成直角的金属导线abc,ab=bc=L,导线中通有如图的电流,电流强度为I,磁感应强度为B,要使该导线保持静止不动,应在b点加一多大的力,方向如何?(导线所受重力不计)

14. 如图所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨做匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s的加速度,求匀强磁场的磁感应强度的大小。

2

15. 如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为L,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?

16. 如图所示,用细线悬挂在匀强磁场中一段通电导线,悬线与竖直方向成30°角,若

该导线通过的电流为0.2A,导线长度为0.1m。导线质量为0.02kg。

求(1)导线受到的安培力为多大?(2)匀强磁场的磁感应强度?

【试题答案】 1. A 2. D 3. D 4. A 7. A 8. D

9. B

10. B 13. F2BIL,方向与bc夹角为45斜向上

14. 1.2T

15. mg-BILcosθ,BILsinθ 16.略

5. D

6. C

11. C 12. A

范文二:磁场对通电导线的作用

第三章 第四节

1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系,正确的说法是( ) A.磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的

B.磁场方向一定与安培力方向垂直,但电流方向不一定与安培力方向垂直 C.磁场方向不一定与安培力方向垂直,但电流方向一定与安培力方向垂直

D.磁场方向不一定与电流方向垂直,但安培力方向一定既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直

答案:D

解析:电流放入磁场中,不管电流与磁场是否垂直,安培力均垂直磁场和电流所确定的平面,即安培力总是垂直磁场方向,安培力总是垂直电流方向.

2.(2009·汕头模拟)如图所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F.为使F=0,可能达到要求的方法是 (

)

A.加水平向右的磁场 B.加水平向左的磁场 C.加垂直纸面向里的磁场 D.加垂直纸面向外的磁场 答案:C

解析:为使F=0,则F安必竖直向上且F安=mg,由左手定则可判定磁场一定是垂直纸面向里,故选项C正确.

3.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方向由左向右,如图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中,导线受到的安培力

(

)

A.大小不变,方向不变

B.由零增大到最大,方向时刻变 C.由最大减小到零,方向不变 D.由零增大到最大,方向不变 答案:D

解析:导线转动前,电流方向与磁场方向平行,导体不受安培力;当导体转过一个小角度后,电流与磁场不再平行,导体受到安培力的作用;当导体转过90°时,电流与磁场垂直,此时导体所受安培力最大.根据左手定则判断知,力的方向始终不变.选项D正确.

4.已知质量为m的通电细杆ab与导轨间的摩擦系数为μ,有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图所示,下图是它的四个侧视图四种可能的匀强磁场方向,其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是

(

)

答案:AB

解析:用左手定则判断各图中导电细杆的受力方向,再判断通电细杆所受的合力. 5.如图所示,接通开关时,观察到金属棒动起来这说明________,断开开关后,将滑动变阻器的滑动片向左滑动一段距离后,再接通开关时你观察到________;这种现象说明________.

答案:通电导线在磁场中受到力的作用;金属棒摆动的角度更大些;电流越强,导线受到的安培力越大

6.如图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,金属棒MN的质量为10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当电键K闭合时,MN恰好平衡,求变阻器R1的取值为多少?设θ=45°.

答案:7Ω

解析:先根据左手定则判定安培力的方向,然后根据平衡条件列方程,再利用安培力公式以及闭合电路欧姆定律进行求解.

金属棒平衡时的平面受力图,如图2所示. 当MN平衡时,有mgsinθ-BILcosθ=0①

E

R+R1+r

由①、②式联立并代入数据,得R1=7Ω

.

由全电路欧姆定律,得I=

7.地球是个大磁体,在赤道上,地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场.如果赤道

-4

某处的磁感应强度大小为0.5×10T,在赤道上有一根东西方向的直导线,长为20m,载有从东往西的电流30A.则地磁场对这根导线的作用力有多大?方向如何?

-2

答案:3.0×10N;方向垂直指向地面.

-4

解析:地磁场的磁感应强度为0.5×10T,方向由南向北;导线垂直于地磁场放置,长度为20m,载有电流30A,则其所受安培力

F=BIL=0.5×10-4×30×20N=3.0×10-2N

根据左手定则可以判断导线所受安培力的方向垂直指向地面.

1.如图所示,在蹄形磁铁的上方,放置一个可以自由运动的通电线圈abcd,最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内.则通电线圈的运动情况是 (

)

A.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向下运动 B.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向上运动 C.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向下运动 D.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向上运动 答案:C

解析:先画出蹄形磁铁磁极附近的磁感线,如图所示(这是先决条件

)

ab边处在水平方向的磁场分量,根据左手定则,ab边受的安培力指向纸里;cd边处也有水平方向的磁场分量,cd边受的安培力指向纸外.bc边和da边的合力为零.整个线圈发生ab向里、cd向外的转动.

当线圈由图示位置到转过90°的过程中,根据左手定则,da边受到的安培力向下,bc边受到的安培力向上,由于da处磁场较强,所以da边受到向下的安培力大于bc边受到向上的安培力,合力向下.

综合以上分析,选项C正确.

2.在稀硫酸溶液中有一浮子,它的上部是一轻金属环,下部是分开的铜片和锌片.一开始金属环如图示放置,松开浮子后,则

(

)

A.浮子一直保持静止不动 B.浮子将不停地转动

C.浮子将转过90°后再保持静止 D.浮子将转过180°后再保持静止 答案:A

解析:该装置为一化学电池,铜片为电池正极.弯曲金属环中电流由铜片流向锌片.图示位置电流环平面与地磁场方向垂直,受磁力矩为零.所以浮子不会转动.利用等效方法将环形电流看成小条形磁铁,其N极指向与地磁场此处磁感线方向相同,电流环不会转动.在此位置处金属环属于稳定平衡态.

3.(2009·淮安高二检测)一条形磁铁放在水平桌面上,在它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒,图中只画出此棒的横截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是

(

)

A.磁铁对桌面的压力减小 B.磁铁对桌面的压力增大 C.磁铁受到向右的摩擦力 D.磁铁受到向左的摩擦力 答案:AD 解析:由左手定则可判知导体棒受到磁铁给它斜向左下方的安培力,根据牛顿第三定律得到磁铁受到斜向右上方的作用力,所以A、D选项正确.

4.(2009·黄冈模拟)如图所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较

(

)#

A.b也恰好不再受安培力的作用

B.b受的安培力小于原来安培力的2倍,方向竖直向上 C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下 D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下 答案:D

解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确.

5.在倾角为30°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,一匀强磁场垂直于斜面向下,如图所示,当导体棒内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为B=

________.

答案:2IL

解析:通电导体棒受三个力:重力、弹力和安培力.其中安培力沿斜面向上,与导体棒重力沿斜面向下的分力平衡,故有:BIL=mgsin30°,所以B=2IL

6.如图所示,一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当棒中通以向右的电流I时,弹簧缩短Δy;若通以向左的电流,也是大小等于I时,弹簧伸长Δy,则磁感应强度B为________.

mg

mg

答案:2kΔy/IL

解析:通以向右的电流时,铝棒受安培力向上;弹簧原拉伸形变的大小发生改变,变化

量为Δy,由铝棒平衡可知:弹簧弹力大小的变化量等于安培力,即2·kΔy=BIL.同理,在通以向左的电流时,铝棒在原来没通电时受力平衡的基础上,弹力的改变量等于安培力,即2kΔy=BIL.所以B=2kΔy/IL.

7.(思维拓展题)在生物学中,我们已经知道有生物电流存在,由于电和磁是紧密联系的,因此生物也应有磁性和磁场.1963年美国两位科学家第一次测出心脏有规律的磁场变化.1970年一位教授用超导量子干涉式磁强计描出了清晰的心磁图,它与心电图十分相似.大家知道电流有磁效应,当生命物质发生离子的迁移或电荷的转移时,形成生物电流的同时,相伴产生了生物磁场.假如肌体有如图所示的生物电流在流动,当外界磁体靠近这部分肌体时,此电流的流动范围将如何变化?

答案:扩大

解析:根据左手定则可确定,生物电流受到由中心指向外的作用力,因此电流流动的范围将扩大.

-2

8.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m,质量为6×10kg的通电直导线,电流I=1A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T,方向竖直向上的磁场中,设t=0,B=0,则需要多长时间斜

2

面对导线的支持力为零?(g取10m/s)

答案:5s

解析:斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示.

由平衡条件 FTcos37°=F① FTsin37°=mg②

由①②解得:F=tan37°

代入数值得:F=0.8N 由F=BIL得:

F0.8BT=2T. IL1×0.4

B与t的变化关系为B=0.4t. 所以:t=5s

mg

范文三:磁场对通电导线的作用

课题:§2.3磁场对通电导线的作用

课时安排 课时 总第 课时 执教时间 班级 姓名

【学习目标】

1、知道什么是安培力。

2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安

培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL;当导线

方向与磁场方向斜交时,所受安培力介于最大值BIL和0之间。

3、理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。

4、知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定电流方向与磁场方向都垂直时的

相关问题。

5、了解电动机的构造及工作原理。

教学重点:

1、 安培力的方向确定和大小的计算。

2、 磁感应强度的概念。

教学难点:

1、 磁感应强度的概念

2、 左手定则的运用

演示:把一段直导线放到磁场中,当导线中有电流通过时,可以看到原来静止的导线会运动。 实验说明:

【自主学习】

一、安培力

1、 通电导线在磁场中受到的力称为。

2、 通电导体放在磁场里,当导线方向与磁场垂直时,所受的安培力___ __;当导线方向

与磁场方向一致时,所受的安培力__ ___;当导线方向与磁场斜交时,所受的安培力

介于 。

演示:控制变量法研究“影响安培力大小的因素”

3、 导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小既跟又跟 成正比。即FIL ,改写成等式FBIL

二、磁感应强度(B)

(1) 公式:B=__________由公式可以确定单位:__________

实验发现:在磁场中的同一位置,改变I、改变L,F也跟着变化,但B

在磁场中的不同位置,BF是定值 ILF的值一般不同 IL

(2) 磁感应强度是反映磁场的物理量。

(3) 磁感应强度是磁场中某点的磁感应强度的方向

三、安培力的方向

(1) 左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平

面内,让_______穿入手心,并使四指指向_______的方向,则拇指所指的方

向就是通电导线所受安培力的方向。

如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直,图中已经分别标明电流、

磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向.

【小组讨论】

1.将长0.5m,通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导

线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流

减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N.

2.如图在倾角为30°的斜面上,水平固定一根20cm长的铜棒,将其两端用

软导线与电源连接,铜棒中通有2A的电流,方向如图所示,如空间存在竖直

向上的、磁感应强度为0.4T的匀强磁场,则铜棒受到的安培力的大小为方向是________

3.

四、电动机

1、电动机的工作原理

2、电动机基本构造

3、能量转化

【质疑拓展】

1.以下说法正确的是 ( )

A.通电导线在磁场中可能会受到力的作用

B.磁铁对通电导线不会有力的作用

C.两根通电导线之间不可能有力的作用

D.两根通电导线之间只可能有引力的作用,不可能有斥力的作用

2.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁

铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )

A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用.

B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用. C.磁铁对桌面压力增加,不受桌面的摩擦力作用.

D.磁铁对桌面压力增加,受到桌面的摩擦力作用.

【当堂检测】

1.关于磁场对通电直导线作用力的大小,下列说法中正确的是( )

A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小,但不为零

B.通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大

C.作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关

D.通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力

2.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是( )

-43.在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5×10T。

如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长20m,通有从东向西的电流30A,问地磁场对这根导线的作用力有多大?方向如何?

范文四:磁场对通电导线的作用1

一、选择题(共10小题)

1.(2007•河南)如图所示实验装置中,用来研究“通电导体在磁场中受力”的是( )

A.

B.C.D.

2.(2008•株洲)如图甲所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧

密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件--干簧管,以实现自动控制.某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图乙所示.干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括( )

A.电流的磁效应

B.磁场对电流的作用

C.磁极间的相互作用 D.磁化

3.(2007•广元)有一台直流电动机模型,接入电路后能正常转动,下列做法中不能改变电动机转动方向的是( )

A

.调换电动机中磁铁的磁极

B.改变线圈中电流的方向

C.改变线圈中电流的大小

D.调换电源的正负极

4.(2009•济南)实验用电流表的内部构造主要包括金属线圈和磁铁,金属线圈悬

置在磁铁的两极间,线圈同时与一根指针和一根蜗旋旋状弹簧相连,如图所示.当线圈中有电流通过时,线圈就会转动并带动指针偏转,显示出电流的大小.这种电流表的工作原理是( )

A.磁极间存在着力的相互作用

B.磁场对通电导体有力的作用

C.通电导体的周围存在着磁场

D.法拉第发现的电磁感应现象

5.(2008•南京)如图所示是课本中的几个实验.演示磁场对通电导体有力的作用的是( )

A

B

C

D

6.(2009•潍坊)如图所示,是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验

装置,ab是一根金属棒,通过金属导轨连接到电路中,闭合开关后,金属棒没有运动(仪器、电路都完好),要想使金属棒运动起来,下列措施不可行的是( )

A.将蹄形磁体的N、S极对调

B.换用磁性强一些的蹄形磁体

C.换用能提供较大电流的直流电源

D

.使用轻质金属棒,减小金属棒与导轨之间的摩擦力

7.(

2011•临沂)如图所示,用来研究磁场对电流作用力的实验装置是( )

A.

B.

C.

D.

8.(2010•赤峰)如图所示,是小华同学探究“磁场对电流的作用”

的实验装置,A、B是一根金属棒,通过导线接在电路中,闭合电建后,金属棒没有运动(仪器、电路都完好),要使金属棒运动起来,下列措施可行的是( )

A.将蹄形磁体的N、S极对调

B.换用磁性弱一些的蹄形磁体

C.换用电压大一些的直流电源

D.将滑动变阻器的滑片向右移动

9.(2011•聊城)用右图所示的电路研究“磁场对通

电导体的作用”时,下列做法可以改变导体受力方向的是( )

A.只改变电流方向

B.增大电流

C.减小电流

D.对调磁极同时改变电流方向

10.(2007•杭州)某通电直导体在磁场中受力作用的情况如图,则在下列A,B,C,D四

图中通电直导体的磁场中受力作用的方向跟它相同的是( )

A.

B.

C.

D.

二、填空题(共6小题)(除非特别说明,请填准确值)

11.(2007•镇江)电磁炮是利用电磁发射技术制成的

一种先进的武器,具有速度快、命中率高等优点.它的主要原理如图所示,通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动,系在通电导体上的弹体以10km/s的速度发射出去,电磁炮的发射过程是 能向

能的转化过程.

12.(2013•内江)如图所示,是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置.当

闭合开关S时,导线ab中自由电子定向移动的方向是

(选填“从a到b”、“从b到a”或“垂直ab方向”),导线ab受到磁场力的作用而向左运动;现在,如果只将磁场方向变为与原来方向相反,那么导线ab将向

运动;如果同时将电流方向和磁场方向变为与原来方向相反,那么导线ab将向 运动.(选填“左”或“右”)

13.(2010•安徽)如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图.当

接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转.该电流表的工作原理是 .

14.(2011•绵阳)如图所示的实验装置,是用来研究

(选填“电流磁效应”、“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”)的.实验中把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接入电路,会观察到导线ab向

(选填“左”或“右”)运动;如果不对调电源正、负极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线ab向

(选填“左”或“右”)运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换则会观察到导线ab向

(选填“左”或“右”)运动.

15.(2012•广州)如图1所示,使线圈位于两磁极间

(1)通电后,图1中ab 段导线的电流方向是

(选择“由a 到b”、“由b 到a”).图1中ab 段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图3中ab 段导线所受磁场力的方向.

(2)线圈转过图2所示位置,用

的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈.

(3)若把图2中的电源换为电阻,快速转动线圈,电阻发热.此过程机械能先转化为 能再转化为 能.

16.(2004•扬州)小畅同学利用如图所示的装置,在研究通电导体在磁场

中受力方向与电流方向的关系时,应保持

方向不变,只改变

方向,观察AB的运动方向,从而得出结论.

三、解答题(共3小题)(选答题,不自动判卷)

A.力是维持物体运动的原因 B.一切物体都有惯性

C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用

(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究 ______. 解:

19.(2012•济南)在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时,小刚想:

“既然通电导体周围存在磁场,磁场又会对通电导体产生力的作用,那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢?”

(1)于是,他和小强商议通过实验来研究这一问题.他们找到了两根柔软的导线,相距较近地并排固定在接线板上,实验电路如图甲所示.通过实验观察到的现象如图乙所示. 该试验表明:两个通电导体之间______.

(2)小强认为,如果改变其中一个通电导体的电流方向,则它们之间作用力的方向也会发生改变. 小强这样想的理由是:电流产生的磁场方向是由______的方向决定的,当一个通电导体中电流的方向改变时,它产生的磁场方向也会发生改变;而磁场对通电导体的作用力的方向与______的方向和______的方向有关,另一个通电导体中电流的方向不变,但磁场的方向变化了,它受到的磁场力的方向就会改变. (3)如果开始实验时,小刚和小强没有找到柔软的导线,而是用较硬的普通铝芯电线进行实验,你认为会出现怎样的情况?通过这个问题,你得到了怎样的启示?______.

范文五:磁场对通电导线的作用导学案

第三节 磁场对通电导线的作用

姓名: 班级: 教师评价:

学习目标

知识与技能:1.知道什么是安培力,会计算安培力的大小

2.会用左手定则判断安培力的方向

技能和方法 能用控制变量法探究安培力方向与磁场方向和电流方向

之间的关系

情感态度与价值观:通过认识电动机,体会物理知识和技术对人类的重大意义。

学习重难点

重点:磁感应强度的概念、安培力的大小和方向

难点:磁感应强度概念的理解

【自主学习】

一、 安培力

(1) 定义:磁场对通电导体的作用力叫 。

(2) 安培力的数学表达式:F=

练习:在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,有一根长为0.3 m,通有5A电流的

直导线,当导线与磁感线方向垂直时,他所受安培力大小

A . 0 N B. 0.3 N C. 0.2 N D. 5.0 N

二、 磁感应强度

度L乘积的比值叫做该处的

(2)磁感应强度的定义式 ,单位 ,简称 ,符号是 ,

磁感应强度是个 ,既有大小又有方向,小磁针N极的受力方

向即 的方向,也是磁场的方向。

磁感应强度的理解:定义式B=F只有在通电导线和磁场方向垂直时才有IL(1)通电直导线垂直磁场的方向放置,它所受到底安培力F与电流I和导线长

意义。磁场强度由磁场本身决定,不能认为B与F成正比,与IL成反比。

(3)长为0.2m的导线垂直于某匀强磁场方向放置,当导线中通有1A的电流时,导线所受的安培力大小为0.8N,则磁场的磁感应强度为 T

三、左手定则

伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且跟手掌在同一平面内,让磁感线 穿入手心,并使四指指向 的方向,拇指所指方向就是通电导线所受

的方向。

【合作探究】

1. 一个通电导线在磁场中所受安培力为零,能否说磁感应强度就一定为零?

2.画出下列各图中安培力的方向

I

B

I

B

3.电动机原理

如果放在磁场中的不是一段导线,而是一个通电的矩形线圈abcd,会发生什么现象?

【课堂小结】

范文六:磁场对通电导线力的作用

1.有一通电金属导线在赤道上方,东西向水平放置,电流方向向东,它受到地磁场的作用力方向为( )

A.向东 B.向西 C.向上 D.向下

2.如图所示为电流天平,可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当线圈中通有电流I(方向如图)时,发现天平的右端低左端高,下列哪些调解方案可以使天平水平平衡( )

A.仅减小电流大小

B.仅增长线框的宽度l

C.仅减轻左盘砝码的质量

D.仅增加线圈的匝数

3.如图所示,条形磁铁放在桌面上,一根通电直导线由S极的上端平

移到N极的上端的过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图所示.则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止) ( )

A.为零 B.方向由左变为向右

C.方向保持不变 D.方向由右变为向左

4.在同一光滑斜面上放同一导体绑棒,右图所示是两种情况的剖面

图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ,则:( )

A.I1:I2=cosθ:1

B.I1:I2=1:1

C.导体A所受安培力大小之比F1:F2=sinθ:cosθ

2D.斜面对导体A的弹力大小之比N1:N2=cosθ:1

5.如图,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )

A.水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向下 D. 竖直向上

6.在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁

-5场,磁感应强度是5×10T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,

长40m,载有20A的电流,地磁场对这根导线的作用力大小是( )

-8-5-4-2A.4×10N B.2.5×10N C.9×10N D.4×10N

7.如图是一条通电导体棒a放在光滑绝缘斜面上的平面示意图,通入垂直纸面向里的电流,欲使导体棒a能静止在斜面上,需在MN间垂直纸面放置通电导体棒b,则关于导体棒b的电流方向及位置可能正确的是( )

A.垂直纸面向外,放在A点

B.垂直纸面向外,放在B点

C.垂直纸面向里,放在B点

D.垂直纸面向里,放在C点

8.如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动)。用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为F1;导线中有电流时,磁铁对斜面的压力为F2,此时弹簧的伸长量减小,则( )

A.F1

B.F1

C.F1>F2,A中电流方向向内

D.F1>F2,A中电流方向向外

9.如右图所示,O为圆心,KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路( )

A.将向左平动

B.将向右平动

C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动

D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动

10.如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为( )

A.AB顺时针转动,张力变大

B.AB逆时针转动,张力变小

C.AB顺时针转动,张力变小

D.AB逆时针转动,张力变大

11.如右图所示,直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如右图所示,如果直导线可以自由地运动,且通以从a到b的电流,则导线ab受磁场力后的运动情况( )

A.从上向下看,顺时针转动并靠近螺线管

B.从上向下看,顺时针转动并远离螺线管

C.从上向下看,逆时针转动并远离螺线管

D.从上向下看,逆时针转动并靠近螺线管

12.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方

向由左向右,如下图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中,

导线受到的安培力( )

A.大小不变,方向不变 B.由零增大到最大,方向时刻改变

C.由最大减小到零,方向不变 D.由零增大到最大,方向不变

13.如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图,a、b的电流方向已在图中标出.那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别( )

A.磁感线顺时针方向,磁场力向左

B.磁感线顺时针方向,磁场力向右

C.磁感线逆时针方向,磁场力向左

D.磁感线逆时针方向,磁场力向右

14.如图所示,质量m=0.5 kg、长L=1 m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大),右侧回路电源电动势E=8 V,内电阻r=1 Ω,额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机正常工作,(g=10 m/s)则

( ) 2

A.回路总电流为2 A

B.电动机的额定电流为4 A

C.流经导体棒的电流为4 A

D.磁感应强度的大小为1.5 T

15.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )

A.棒中的电流变大,θ角变大

B.两悬线等长变短,θ角变小

C.金属棒质量变大,θ角变大

D.磁感应强度变大,θ角变小

16.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央上方固定一根长直导线,导线与条形磁铁垂直.当导线中通以垂直纸面向里的电流时,用FN表示磁铁对桌面的压力,F静表示桌面对磁铁的摩擦力,则导线通电后与通电前受力相比较是( )

A.FN减小,F静=0

B.FN减小,F静≠0

C.FN增大,F静=0

D.FN增大,F静≠0

17.实验室经常使用的电流表是磁电式电流表.这种

电流表的构造如图甲所示.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是

均匀辐向分布的.若线圈中通以如图乙所示的电流,则

下列说法中正确的是( )

A.在量程内指针转至任一角度,线圈平面都跟磁感

线平行

B.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动,阻碍线圈转动

C.当线圈在如图乙所示的位置时,b端受到的安培力方向向上

D.当线圈在如图乙所示的位置时,安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动

18.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,下列叙述正确的是( )

A.线框有两条边所受的安培力方向相同

B.线框有两条边所受的安培力大小相同

C.线框所受安培力的合力向左

D.线框将绕MN转动

19.如图所示,

一根通电的直导线放在倾斜的粗糙导轨上,置于图示方向的匀强磁场中,处

于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程

中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )

A.一直增大 B.先减小后增大

C.先增大后减小 D.始终为零

20.如图所示,质量为m,长为L,通有电流为I的导体棒ab静止在水平导轨上,匀强磁场磁感应强度为B,其方向与导轨平面成α角斜向上且和棒ab垂直,ab处于静止状态,则ab受到的摩擦力大小为________,方向为________,受到的支持力为________.

21.如图所示,电源电动势E=2 V,r=0.5 Ω,竖直导轨宽L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒ab,质量m=0.1 kg,电阻R=0.5 Ω,它与轨道间的动摩擦因数μ=0.4,金属棒靠在导轨的外面.为使金属棒静止不下滑,施加一个与纸面夹角为30°且方向向里的匀强磁场,g取10 m/s.求:(1)磁场的方向; (2)磁感应强度B的取值范围.

22.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,

B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

23.如右图所示,水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2 T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1 kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3 N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10 V、内阻r=0.1 Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处

2于静止状态,R应在哪个范围内取值?(g取10 m/s)

21.有一通电金属导线在赤道上方,东西向水平放置,电流方向向东,它受到地磁场的作用力方向为( )

A.向东 B.向西 C.向上 D.向下

2.如图所示为电流天平,可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当线圈中通有电流I(方向如图)时,发现天平的右端低左端高,下列哪些调解方案可以使天平水平平衡( )

A.仅减小电流大小

B.仅增长线框的宽度l

C.仅减轻左盘砝码的质量

D.仅增加线圈的匝数

3.如图所示,条形磁铁放在桌面上,一根通电直导线由S极的上端平

移到N极的上端的过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图所示.则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止) ( )

A.为零 B.方向由左变为向右

C.方向保持不变 D.方向由右变为向左

4.在同一光滑斜面上放同一导体绑棒,右图所示是两种情况的剖面

图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ,则:( )

A.I1:I2=cosθ:1

B.I1:I2=1:1

C.导体A所受安培力大小之比F1:F2=sinθ:cosθ

2D.斜面对导体A的弹力大小之比N1:N2=cosθ:1

5.如图,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )

A.水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向下 D. 竖直向上

6.在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁

-5场,磁感应强度是5×10T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,

长40m,载有20A的电流,地磁场对这根导线的作用力大小是( )

-8-5-4-2A.4×10N B.2.5×10N C.9×10N D.4×10N

7.如图是一条通电导体棒a放在光滑绝缘斜面上的平面示意图,通入垂直纸面向里的电流,欲使导体棒a能静止在斜面上,需在MN间垂直纸面放置通电导体棒b,则关于导体棒b的电流方向及位置可能正确的是( )

A.垂直纸面向外,放在A点

B.垂直纸面向外,放在B点

C.垂直纸面向里,放在B点

D.垂直纸面向里,放在C点

8.如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动)。用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为F1;导线中有电流时,磁铁对斜面的压力为F2,此时弹簧的伸长量减小,则( )

A.F1

B.F1

C.F1>F2,A中电流方向向内

D.F1>F2,A中电流方向向外

9.如右图所示,O为圆心,KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路( )

A.将向左平动

B.将向右平动

C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动

D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动

10.如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为( )

A.AB顺时针转动,张力变大

B.AB逆时针转动,张力变小

C.AB顺时针转动,张力变小

D.AB逆时针转动,张力变大

11.如右图所示,直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如右图所示,如果直导线可以自由地运动,且通以从a到b的电流,则导线ab受磁场力后的运动情况( )

A.从上向下看,顺时针转动并靠近螺线管

B.从上向下看,顺时针转动并远离螺线管

C.从上向下看,逆时针转动并远离螺线管

D.从上向下看,逆时针转动并靠近螺线管

12.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方

向由左向右,如下图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中,

导线受到的安培力( )

A.大小不变,方向不变 B.由零增大到最大,方向时刻改变

C.由最大减小到零,方向不变 D.由零增大到最大,方向不变

13.如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图,a、b的电流方向已在图中标出.那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别( )

A.磁感线顺时针方向,磁场力向左

B.磁感线顺时针方向,磁场力向右

C.磁感线逆时针方向,磁场力向左

D.磁感线逆时针方向,磁场力向右

14.如图所示,质量m=0.5 kg、长L=1 m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大),右侧回路电源电动势E=8 V,内电阻r=1 Ω,额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机正常工作,(g=10 m/s)则

( ) 2

A.回路总电流为2 A

B.电动机的额定电流为4 A

C.流经导体棒的电流为4 A

D.磁感应强度的大小为1.5 T

15.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )

A.棒中的电流变大,θ角变大

B.两悬线等长变短,θ角变小

C.金属棒质量变大,θ角变大

D.磁感应强度变大,θ角变小

16.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央上方固定一根长直导线,导线与条形磁铁垂直.当导线中通以垂直纸面向里的电流时,用FN表示磁铁对桌面的压力,F静表示桌面对磁铁的摩擦力,则导线通电后与通电前受力相比较是( )

A.FN减小,F静=0

B.FN减小,F静≠0

C.FN增大,F静=0

D.FN增大,F静≠0

17.实验室经常使用的电流表是磁电式电流表.这种

电流表的构造如图甲所示.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是

均匀辐向分布的.若线圈中通以如图乙所示的电流,则

下列说法中正确的是( )

A.在量程内指针转至任一角度,线圈平面都跟磁感

线平行

B.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动,阻碍线圈转动

C.当线圈在如图乙所示的位置时,b端受到的安培力方向向上

D.当线圈在如图乙所示的位置时,安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动

18.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,下列叙述正确的是( )

A.线框有两条边所受的安培力方向相同

B.线框有两条边所受的安培力大小相同

C.线框所受安培力的合力向左

D.线框将绕MN转动

19.如图所示,

一根通电的直导线放在倾斜的粗糙导轨上,置于图示方向的匀强磁场中,处

于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程

中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )

A.一直增大 B.先减小后增大

C.先增大后减小 D.始终为零

20.如图所示,质量为m,长为L,通有电流为I的导体棒ab静止在水平导轨上,匀强磁场磁感应强度为B,其方向与导轨平面成α角斜向上且和棒ab垂直,ab处于静止状态,则ab受到的摩擦力大小为________,方向为________,受到的支持力为________.

21.如图所示,电源电动势E=2 V,r=0.5 Ω,竖直导轨宽L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒ab,质量m=0.1 kg,电阻R=0.5 Ω,它与轨道间的动摩擦因数μ=0.4,金属棒靠在导轨的外面.为使金属棒静止不下滑,施加一个与纸面夹角为30°且方向向里的匀强磁场,g取10 m/s.求:(1)磁场的方向; (2)磁感应强度B的取值范围.

22.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,

B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

23.如右图所示,水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2 T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1 kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3 N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10 V、内阻r=0.1 Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处

2于静止状态,R应在哪个范围内取值?(g取10 m/s)

2

范文七:3.4磁场对通电导线的作用力

3.4磁场对通电导线的作用力

【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。 3.了解磁电式电流表的基本原理。

【导学卡片】

温馨提示:需要用时 15分钟,你的开始时间是 时 分。 通读课本P91-93,完成下列导学任务 任务一: 认识安培力

1.定义: 称为安培力。

2.安培力的方向:通电导线在磁场中所受安培力的方向跟 方向、__________方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指 ,并且都与手掌 ,把手放入磁场中,让磁感线 ,并使伸开的四指指向 方向,那么拇指所指的方向就是通电导线 的方向。

3、安培力的大小:同一通电导线,按不同方向放在同一磁场中: ①导线与磁场方向垂直时安培力最大,取为Fmax ,即F= ②当导线与磁场方向平行时,安培力最小,F= ③其他情况下,安培力的大小表示为F= 4.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向

思考:平行通电直导线间的相互作用

实验现象:

(1)电流的方向相同时: (2)电流的方向相反时: 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?

任务二:初步认识磁电式电流表

1.磁电式电流表的物理原理是 ,其最基本的组成部分是 和 。为了使电流表表盘的刻度均匀,两磁极间

装有 ,极靴中间又有一个 ,它的作用是使磁场都沿

方向,线圈始终跟磁感线 。

导学到此结束,你的结束时间是 时 分,用时 分钟

预习效果为

【导思卡片】

任务一: 安培力大小的计算 对F=ILB的几点说明:

①公式主要适用于匀强磁场,0≤F安≤ILB

②通电导线与磁场方向垂直时F=ILB,平行时F=0. ③L为导线垂直于磁场方向的有效长度。 例1

: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。

(1)F=______ (2)F=________ (3)F=_________ (4)F=_________

任务二: 电流表的工作原理

根据课本93页对磁电式电流表的描述以及你的理解归纳下列问题: ①线圈的转动是怎样产生的? ②线圈为什么不一直转下去?

③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱? ④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向? ⑤它各有哪些优点和缺点? ⑥使用时要特别注意什么?

【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. 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

3.一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是( )。

A.0.4 N B.0.2 N C.0.1 N D.0

4.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?

范文八:3.4磁场对通电导线的作用

3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时)

一、教学目标

(一)知识与技能

1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时,它的方向的判断----左手定则。知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,并会用它解答有关问题.

2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL.

3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。

(二)过程与方法

通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想像能力。

(三)情感态度与价值观

使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解,感受物理知识之间的联系。

二、重点与难点:

重点:安培力的方向确定和大小的计算。

难点:左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。

三、教具:磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。

四、教学过程:

(一) 复习引入

让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。

过渡:本节我们将对安培力做进一步的讨论。

(二)新课讲解-----第四节 、磁场对通电导线的作用力

安培力:磁场对电流的作用力.

安培力是以安培的名字命名的,

因为他研究磁场对电流的作用力有

突出的贡献.

1.安培力的方向

【演示】按照P85图3。1—3所示进行演示。

(1)、改变电流的方向,观察发生的现象.

[现象]导体向相反的方向运动.

(2)、调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生的现象.

[现象]导体又向相反的方向运动

[教师引导学生分析得出结论]

(1)、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.

(2)、安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.(P96图3。4-1)

如何判断安培力的方向呢?

人们通过大量的实验研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则.

左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放人磁场中,让磁感线垂直穿人手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向.(如图)。

【说明】左手定则是一个难点,涉及三个物理量的方向,涉及三维空间,而学生的空间想像力还不强,所以教师应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图和剖面图等等),还要引导学生如何将二维图形想像成三维图形。---可将右图从侧视图、俯视图和剖面图一一引导学生展示。

*一般情形的安培力方向法则介绍„

结论:电流和磁场可以不垂直,但安培力必然和电流方向垂直,也和磁场方向垂直,用左手定则时,磁场不一定垂直穿过手心,只要不从手背传过就行。

*至于大小法则,如果电流和磁场不垂直,则将磁场进行分解,取垂直分量代入公式即可;从这个角度不难理解——如果电流和磁场平行,那么安培力是多少?[学生]为零。

引导学生分析判断P99第一题

补充练习:判断下图中导线A所受磁场力的方向.

答案:

(垂直于纸面向外)

【演示】平行通电直导线之间的的相互作用(P97图3。4—3)。

引导学生区别安培定则和左手定则,并且用这两个定则去解释“平行通电导线之间的相互作用”这一演示实验,解释时应明白左边的通电导线受到的安培力是右边的通电导线所产生的磁场施加的,反之亦然。

2、安培力的大小

通电导线(电流为I、导线长为L)和磁场(B)方向垂直时,通电导线所受的安培力的大小:F = BIL(最大)

两种特例:即F = ILB(I⊥B)和F = 0(I∥B)。

一般情况:当磁感应强度B的方向与导线成θ角时,有F = ILBsinθ

【注意】在推导公式时,要让学生明确两点:一是矢量的正交分解体现两个分量与原来的矢量是等效替代的关系,二是从特殊到一般的归纳的思维方法。(具体推导见P97) 还应该注意的是:尽管公式F=ILB是从公式B=F/IL变形而得的,但两者的物理意义却 有不同。①公式B=F/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况,来确定这一位置的磁场的性质,它对任何磁场中的任何点都是适用的。②公式F=ILB则是在已知磁场性质的基础上,确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况,在中学阶段,它只适用于匀强磁场。教师应该给学生指出:物理公式在作数学的等价变形时,其物理意义和适用范围将会发生变化。这是应用数学知识解决物理问题时所要引起注意的问

题,但却往往被人们所忽视。

应该提醒学生注意安培力与库仑力的区别。电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的,方向与该点的电场方向要么相同,要么相反。而电流在磁场中某处受到的磁场力,与电流在磁场中放置的方向有关,电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL,一般情况下的安培力大于零,小于BIL,方向与磁场方向垂直。

3、磁电式电流表

(1)电流表的组成及磁场分布

请同学们阅读课文,让学生先看清楚磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件,了解它们之中哪些是固定的,哪些是可动的。然后回答.:电流表主要由哪几部分组成的?

数分钟后,教师出示实物投影并课件演示---图1

[学生答]电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成. 电流表的组成:永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.(最基本的是磁铁和线圈)

教师提示注意:a、铁芯、线圈和指针是一个整体;b、蹄形磁铁内置软铁是为了(和铁芯一起)造就辐向磁场;c、观察——铁芯转动时螺旋弹簧会形变。

[实物投影课本图2]

[问题]电流表中磁场分布有何特点呢?

[教师讲解]电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.

[问题]什么是均匀辐向分布呢?

[教师进一步讲解]所谓均匀辐向分布,就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位置,线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场,但在以铁芯为中心的圆圈上,各点的磁感应强度B的大小是相等的.

(2)电流表的工作原理-------引导学生弄清楚以下几点:(并请学生自己归纳P98)

①线圈的转动是怎样产生的?

②线圈为什么不一直转下去?

③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?

④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向?

⑤使用时要特别注意什么

?

(三)对本节要点做简要小结.

(四)巩固新课:1、复习本节内容

2、做一做(P98)

3、完成“问题与练习”2、4练习,3作业。

范文九:磁场对通电导线的作用说课稿

磁场对通电导线的作用 说课稿(最新)

尊敬的评委老师,亲爱的同学们,大家好。我是x组x号选手,今天我要说课的题目是磁场对通电导线的作用。我的说课内容将从教材分析,学情分析,教学目标等六个方面来进行。

说教材,本教材是选自人教版高中物理选修1—1第二章第三节的内容;本节内容是对电流的磁场的扩展 ;也为磁场对运动电荷的作用奠定基础。新课标要求从学生探究安培力的大小展开,通过比值定义法得出磁感应强度定义。磁感应强度这个知识点在磁场这一章中乃至整个电磁学中占有重要的地位。因此本节课的重点是通过探究得出安培力的计算公式和磁感应强度的定义。

而我所面对的学生是高二年级的学生,他们学习了电场及电流周围存在着磁场等基础知识,知道研究场性质的方法。具有一定的形象思维能力、较强的活动探究欲望及学习情趣和兴趣。对电动机的转动原理不够了解;对实验的探究方法和环节把握还不够成熟。因此我将本节课的难点定为引导学生探究以及定义磁感应强度的概念。

根据新课程提出的三个维度教学目标:即1、知识与技能2、过程与方法3、情感态度与价值观。结合本节内容的特点,我以情感态度与价值观目标的实现为例,通过实验探究使学生体会到探究自然规律的艰辛与喜悦,了解科学的发现需要勤奋的努力,还需要严谨的科学态度。培养学生用物理原理和研究方法解决实际问题的意识。

要想课堂教学充满活力,就需要丰富的教学资源。本节课我准备的实验有意念螺丝,乌纱帽,舞动锡纸球等。结合教师采用实验演示法,讲授法,实验探究法,引导学生使用观察,分析,类比等方法,学习本节课的内容。

为了更好的实现教学三维目标,我将教学过程设计如下:新课导入,讲授新课,课堂小结,课后实践四个方面。充分突出教师为主导,学生为主体的教学理念。

首先是新课导入,由提问出发,让学生观察教师在不用手拧螺母的情况下,让螺母带动风车纸片旋转。充分激发学生的求知欲,让学生产生认识的冲突。从而进入新课教学。

然后讲授新课,由奥斯特的生平故事出发,通过复习电流磁效应的知识,引导学生思考磁场对通电导线是否有作用力。并利用实验确定安培力的概念。

接着通过类比剖析电场力的公式让学生猜想影响安培力的因素,再演示锡箔天桥的实验,将安培力的探究定为在磁场和通电导线垂直时,最后由教师引导学生利用控制变量法自主使用锡箔天桥探究,得出结论。

紧接着,由逻辑推理,结合版画,让学生得出安培力与电流大小,通电导线有效长度的乘积成正比。并且类比电场强度的定义得出磁感应强度的定义,最后推出安培力的公式。

物理来源生活也造福于人类,生活中有许多安培力的应用,在生活应用中引入“动圈式扬声器”和“自制电动机”,让学生体验到安培力在生活中的魅力。

课堂小结,教师解释课前魔术“意念螺丝”的秘密,让学生对本节课所学知识的巩固有事半功倍的效果。

课后实践,力有两要素,教师演示电动机小模型实验,让学生思考为什么改变电流方向后,电动机的转动方向也发生了改变呢?

以下是我的板书设计,逻辑要点式板书内容清晰明了,板面整洁。

范文十:磁场对通电导线的作用力方向

磁场对通电导线的作用力 方向

1.安培力的方向-----左手定则

通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开 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 垂直穿入手心,并使伸开的四指指向 的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

说明:安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的 。

1. 在下面的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力F方向的是 ( )

2. 关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法中正确的是

( ) A.F、B、I的三者必定均相互垂直 B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于I

C.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于I D.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B

3.关于磁场对通电直导线的作用力(安培力),下列说法中正确的是( )

A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用

B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直

C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直

D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于B和I所确定的平面

通电矩形线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图23-2所示,ab边与MN平行,关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是( )

A.线框有两条边所受的安培力方向相同

B.线框有两条边所受的安培力大小相同

C.线框所受的安培力的合力方向向左

D.线框所受的安培力的合力方向向右

7.一根容易形变的弹性导线,两端固定。导线中通有电流,方向如图中

箭头所示。当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平

向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是

( )

8.如图23-4所示,把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入如图方向的电流后,则线圈( )

A.向左运动

C.静止不动 B.向右运动 D.无法确定

10.如图23-6所示,原来静止的圆形线圈可以自由移动,在圆形线圈直径MN上靠近N点放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线,导线中电流I从外向里流动。当在圆形线圈中通以逆时针方向的电流I′时,圆形线圈将会( )

A.受力向左平动

B.受力向右平动C.受力平衡,不动 D.以MN为轴转动

3. 如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电

直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通

电螺线管磁场的作用力的方向是 ( )

A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向下 D.竖直向上

4. 如图所示,一根通有电流I的直铜棒MN,用导线挂在磁感应强度为

B的匀强磁场中,此时两根悬线处于紧张状态,下列哪些措施可使

悬线中张力为零 ( )

A.适当增大电流 B.使电流I反向

C.保持电流 I不变,适当增大B D.使磁场B反向

5. 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.线框有两条边所受的安培力方向相同

B.线框有两条边所受的安培力大小相同

C.线框所受安培力的合力朝左

D.线框所受安培力的合力朝右

3. 如图所示,一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动,

线圈的四个边分别与x、y轴平行,线圈中电流方向如图所示.欲使

线圈转动起来空间应加上的磁场是( )

A.方向沿x轴的恒定磁场 B.方向沿y轴的恒定磁场

C.方向沿z轴的恒定磁场 D.方向沿z轴的变化磁场

4. 如图在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd,最初线圈平面与蹄形磁

铁处于同一竖直面内,则通电线圈运动的情况是( )

A. ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向下运动

B. ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向下运动

C. ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向上运动

D. ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向上运动

5. 如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电

线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电

管磁场的作用力的方向是( )

A. 水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向下 D. 竖直向上

6. 如图在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈,线圈与水平磁铁位于同一平面内,当线圈中电

图示方向流动时,将会出现(

A. 线圈向磁铁平移

B. 线圈远离磁铁平移

C.从上往下看,线圈顺时针转动,同时靠近磁铁

D.从上往下看,线圈逆时针转动,同时靠近磁铁

7.一只电压表读数偏小,为纠正这一偏差,可以采取的措施是( )

A.减少表头线圈的匝数 B. 增大表内的串联电阻

C.增强表头的永久磁铁的磁性 D. 转紧表内的螺旋弹簧

9.如图3-3-24所示,两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离.当同时给两个线圈同方向电流时,两导线环将( )

图3-3-24

A.吸引 B.排斥

C.保持静止 D.边吸引边转动

) 流沿直导螺线