物理3.4《磁場對通電導線的作用力》學案（新人教版選修3-1）（2011高考）

選修31第三章3.4磁場對通電導線的作用力課前預習學案一、預習目標1、知道什么是安培力，寫出安培力公式2、知道左手定則的內(nèi)容3、了解磁電式電流表的工作原理。二、預習內(nèi)容1．磁場對的作用力通常稱為安培力。2．磁場方向的通電直導線，受到的安培力的大小的跟通電導線在磁場中的長度有關(guān)，導線長作用力；導線短，作用力。用公式表示為。3．如果磁場方向與電流方向夾角為θ時，安培力的大小，方向仍可用定則判定。4．左手定則：讓磁感線垂直穿入，四指指向方向，拇指所指的方向。5．在磁電式電流表中，蹄形磁鐵和鐵心間的磁場是的。三、提出疑惑課內(nèi)探究學案一、學習目標1、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向，理解洛倫茲力對電荷不做功。2、掌握洛倫茲力大小的推理過程。3、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算。4、了解電視機顯像管的工作原理。二、學習過程例1．如圖2所示，把一重力不計可自由運動的通電直導線AB水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，當通以圖示方向的電流時，導線的運動情況是（從上往下看）（）圖2A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降圖2B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升解答：兩個磁極對電流的安培力方向不同，把電流分為兩部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向里。從上往下看，通電導線將沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動。當導線轉(zhuǎn)到垂直于紙面的方向時，電流受力向下，導線將向下運動。所以C選項正確。例2．如圖4所示，長L、質(zhì)量為m的金屬桿ab，被兩根豎直的金屬絲靜止吊起，金屬桿ab處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中。當金屬桿中通有方向a→b的電流I時，每根金屬絲的拉力大小為T。當金屬桿通有方向b→a的電流I時，每根金屬絲的拉力大小為2T。求磁場的磁感應強度B的大小。例3．如圖5兩個同樣的導線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離，當同時給兩導線環(huán)通以同向電流時，兩導線環(huán)將（）A．吸引

B．排斥

C．保持靜止

D．邊吸引邊轉(zhuǎn)動解答：兩個線圈內(nèi)的電流產(chǎn)生的磁場方向相同，互相吸引。也可以由一個電流受另一個的磁場力判斷得相同的結(jié)論。三、反思總結(jié)四、當堂檢測1．畫出圖中各磁場對通電導線的安培力的方向2.關(guān)于磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯間的矩形線圈與該磁場的關(guān)系，下列說法中正確的有()A.通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它所在位置的磁感應強度大小也不同B.不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它所在位置的磁感應強度大小都相等C.通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它的平面與磁感線的夾角也不同D.不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都與磁感線相平行3．正在通電的條形電磁鐵的鐵心突然斷成兩截，則兩截鐵心將（

）A．互相吸引

B．互相排斥C．不發(fā)生相互作用

D．無法判斷4．如圖，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是（

）A．向右飛行的正離子

B．向左飛行的正離子第5題C．向右飛行的負離子第5題第第4題5．如圖所示，兩根平行放置的長直導線a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到的磁場力大小為F1，當加入一與導線所在平面垂直的勻強磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時b受到的磁場力大小變?yōu)椋ǎ〢.F2B.C.D.課后練習與提高CBDCBD第1題A．適當增大電流,方向不變B．適當減小電流,方向反向C．電流大小、方向不變D．使原電流反向，并適當減弱磁場第2題2.一段通電的直導線平行于勻強磁場放入磁場中，如圖所示導線上電流由左向右流過．當導線以左端點為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過90第2題A．大小不變，方向也不變B．大小由零漸增大，方向隨時改變C．大小由零漸增大，方向不變D．大小由最大漸減小到零，方向不變3.如圖所示，有一根直導線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強磁場B垂直，則在圖中圓周上，磁感應強度數(shù)值最大的點是()A.a點B.b點C.c點D.d點第第3題第第6題4.關(guān)于通電導線在磁場中所受的安培力，下列說法正確的是()A.安培力的方向就是該處的磁場方向B.安培力的方向一定垂直于磁感線和通電導線所在的平面C.若通電導線所受的安培力為零.則該處的磁感應強度為零D.對給定的通電導線在磁場中某處各種取向中，以導線垂直于磁場時所受的安培力最大5.一根用導線繞制的螺線管，水平放置，在通電的瞬間，可能發(fā)生的情況是()A.伸長B.縮短C.彎曲D.轉(zhuǎn)動6.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，垂直紙面水平放置一根長為L，質(zhì)量為m的通電直導線，電流方向垂直紙面向里，欲使導線靜止于斜面上，則外加磁場的磁感應強度的大小和方向可以是（）A.B=mgtanθ/IL，方向垂直斜面向下B.B=mgtanθ／IL，方向豎直向下C.B=mg／IL，方向水平向左D.B=mgcosθ/IL，方向水平向右7．如圖所示，長直導線通電為I1，通過通以電流I2環(huán)的中心且垂直環(huán)平面，當通以圖示方向的電流I1、I2時，環(huán)所受安培力（）第8第8題第第7題8.條形磁鐵放在水平面上，在它的上方偏右處有一根固定的垂直紙面的直導線，如圖所示，當直導線中通以圖示方向的電流時，磁鐵仍保持靜止.下列結(jié)論正確的是（）B.磁鐵對水平面的壓力增大C.磁鐵對水平面施加向左的靜摩擦力D.磁鐵所受的合外力增加9．如圖所示，邊長為a的正方形線框通以恒定電流I，在勻強磁場中以OO′為軸按圖示位置轉(zhuǎn)動，則（設無外力作用）（）A．電流的方向是逆時針方向B．圖示位置，線框所受磁力矩為BIa2C．當線框轉(zhuǎn)過90°角時，所受磁力矩為M＝BIa2D．線框必定勻速轉(zhuǎn)