物理3-1学案（3.4通电导线在磁场中受到的力）

3.4《通电导线在磁场中受到的力》导学案 【学习目标】 1、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小F=BIL?；电流方向与磁场方向夹角为θ时，安培力F=BILsinθ。 2、左手定则熟练地判定安培力的方向。 3、知道电流表的基本构造，知道电流表测电流大小和方向的基本原理，了解电流表的基本特点 【重点难点】 安培力的大小、方向，左手定则。 【学法指导】 认真阅读教材，观察插图，体会磁场对电流的作用力大小与什么因素有关？力的方向有什么特点？ 【知识链接】 什么是磁感应强度？其定义式为：_____，注意电流源必须_____放置。 【学习过程】 一、安培力的方向 用左手定则判定，安培力始终垂直于 和 所决定的平面，但 和 不一定垂直。若它二者中任一量反向，F将 。 二、安培力的大小： 如图：一根长为L的直导线，处于磁感应强度为B的匀强磁场中且与B的夹角为，当通过电流I时，安培力的大小可表示为F= 。 当=90°时，安培力最大，Fmax= 当=0°或=180°时，安培力为 。 【典型例题】 例1、见课本94页第1题 例2、如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使ab杆静止， （1）所加垂直于导轨平面方向的匀强磁场的磁感应强度多大？ 方向如何？ （2）所加竖直方向的匀强磁场的磁感应强度多大？方向如何？ 【训练测试】 1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是(　　) A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的 B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直 C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直 D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直 2．(2009·汕头模拟)如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是 (　　) A．加水平向右的磁场 B．加水平向左的磁场 C．加垂直纸面向里的磁场 D．加垂直纸面向外的磁场 3．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示．在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力(　　) A．大小不变，方向不变 B．由零增大到最大，方向时刻变 C．由最大减小到零，方向不变 D．由零增大到最大，方向不变 4．已知质量为m的通电细杆ab与导轨间的摩擦系数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，下图是它的四个侧视图四种可能的匀强磁场方向，其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是 (　　) 5．如图所示，接通开关时，观察到金属棒动起来这说明_____，断开开关后，将滑动变阻器的滑动片向左滑动一段距离后，再接通开关时你观察到_____；这种现象说明_____． 6．如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属棒MN的质量为10g，电阻R＝8Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8T，方向竖直向下，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，当电键K闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设θ＝45°. 【参考答案】 1.答案：D 解析：电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力均垂直磁场和电流所确定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，安培力总是垂直电流方向． 2．答案：C 解析：为使F＝0，则F安必竖直向上且F安＝mg，由左手定则可判定磁场一定是垂直纸面向里，故选项C正确． 3．答案：D 解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导体转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导体受到安 ... ...