磁场对通电导线的作用力导学案

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第四节 磁场对通电导线的作用力导学案

【学习目标】

1、知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向，并能用左手定则解答有关问题 2、学会用公式F=BIL计算安培力的大小

学习重点：安培力的大小计算和方向的判定。 学习难点：用左手定则判定安培力的方向。 【自主学习】

一、安培力的方向

1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面

内，把手放入磁场中，让磁感线垂直 ，并使 指向电流的方向，那么， 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

针对练习：判断下图中导线受安培力的方向

2、通电平行直导线间的作用力方向 实验现象：

（1）电流的方向相同时：两平行导线相互靠近。 （2）电流的方向相反时：两平行导线相互远离。 理论分析：

如图，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时，它们相互间的 作用力的方向如何?

电流相反的情况又如何分析呢？

二、安培力的大小

同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 (1)导线与磁场方向垂直时，F= (2)当导线与磁场方向平行时，F= (3)当磁场和电流成θ时，F= ，θ为 夹角

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（4）安培力的范围是

针对练习：将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向

如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小。

（ 4）

（1）F=______ (2)F=________ (3)F=_________ (4)F=_________

磁电式电流表 电动机的原理就是电流在磁场中受到安培力的作用 【探究与学习】

1、 安培力方向的判断方法

2、 安培力的大小如何计算

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【课堂练习】 B 1．画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向

B θ θ Ａ

Ｂ

说出下列通电导线受安培力的方向

E______ F_______ G _________ H__________

E G F H

2. 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当

０

导线以左端点为轴在竖直平面内转过90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. 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.要使悬线中张力为零,可采用的方法有 ( ) A．适当增大电流,其它不变 B．适当减小电流,其它不变

B C．电流方向反向，其它不变

D．使原电流反向，并适当减弱磁场 D C

4．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是（ ） A．ab、cd边所受的安培力方向相同 B．ab、cd边所受的安培力大小相同 C．ad、bc边所受安培力方向相反 D．线框所受安培力的合力向左

B B θ Ｃ

θ Ｄ

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5．如图所示，匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线abcd，可绕其中心轴 转

动，则在转动过程中 （ ） A．ab和cd两边始终不受磁场力作用。

B．ab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不断变化。 C．当线圈转至与磁场垂直时ad、bc所受合力不为零。

D．ab、cd两边受到和磁场力的大小和方向在转动过程中始终 保持不变。

6．如图，左边的线圈下边在磁场中，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加 △m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为 （ ） A．△mg/2 B．（m+△m）g C． △mg D．（m+△m）g/2

7．在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场作用力是0.1N，那么磁感应强度B= T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原 来的一半，那么磁感应强度B= T，导线受到的安培力F= N。

8.质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，此时金属杆恰好静止在轨道上，金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。

9.如图甲所示，质量为m的细杆ab置于倾角为θ的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是（ ）

a

θ θ θ θ θ

B A C D θ b 乙 甲