鲁教版高中物理选修3-1第14讲：磁场对通电导线的作用力（教师版）——劲松郭伟.docx

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1、磁场对通电导线的作用____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。一、安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受的力．2．决定安培力方向的因素：电流方向和磁感应强度方向．3．左手定则

2、：如图1所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．4．安培力的特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面．5．平行通电导线间的作用力：电流方向相同，两导线相互吸引，电流方向相反，两导线相互排斥。二、安培力的大小1．当通电导线垂直磁场方向放置时所受安培力的大小为：F＝BIL.2．当磁感应强度B的方向与通电导线平行时，导线受力F＝0.3．当磁感应强度B的方向与通电导线方向成θ角时，F＝BILcosθ.θ为B与I的夹角．题目类型:安培力的方向

3、例1、判断下图中导线A所受磁场力的方向.12解析：根据左手定则进行判定答案例2.如右图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如右图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是(　　)A．竖直向上　　　　　　　　B．竖直向下C．水平向里D．水平向外解析：　由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．答案：　C例3．如右图所示的三维空间内，匀强磁场方向沿＋x方向，在平面xOz内有一通电直导线，若它所受的

4、安培力方向沿＋y方向，则(　　)A．该通电导线一定不会沿平行Ox方向放置B．该通电导线一定平行Oz方向放置C．无论通电导线怎样放置，它总受到＋y方向的安培力D．沿＋x方向观察导线中的电流方向，应该为向右方向解析：　当通电导线与匀强磁场平行时，它不受安培力作用，而题意说导线受到安培力作用，说明导线一定不会沿平行Ox方向放置，因此选项A正确；根据左手定则确定的关系可知：安培力一定垂直于磁场方向和电流方向确定的平面，但电流方向不一定与磁场方向垂直，因此选项B错误；根据左手定则判定知：通电导线如果任意放置在xOz平面内，它受到的安培力时，方向有沿＋y方向和－y方向两种可能，

5、沿Ox方向观察，当电流向右时，安培力沿＋y方向；当电流向左时，安培力沿－y方向．因此选项C错误，选项D正确．图2答案：　AD题目类型:安培力的大小例4．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）（）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，同时上升解析：两个磁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

6、流受力向下，导线将向下运动。所以C选项正确。答案：C12例5．如图所示，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。解析：导体ab受重力、磁场力、弹簧的拉力，处于平衡状态，当ab中的电流方向由a向b时，磁场力向上。2T–BIL=mg当ab中的电流由b向a时，磁场力向下4T=BIL–mg联立可得：B=T/IL答案：B=T/IL例6．如图两个同样的导线环同轴平行悬挂

7、，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．边吸引边转动解析：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。答案：A例7.如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线abcd所受到的磁场的作用力的合力(　　)A．方向沿纸面向上，大小为(＋1)BILB．方向沿纸面向上，大小为(－1)BILC．