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学而优·教有方
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第01讲磁场对通电导线的作用力
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课程标准
课标解读
1.通过实验，认识安培力。
2.能判断安培力的方向，会计算安
培力的大小。
3.了解安培力在生产生活中的应用。
1.利用电流天平等简易装置测量安培力。
2.了解磁电式电表的结构和工作原理。
3.通过实验探究安培力的方向与电流的方向、磁感应强度的方向之间的关系。
4.掌握安培力的公式F＝IlBsinθ，并会进行有关计算。
知识点01安培力的方向
1．安培力的概念：通电导线在磁场中受的力．
2．安培力的方向（左手定则）：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；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，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。
3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥，即F垂直于B与所决定的平面．
【即学即练1】如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反的电流，cd中电流大于ef中电流，a、b两点位于两导线所在的平面内，b到两导线的距离相等，下列说法正确的是（）
A．a点磁场方向垂直纸面向里 B．b点的合磁场方向为零
C．cd导线受到的安培力方向向右 D．导线cd受到的安培力大于导线ef受到的安培力
【即学即练2】下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（）
A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B．乙图表明条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止
C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针极向纸面内旋转符合物理事实
知识点02安培力的大小
1.当I与B平行时，F=0。
2．垂直于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝IlB.
3．当磁感应强度B的方向与电流方向成θ角时，公式F＝IlBsinθ.
【即学即练3】如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30°，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V，回路中的总电阻R=3Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（）
A．0.1N B．0.2N C．0.4N D．0.8N
【即学即练4】如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量为m的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为d、长L的两平行水平轨道之间无摩擦滑动。电流I从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道，用这种装置可以把弹体加速到。不计空气阻力，则轨道间匀强磁场的磁感应强度大小是（）
A． B．
C． D．
知识点03磁电式电流表
1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向．
2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．
3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相等．
4．优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流．
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱．
【即学即练5】磁电式电流表的外部构造如图（甲）所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针如图（乙）所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，如图（丙）所示，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈（指针）偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，下列说法错误的是（）
A．蹄形磁铁外部和铁芯内部的磁场是如图所示（丁）的磁场
B．线圈转动过程中受到的安培力的大小始终不变
C．若线圈中通以如图（丙）所示的电流时，此时线圈将沿顺时针方向转动
D．更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度（灵敏度即）
【即学即练6】关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场，下列说法中正确的是（）
A．该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向相同
B．使线圈平面始终与磁感线平行
C．使线圈上与轴平行的导线所受的安培力始终与线圈平面平行
D．线圈上各点的磁感应强度大小都相等
能力拓展
能力拓展
考法01安培力的方向
【典例1】如图所示，一小段通电直导线放置在粗糙的水平面上处于静止状态，电流方向垂直纸面向里。现把一条形磁铁控制在导线的正上方成水平状态，中点与导线的连线虚线正好沿竖直方向，下列说法正确的是（）
A．放上磁铁后，地面对导线产生摩擦力
B．
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