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第二节磁场对通电导线的作用.doc
第二节磁场对通电导线的作用——安培力(一)
【知识回顾】
1.磁场:磁体周围空间存在_________,它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有______的作用,一切磁体相互作用都是一种非直接接触的相互作用,必须通过_______来实现。
2. 磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向_________ 。
磁感线的疏密表示_________。
3. 安培定则 : .
【自主学习】
{提出问题}
1.电场力是怎样产生的?安培力呢?
2.安培力的与哪些因素有关?如何来?
安培力的方向与哪些因素有关?如何来判断?
平行通电直导线间的作用力是怎样产生的?什么情况下两导线相吸引?什么情况下相排斥?
的构造是怎样的?的原理是什么?
、安培力的大小
1.安培力:通电导线在________中受的力.
.当通电导线垂直磁场方向放置时所受安培力的大小为:F=________.
.当磁感应强度B的方向与通电导线平行时,导线受力F=________.
.当磁感应强度B的方向与通电导线方向成θ角时,F=________.θ为B与I的夹角.、安培力的方向
.决定安培力方向的因素:________和磁感应强度方向.
.左手定则:如图所示,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________从掌心进入,并使四指指向________,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受________的方向.
.安培力的特点
F⊥B,F⊥I,即F垂直于______决定的平面.
.平行通电导线间的作用力:电流方向相同,两导线相互________________,电流方向相反,两导线相互________.、、、、_______________ 。
{典型例题}(教师选择2个题)
例1 将长度为20 cm、通有0.1 A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1 T,试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向.
(1)0 (2)0.02 N;安培力方向垂直导线水平向右;(3)0.02 N;安培力的方向在纸面内垂直导线斜向上;(4)1.732×10-2 N,方向垂直纸面向里.
例 在倾角为α的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质量为m的导体棒,如图 所示,试问:
(1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向.
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向.
(1),方向垂直斜面向上 (2),方向水平向左
3.(2010年高考上海单科)如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为(C )
A.0 B.0.5BIl
C.BIl D.2BIl
【反馈练习】
{课堂练习}
1 如图所示,其中AB图已知电流方向及其所受磁场力的方向,试判断并在图中标出磁场方向.CD图已知磁场方向及其对电流作用力的方向,试判断电流方向并在图中标出.
2.一根长为0.2 m、通有2 A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,则其受到的磁场力的大小可能是( )
A.0.4 N B.0.2 N C.0.1 N D.03.一根有质量的金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中电流方向从M流向N,如图所示,此时棒受到导线对它的拉力作用.为使拉力等于零,可以( )A.适当减小磁感应强度 B.适当增大电流
C.使磁场反向 D.使电流反向D. cd边所受安培力大于ab边所受的安培力
7质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平导轨上.通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,与导轨平面成θ角斜向上,如图所示.求MN受到的支持力和摩擦力的大小.
答案:
1 A图磁场方向垂直纸面向外;B图磁场方向在纸面内垂直F向下;CD图电流方向均垂直于纸面向里.
BCD [根据安培力的定义,当磁感应强度B与电流I的方向垂直时,磁场力有最大值,为:F=BIL=0.5×2×0.2 N=0.2 N;当B与I的方向平行时,磁场力有最小值,为0.随着二者方向夹角的不同,磁场力大小可能在0与0.2 N之间取值.]
3.B [MN受到的安培力向上,F=BIL,为使拉力等于零,可以增大I或B的大小,选项B正确.]
mg-BILcos θ,BLIsin θ
解析 由于MN静止,对导体棒进行受力分
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