2018版高中物理 第3章 打开电磁学的大门 第1节 磁场中的通电导线学案 鲁科版选修1 -1

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1、第1节　磁场中的通电导线学　习　目　标知　识　脉　络1.知道左手定则，会用左手定则判断安培力的方向．(重点、难点)2.知道影响安培力大小的因素会用公式F＝BIL进行安培力的简单计算．(重点)3.了解线圈在磁场中的运动情况，知道电动机的工作原理．(重点)安培力方向的判定1．定义：通电导线在磁场中受到的作用力．2．方向：用左手定则判断左手定则：伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向．1．当通电直导线垂直于磁感应强度方向时，安培力的方向和磁感应

2、强度方向相同．(×)2．已知磁场方向和电流方向判定安培力的方向用左手，若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．(×)3．只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力．(√)安培力的方向与通电直导线方向、磁感应强度的方向有什么关系？【提示】　与导线方向、磁感应强度方向都垂直．1．安培力的方向既与磁场方向垂直．又与电流方向垂直．但磁场方向与电流方向不一定垂直，由此可知安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．2．当磁场方向、电流方向、安培力方向两两垂直时，只要已知其中任意两个方向，就可以判断第三者的方向

3、．3．当不能确定磁场方向和电流方向垂直时，若已知磁场方向(或电流方向)与安培力的方向，电流方向(或磁场方向)不唯一．1．下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式，其中导线能受到安培力作用的是(　　)【解析】　由于B、D所示的电流方向与磁场方向平行故不受安培力，A、C所示电流方向与磁场方向垂直，受安培力作用，A、C正确．【答案】　AC2．如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是(　　)【解析】　磁场对通电直导线的作用力既与导线垂直又与磁感线垂直，用左手定则判断可知，A、B、D图均正确，C图中安培力F的方向

4、应向下，故C图不正确．故选C.【答案】　C3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线(　　)A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力【解析】　地球赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则知A对．【答案】　A安培力大小的计算1．大小(1)因素：如图311所示，通电导线所受的安培力的大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向的导线长度有关．图311(2)大小：在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的大小等于电流、磁感

5、应强度和导线长度的乘积．(3)公式表达：F＝BIl.2．磁感应强度的两种定义(1)从磁感线角度定义为B＝.(2)从力的角度定义为B＝.1．通电导线不受安培力的地方，磁感应强度一定为零．(×)2．通电直导线在磁感应强度大的地方受力一定大．(×)3．通电直导线与磁场方向垂直时，受安培力最大．(√)一个通电导体在磁场中受安培力为零，能否说磁感应强度就一定为零？【提示】　不能，因为通电导线在磁场中若和磁感线平行，所受安培力就为零．1．若B与I(l)垂直时，F＝BIl，此时所受的安培力最大．2．若B与I(l)平行时，F＝0.3

6、．在计算安培力时，若放入磁场中的导线是弯曲导线，其安培力求解时应用其长度的有效值，即两端点所连直线的长度．如图312所示：图3124．下列说法正确的是(　　)【导学号：18152057】A．如果通电导线在磁场中某处不受安培力，则该处不存在磁场B．即使通电导线在磁场中某处不受安培力作用，该处也可能存在磁场C．通电导线在磁场中受安培力大的位置磁场强D．磁场越强的位置，通电导线受到的安培力越大【解析】　当通电导线平行磁场放置时，不受安培力的作用，故B正确，A错误．安培力的大小与通电导线的长度、电流的大小、磁场的强弱以及电流

7、与磁场间的夹角有关系，故C、D均错误．所以正确选项为B.【答案】　B5．下列说法中正确的是(　　)A．沿着磁感线的方向磁感应强度一定减小B．若电流在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强度一定为零C．知道电流的方向，同时知道该电流在磁场中某点所受到的安培力的方向，就能确定该点的磁场方向D．电流所受到的安培力的方向一定与电流的方向垂直，也与电流所在处的磁场方向垂直【解析】　磁感应强度大小与磁感线疏密有关，A错．电流不受安培力可能是B为0，也可能是B与I平行，所以B错误．已知I、F的方向不能确定B的方向，C错误．F垂直于B

8、、I形成的平面，则D正确．【答案】　D6.(多选)如图313所示，金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路．当回路通有电流(电流方向如图中所示)时，关于金属棒受到安培力F的方向和大小，下列说法中正确的有(　　)【导学号：18152058】图313A．F方向向右B．F方向向左C．增大电流，F增大D．增大磁感应强度