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1、§3.4磁场对通电导线的作用力使用人:班级:时间:2012-10-5【学习目标】1・知道什么是安培力。2.知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力方向,并会用它解答有关问题。3、会用安培力公式F=BIL解答有关问题。【新课学习】1、安培力的方向既跟方向垂直,又跟方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂肓于所在的平面.2、如何判断安培力的方向呢?人们通过大屋的实验研究,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.左手定则:伸开手,使大拇指跟其余四个手指,并口跟手掌在内,把手放人场中,让磁感线穿入手心,并使伸开的四指指向方向,那么,所指的方向,就是的方
2、向.3、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人小:,此时电流受的安培力o两种特例:即F=ILB(I_B)和F=O(IB)o一般悄况:当磁感应强度B的方向与导线成0角时,有F=注意: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屮的给定点上的检验电流(电流元)受力悄况,来确定这一位置的磁场的性质,它对都是适用的。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-4、磁电式电流表的组成:永
3、久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.(最基本的是和)5、电流表的工【例1】如图2所示,把一重力不计可H由运动的通电肓导线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吋,导线的运动情况是(从上往下看)////////////xXXX图4A.顺吋针方向转动,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F降D.逆时针方向转动,同时上升【例2】如图4所示,长L、质量为ni的金属杆ab,被两根竖直的金属丝静止吊起,金属杆ab处在方向垂直纸而向里的匀强磁场中。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。当金丿肉杆通有方向b-*a的电
4、流I吋,每根金丿瓜丝的拉力大小为2T。求磁场的磁感应强度B的人小。【例3】画出图屮各磁场对通电导线的安培力的方向XXXXFGHXXXX彳XXXv^xxXX娄XXXXXXxxXX【课示作业】1、画出卜•图中通电导线受到的安培力的方向。2、质量为ni的金属导体棒置于倾角为&的导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数为卩。当导体棒通电时,恰能在导轨上静止。在如图中,标出了四种匀强磁场方向,其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是()3、两条直导线互相垂直,如图所示,但相隔一小段距离,其中AB是固定的,另一条CD能白由转动,当直流电流按图所示方向通入两条导线吋,CD导线将(A.逆时针方向转动,B
5、.顺时针方向转动,C.逆时针方向转动,D.顺时针方向转动,同时靠近导线AB同时靠近导线AB同吋离开导线AB同时离开导线AB4、如图所示,两根平行放置的长肓导线a和b载行人小相等方向相反的电流,a受到的磁场力大小为片。当加入打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.f2C.F1+F2BF-F2D.2Fi-F25、如图所示,竖直向上的匀强磁场磁感应强度B=0.4T,一段长L=lm的通电直导线放在该磁场中,导线与水平方向的夹角&=37。,导线中电流I=0.5A,则此导线所受安培力为多大?6、两条水平金属导轨上放置一•根导电棒ab
6、,处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,导电棒质量为1.2kg,长为lm,当棒中通入3A电流时,它可在导轨上匀速滑动,若电流增大为5A时,棒可获得2m/s2的加速度,求该装置所处的磁感应强度的人小。7、倾如为0=30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源,滑轨间距为L=10cm,将一个质量为m=30g,电阻R=0.5Q的金属棒ab水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示。求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小。8、如图所示,电源电动势E=2V,r=0.5Q,竖直导轨的电阻可忽略
7、不计,金属棒的质量m=0.1kg,电阻R=0.50,它与导轨间的最大静摩擦力是正压力的0・4倍,有效长度为0.2m,靠在导轨的外侧,为使金属棒不下滑,我们可加一个与导轨所在平面成30°角、与棒垂直H.向里的磁场,g取10m/s2o求:(1)此磁场是斜向上还是斜向下?I一刃1(2)B的范围是多少?