高中物理 3.4磁场对通电导线的作用力学案 新人教版选修3-1

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1、3.4磁场对通电导线的作用力课前预习学案一、预习目标1、知道什么是安培力,写出安培力公式2、知道左手定则的内容3、了解磁电式电流表的工作原理。二、预习内容1.磁场对的作用力通常称为安培力。2.磁场方向的通电直导线,受到的安培力的大小的跟通电导线在磁场中的长度有关,导线长作用力;导线短,作用力。用公式表示为。3.如果磁场方向与电流方向夹角为θ时,安培力的大小,方向仍可用定则判定。4.左手定则:让磁感线垂直穿入,四指指向方向,拇指所指的方向。5.在磁电式电流表中,蹄形磁铁和铁心间的磁场是      的。三

2、、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向,理解洛伦兹力对电荷不做功。2、掌握洛伦兹力大小的推理过程。3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。4、了解电视机显像管的工作原理。二、学习过程例1.如图2所示,把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,当通以图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看)()图2A.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,同时上升解答:两个磁

3、极对电流的安培力方向不同,把电流分为两部分,左半部分受力方向向外,右半部分受力向里。从上往下看,通电导线将沿着逆时针方向转动。当导线转到垂直于纸面的方向时,电流受力向下,导线将向下运动。所以C选项正确。例2.如图4所示,长L、质量为m的金属杆ab,被两根竖直的金属丝静止吊起,金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。当金属杆中通有方向a→b的电流I时,每根金属丝的拉力大小为T。当金属杆通有方向b→a的电流I时,每根金属丝的拉力大小为2T。求磁场的磁感应强度B的大小。例3.如图5两个同样的导线环同轴平

4、行悬挂,相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将()A.吸引   B.排斥 C.保持静止 D.边吸引边转动解答:两个线圈内的电流产生的磁场方向相同,互相吸引。也可以由一个电流受另一个的磁场力判断得相同的结论。三、反思总结四、当堂检测1.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向2.关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系,下列说法中正确的有()A.通电线圈旋转的角度不同,它所在位置的磁感应强度大小也不同B.不管通电线圈转到什么位置,它所在位置的磁感应强度大小都相等C.通电

5、线圈旋转的角度不同,它的平面与磁感线的夹角也不同D.不管通电线圈转到什么位置,它的平面都与磁感线相平行3.正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截,则两截铁心将(   )A.互相吸引    B.互相排斥C.不发生相互作用    D.无法判断4.如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是(   )A.向右飞行的正离子       B.向左飞行的正离子第5题C.向右飞行的负离子       D.向左飞行的负离子第4题5.如图所示,两根平行放置的长直导线a和

6、b载有大小相同方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为()A.F2B.C.D.课后练习与提高CBD第1题1.一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.使悬线中张力为零,可采用的方法有()A.适当增大电流,方向不变B.适当减小电流,方向反向C.电流大小、方向不变D.使原电流反向,并适当减弱磁场第2题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

7、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.如图所示,有一根直导线上通以恒定电流I,方向垂直指向纸内,且和匀强磁场B垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是()A.a点B.b点C.c点D.d点第3题第6题4.关于通电导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电

8、导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中,以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5.一根用导线绕制的螺线管,水平放置,在通电的瞬间,可能发生的情况是()A.伸长B.缩短C.弯曲D.转动6.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为L,质量为m的通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线静止于斜面上,则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是()A.B=mgtanθ/IL,方向

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