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通电导线在磁场中受到的力导学案7


沈阳市第三十八中学

高二物理

选修 3-1

导学案 19

设计人:郑铭泉

审核人:刘燕妮

时间:2010.10. 16

班级

_____

姓名

__
<

br />小组

__

高中物理选修 3-1 学案:NO.19 第三章 磁场

第四节
【学习目标】

磁场对通电导线的作用力

1、认识安培力。 2、会判断安培力的方向。 3、会计算匀强磁场中的安培力。 4、了解磁电式电流表的基本原理

D、一直减少 知识点 2. 安培力的大小 [例 2] 如图所示,在匀强磁场中放有下列通电导线,长度为 L、电流强度为 I、磁感 应强度为 B,求各导线所受的安培力的大小和方向。

a

〖前置作业〗
1、左手定则: 。 2、垂直于磁场 B 放置、长为 L 的一段导线,当通过的电流为 I 时,它所受 的安培力 F 为 。当磁感应强度 B 的方向与导线方向夹角成角时, 它可以分解为 和 的分量。导线所受的安培力只是 的分量产生的,安培力的大小为 3、 磁电式仪表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,极靴中间又有一个铁质圆柱, 使磁场都沿 方向,线圈始终跟磁感线 。
B

BI α B2 (1)
I

I
b c

(2)

〖课堂探究〗
知识点 1.左手定则 磁感线方向——穿过手心 电流方向——四指指向 安培力方向——拇指指向 [例 1] 关于通电导线所受安培力 F 的方向与磁感应强度 B 的方 向和电流方向之间的关系,下列说法正确的是______ A.F、B、I 三者总是互相垂直的 B.F 总是与 B 和 I 垂直,但 F、B 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 [ 结] [变式训练 1] 如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,它 的上方有一与磁铁垂直的长直导线,正缓慢的自左向右 移动,直导线中通以垂直纸面向里外的电流,则磁铁受 桌面的摩擦力作用为(磁铁始终不动) V A、先减少后增大 B、先增大后减少 S C、一直增大 [变式训练 2]如图所示,ab 边与 MN 平行, 关于线框的受力下列叙述正确的是( ) A、线框有两条边所受安培力方向相同 B、线框有两条边所受安培力大小相同 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

M b c

a N

d

总 。

N

〖难点精析〗 由于磁感应强度 B 的方向、 电流的方向、 安培力的方向涉及三维空间, 所以要熟练掌握把立体图形改画成平面图形的方法技巧, 以便于画受力图分析受力 情况。安培力的方向用左手定则判断,但更要明确电流与磁感应强度方向不一定垂 直,但所决定的平面一定与安培力垂直。 〖综合拓展〗[例 3] 如图所示,把一重力不计的 S N 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, 导线的运动情况是(俯视图) ) ( 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

沈阳市第三十八中学

高二物理

选修 3-1

导学案 19

设计人:郑铭泉

审核人:刘燕妮

时间:2010.10. 16

班级

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姓名

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小组

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〖基础达标〗 1、根据已知的两个量的方向,标明第三个量的方向。
B

B、由“0”增至最大,方向时刻变 C、由最大减少至“0” ,方向不变 D、由“0”增至最大,方向不变
O

B

F

I

B

I

F

〖能力提升〗 6、如图所示,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

A

B F C I

θ θ θ b A B 乙 θ C θ

θ D

I D

F B E

I 甲 F

2、.条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠 S 极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒, 如图所示,当导体棒内通入流向纸内的电流时,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.磁铁受向左的摩擦力 D.磁铁受向右的摩擦力 3、两根平行放置的通电直导线电流方向如图所示, 两根导线都可以自由运动,则( ) I I A、 两根导线在纸面内相互靠拢 B、 两根导线在纸面内相互远离 C、 右导线上端向纸内旋转,左导线上端向纸外旋转 D、 右导线上端向纸外旋转,左导线上端向纸内旋转 4、下列关于磁电式电流表的有关说法,正确的是( ) A、电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用 B、电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用 C、电流表指针的偏转角与所通电流成正比 D、电流表指针的偏转角与所通电流成反比 5、一段通电直导线平行与磁场方向放入匀强磁场中,如图所示,导线上电流方向 由左指向右,当导线以其中点 O 为轴旋转 90°的过程中,导线受到的安培力( ) A、大小不变,方向不变

7、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?

B

I

30°


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