高二物理专题练习-练习

第四节 磁场对通电导线的作用力

【学习目标】

1、认识安培力。 2、会判断安培力的方向。 3、会计算匀强磁场中的安培力。 4、了解磁电式电流表的基本原理 〖前置作业〗 1、左手定则： 。 2、垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为 。当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成角时，它可以分解为 和 的分量。导线所受的安培力只是 的分量产生的，安培力的大小为

3、磁电式仪表最基本的组成部分是 和 。

为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，

使磁场都沿 方向，线圈始终跟磁感线 。 〖课堂探究〗 知识点1.左手定则 磁感线方向——穿过手心

电流方向——四指指向

安培力方向——拇指指向 [例1] 关于通电导线所受安培力F的方向与磁感应强度B的方向和电流方向之间的关系，下列说法正确的是______ A.F、B、I三者总是互相垂直的 B.F总是与B和I垂直，但F、B之间可以不垂直 C.B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直 D.I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直 [总结] 。 [变式训练1] 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它 的上方有一与磁铁垂直的长直导线，正缓慢的自左向右 移动，直导线中通以垂直纸面向里外的电流，则磁铁受 桌面的摩擦力作用为（磁铁始终不动） A、先减少后增大 V B、先增大后减少 C、一直增大 S N

D、一直减少

知识点2. 安培力的大小 [例2] 如图所示，在匀强磁场中放有下列通电导线，长度为L、电流强度为I、磁感

应强度为B，求各导线所受的安培力的大小和方向。

a BI B α I

I b c B2 （ 1 ） （2）

M

b c [变式训练2]如图所示，ab边与MN平行，

关于线框的受力下列叙述正确的是（ ）

A、线框有两条边所受安培力方向相同 B、线框有两条边所受安培力大小相同

a d C、线框所受的安培力的合力方向向左 N D、线框所受的安培力的合力方向向右

〖难点精析〗由于磁感应强度B的方向、电流的方向、安培力的方向涉及三维空间，所以要熟练掌握把立体图形改画成平面图形的方法技巧，以便于画受力图分析受力情况。安培力的方向用左手定则判断，但更要明确电流与磁感应强度方向不一定垂直，但所决定的平面一定与安培力垂直。 〖综合拓展〗[例3] 如图所示，把一重力不计的

通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导 S N 线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时， 导线的运动情况是（俯视图）（ ） 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

〖基础达标〗

1、根据已知的两个量的方向，标明第三个量的方向。

B

I B I F F

A B F C I I F I B D E F

2、.条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，如图所示，当导体棒内通入流向纸内的电流时，在通电的一瞬间，可能产生的情况是_______

A.磁铁对桌面的压力减小 B.磁铁对桌面的压力增大 C.磁铁受向左的摩擦力 D.磁铁受向右的摩擦力

3、两根平行放置的通电直导线电流方向如图所示， 两根导线都可以自由运动，则（ ）

A、 两根导线在纸面内相互靠拢

I I B、 两根导线在纸面内相互远离

C、 右导线上端向纸内旋转，左导线上端向纸外旋转 D、 右导线上端向纸外旋转，左导线上端向纸内旋转 4、下列关于磁电式电流表的有关说法，正确的是（ ） A、电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用 B、电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用 C、电流表指针的偏转角与所通电流成正比 D、电流表指针的偏转角与所通电流成反比

5、一段通电直导线平行与磁场方向放入匀强磁场中，如图所示，导线上电流方向由左指向右，当导线以其中点O为轴旋转90°的过程中，导线受到的安培力（ ）A、大小不变，方向不变

B、由“0”增至最大，方向时刻变

C、由最大减少至“0”，方向不变 B

D、由“0”增至最大，方向不变

O

〖能力提升〗

6、如图所示，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 θ

b A B C D

甲

乙

7、在倾角为30°的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小B为多少？

B I

30°