2014年高中物理 3.4《磁場對通電導線的作用力》學案 新人教版選修

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1、 3.4 磁場對通電導線的作用力 課前預習學案 一、預習目標 1、知道什么是安培力，寫出安培力公式 2、知道左手定則的內(nèi)容 3、了解磁電式電流表的工作原理。 二、預習內(nèi)容 1．磁場對 的作用力通常稱為安培力。 2． 磁場方向的通電直導線，受到的安培力的大小的跟通電導線在磁場中的長度有關(guān)，導線長作用力 ；導線短，作用力 。用公式表示為 。 3．如果磁場方向與電流方向夾角為θ時，安培力的大小 ，方向仍可用 定則判定。 4．左手定則：讓磁感線垂直穿入 ，四指指向 方向，拇指所

2、指 的方向。 5． 在磁電式電流表中，蹄形磁鐵和鐵心間的磁場是　　　　　　的。 三、提出疑惑 課內(nèi)探究學案 一、學習目標 1、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向，理解洛倫茲力對電荷不做功。 2、掌握洛倫茲力大小的推理過程。 3、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算。 4、了解電視機顯像管的工作原理。 二、學習過程 例1． 如圖2所示，把一重力不計可自由運動的通電直導線AB水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，當通以圖示方向的電流時，導線的運動情況是（從上往下看） （ ） 圖2 A. 順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降 B. 順

3、時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升 C. 逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降 D. 逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升 解答：兩個磁極對電流的安培力方向不同，把電流分為兩部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向里。從上往下看，通電導線將沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動。當導線轉(zhuǎn)到垂直于紙面的方向時，電流受力向下，導線將向下運動。所以C選項正確。 例2．如圖4所示，長L、質(zhì)量為m的金屬桿ab，被兩根豎直的金屬絲靜止吊起，金屬桿ab處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中。當金屬桿中通有方向a→b的電流I時，每根金屬絲的拉力大小為T。當金屬桿通有方向b→a的電流I時，每根金屬絲的拉力大小為2T。求磁場的磁感應強度B的大小。 -

4、 1 - / 7 例3．如圖5兩個同樣的導線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離，當同時給兩導線環(huán)通以同向電流時，兩導線環(huán)將（ ） A． 吸引 B． 排斥 C． 保持靜止 D． 邊吸引邊轉(zhuǎn)動 解答：兩個線圈內(nèi)的電流產(chǎn)生的磁場方向相同，互相吸引。也可以由一個電流受另一個的磁場力判斷得相同的結(jié)論。 三、反思總結(jié) 四、當堂檢測 1． 畫出圖中各磁場對通電導線的安培力的方向 2.關(guān)于磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯間的矩形線圈與該磁場的關(guān)系，下列說法中正確的有

5、 ( ) A.通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它所在位置的磁感應強度大小也不同 B.不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它所在位置的磁感應強度大小都相等 C.通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它的平面與磁感線的夾角也不同 D.不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都與磁感線相平行 3．正在通電的條形電磁鐵的鐵心突然斷成兩截，則兩截鐵心將 （　 ） A． 互相吸引 　　B．互相排斥

6、 C．不發(fā)生相互作用 　　 D．無法判斷 4． 如圖，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是 （ 　 ） A． 向右飛行的正離子 B． 向左飛行的正離子 第5題 C． 向右飛行的負離子 D. 向左飛行的負離子 第4題 5． 如圖所示，兩根平行放置的長直導線a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到的磁場力大小為F1，當加入一與導線所在平面垂直的勻強磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時b受到的磁場力

7、大小變?yōu)? （ ） A. F2 B. C. D. 課后練習與提高 C B D 第1題 1. 一根通有電流的直銅棒用軟導線掛在如圖所示的勻強磁場中,此時懸線的張力大于零而小于銅棒的重力.使懸線中張力為零,可采用的方法有 ( ) A．適當增大電流,方向不變 B．適當減小電流,方向反向 C．電流大小、方向不變 D．使原電流反向，并適當減弱磁場 第2題 2. 一段通電的直導線平行于勻強磁場放入磁場中

8、，如圖所示導線上電流由左向右流過．當導線以左端點為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過90０的過程中，導線所受的安培力 （ ） A．大小不變，方向也不變 B．大小由零漸增大，方向隨時改變 C．大小由零漸增大，方向不變 D．大小由最大漸減小到零，方向不變 3.如圖所示，有一根直導線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強磁場B垂直，則在圖中圓周上，磁感應強度數(shù)值最大的點是 ( ) A.a點 B.b點 C.c點 D.d點 第3題 第6題

9、 4.關(guān)于通電導線在磁場中所受的安培力，下列說法正確的是 ( ) A.安培力的方向就是該處的磁場方向 B.安培力的方向一定垂直于磁感線和通電導線所在的平面 C.若通電導線所受的安培力為零.則該處的磁感應強度為零 D.對給定的通電導線在磁場中某處各種取向中，以導線垂直于磁場時所受的安培力最大 5.一根用導線繞制的螺線管，水平放置，在通電的瞬間，可能發(fā)生的情況是 ( ) A.伸長 B.縮短 C.彎曲 D.

10、轉(zhuǎn)動 6.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，垂直紙面水平放置一根長為L，質(zhì)量為m的通電直導線，電流方向垂直紙面向里，欲使導線靜止于斜面上，則外加磁場的磁感應強度的大小和方向可以是 （ ） A.B=mgtanθ/IL，方向垂直斜面向下 B.B=mgtanθ／IL，方向豎直向下 C.B=mg／IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向右 7．如圖所示，長直導線通電為I1，通過通以電流I2環(huán)的中心且垂直環(huán)平面，當通以圖示方向的電流I1、I2時，環(huán)所受安培力

11、 （ ） 第8題 A.沿半徑方向向里 B.沿半徑方向向外 C.等于零 D.水平向左 E.水平向右 第7題 8.條形磁鐵放在水平面上，在它的上方偏右處有一根固定的垂直紙面的直導線，如圖所示，當直導線中通以圖示方向的電流時，磁鐵仍保持靜止.下列結(jié)論正確的是 （ ） B.磁鐵對水平面的壓力增大 C.磁鐵對水平面施加向左的靜摩擦力 D.磁鐵所受的合外力增加 9．如圖所示，邊長為a的正方形線框通以恒定電流I，在勻強磁場中以OO′為軸按圖示位置轉(zhuǎn)動，則（設無外力作用

12、） （ ） A．電流的方向是逆時針方向 B．圖示位置，線框所受磁力矩為BIa2 C．當線框轉(zhuǎn)過90角時，所受磁力矩為M＝BIa2 D．線框必定勻速轉(zhuǎn)動 10.兩個相同的輕質(zhì)鋁環(huán)能在一個光滑的絕緣圓柱體上自由移動，設大小不同的電流按如圖所示的方向通入兩鋁環(huán)，則兩環(huán)的運動情況是 （ ） A.都繞圓柱體轉(zhuǎn)動 B.彼此相向運動，且具有大小相等的加速度 C.彼此相向運動，電流大的加速度大 D.彼此背向運動，電流大的加速度大 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！