6.1 探究磁场对电流的作用 学案 (2)

6.1
探究磁场对电流的作用
学案2
学习目标
1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。
2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
学习重点
安培力的大小计算和方向的判定。
学习难点
用左手定则判定安培力的方向。
自主学习
1．磁场对
的作用力通常称为安培力。
2．
磁场方向的通电直导线，受到的安培力的大小的跟通电导线在磁场中的长度有关，导线长作用力
；导线短，作用力
。用公式表示为
。
3．如果磁场方向与电流方向夹角为θ时，安培力的大小
，方向仍可用
定则判定。
4．左手定则：让磁感线垂直穿入
，四指指向
方向，拇指所指
的方向。
5．
在磁电式电流表中，蹄形磁铁和铁心间的磁场是
的。
同步导学
例1．
如图2所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看）
（
）
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
解答：两个磁极对电流的安培力方向不同，把电流分为两部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向里。从上往下看，通电导线将沿着逆时针方向转动。当导线转到垂直于纸面的方向时，电流受力向下，导线将向下运动。所以C选项正确。
例2．如图4所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。当金属杆中通有方向a→b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为T。当金属杆通有方向b→a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T。求磁场的磁感应强度B的大小。
解答：导体ab受重力、磁场力弹簧的的拉力而平衡。
当ab中的电流方向由a到b时，磁场力向上。
2T+BIL=mg
①
当ab中的电流由b到a时，磁场力向下。
4T=BIL+mg
②
解方程组得
例3．如图5两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将（
）
A．
吸引
B．
排斥
C．
保持静止
D．
边吸引边转动
解答：两个线圈内的电流产生的磁场方向相同，互相吸引。也可以由一个电流受另一个的磁场力判断得相同的结论。
当堂达标
1．关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系，下列说法中正确的有
(
)
A.通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度大小也不同
B.不管通电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强度大小都相等
C.通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同
D.不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相平行
2．正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将
（
）
A．
互相吸引
B．互相排斥
C．不发生相互作用
D．无法判断
3．
如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是
（
）
A．
向右飞行的正离子
B．
向左飞行的正离子
C．
向右飞行的负离子
D.
向左飞行的负离子
4．
如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为
（
）
A.
F2
B.
C.
D.
5．
如图所示，匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线abcd，可绕其中心轴
转动，则在转动过程中
（
）
A．ab和cd两边始终无磁场力作用。
B．ab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不断变化。
C．线圈在磁场力作用下转动过程中合力始终不为零。
D．ab、cd两边受到和磁场力的大小和方向在转动过程中始终保持不变。
6．
如图，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为
（
）
A．△mg/2
B．（m+△m）g
C．
△mg
D．（m+△m）g/2
学后反思：
答案
自主学习
１通电导线
２垂直于
大
小
F=IBL
３F＝BILsinθ
左手
４手心
电流
受力
５辐向均匀分布
当堂达标
1．
BD
2．
A
3．
BC
4．
A
5．
D
6．
A
图2
图4
第5题
第4题
第7题
第6题