磁场对通电导线的作用力（习题课）
文档属性
| 名称 | 磁场对通电导线的作用力（习题课） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 849.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2010-11-29 11:25:00 | ||
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文档简介
课件29张PPT。1.画出导线所在处的磁场方向
2.确定电流方向
3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
判断通电导线在安培力作用下
的运动方向问题的基本方法第五课时 磁场对通电导线的作用力（习题课） 例1 如图3-20所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).
A．顺时针转动，同时靠近导线ab
B．顺时针转动，同时远离导线ab
C．逆时针转动，同时靠近导线ab
D．逆时针转动，同时远离导线ab
FF自由同向相吸
例1 如图3-20所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).
A．顺时针转动，同时靠近导线ab
B．顺时针转动，同时远离导线ab
C．逆时针转动，同时靠近导线ab
D．逆时针转动，同时远离导线ab
C结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转动到平行且电流方向相同的趋势。FF同向相吸
异向相斥
结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转动到平行且电流方向相同的趋势。电流微元法BF方向?F方向×BBF例2 如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（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NS 特殊位置法分析运动C等效法分析运动NS例3 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( ) 16
A．线圈向磁铁平移 ,9
B．线圈远离磁铁平移 ,1
C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 ,11
D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁电流微元法 特殊位置法FFFF? I方向× I方向D电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动电流微元法、 特殊位置法分析运动NSBF方向?F方向×BBF×等效法分析运动NS例4、如图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．
结论法：同向电流互相吸引ANNSS例5、如图所示，一条劲度系数较小的
金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以
电流时，弹簧将（ ）
Ａ.纵向收缩，径向膨胀；
Ｂ.纵向伸长，径向收缩；
Ｃ.纵向收缩，径向伸长；
Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。A螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势；在径向上有扩张趋势．（4）推论分析法课本P94 +-等效法分析运动NS例6 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( ) 16,
A．线圈向磁铁平移 ,9
B．线圈远离磁铁平移 ,1
C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 ,11
D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁电流微元法 特殊位置法FFFF? I方向× I方向D（1）绳子拉力_______
(变大,变小,不变)
（2）桌面对磁铁的支持力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦力________(有,无).变大变小无桌面对磁铁的摩擦力
_______(有,无) 方向_______.有水平向右f反馈练习1．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）
A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 ,6
C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 9,16
D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用 1,5BFF′A三、磁电式电流表1、电流表的构造 如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。2、电流表的工作原理: 1、当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动。3、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，表盘的刻度就是均匀的了。2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小三、磁电式电流表的特点1、表盘的刻度均匀，θ∝I。
2、灵敏度高，但过载能力差。
3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。
反馈练习2.电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高.下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是
( ).
A．增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度 6,12
B．增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度11 ,8
C．电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高 5,7
D．电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高 4 ,2ABθ∝ F=NILB θ=kNILB 电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高θ=kNILB ∝ NB电压表读数偏小
I′（Rg+R′)=I(Rg+R) =U C注意:U一定II′反馈练习3、 一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是
（ ）
A、减少表头线圈的匝数 B、增大表内的串联电阻
C、增强表头的永久磁铁的磁性 D、转紧表内的螺旋弹簧I'(Rg+R')= I(Rg+R)=Uθ=kNILB ∝ NB课本P93 做一做俯视图o?IFFFF课后作业
1．如图所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（ ）
A、不改变电流和磁场方向，适当增大电流
B、只改变电流方向，并适当减小电流
C、不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度
D、同时改变磁场和电流方向，并适当增大磁感应强度A D2、 一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（ ）
A、只减小电流 14,2 B、只增加电流 13,3
C、只改变电流方向 16,8 D、只改变磁场方向 13,7ACDmgILBFF2F+ILB=mg2F=ILB+mgILB 3．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.F1－F2 ,12
C.F1＋F2 3,7 D.2F1－F2 3,4
F1abF′1F2=F1-FBF ′ 2= F2ABBFBFBF'2=F'1-FB=F2 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．19，14
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．8，10
B2minmg（2）F安2=ILB2sinα =mg
B2min方向水平向左F安2=mgF安2=ILB2min=mg
B2min= mg/ILIB2minB2B2α俯视图 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．19，14
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．8，10
B2minmgB1min（2）F安2=ILB2sinα =mg
（1）IL B1min =F安min= mgsinα B1min方向垂直斜面向上B2min方向水平向左F安2=mgmgNFNF安合=mgF安minF安2=ILB2min=mg
B2min= mg/IL 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求
（3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应外加磁场的方向范围．
B2F安minmgB1（3）α<θB≤π FNθθB θF安FNF安合=mg 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．，14
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．，10
B2minmgB1min（2）F安2=ILB2sinα =mg
（1）IL B1min =F安min= mgsinα B1min方向垂直斜面向上B2min方向水平向左F安2=mgmgNFNF安合=mgF安minF安2=ILB2min=mg
B2min= mg/IL5．如图所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来？（ ）
A.方向沿x轴的恒定磁场 16，15 B.方向沿y轴的恒定磁场
C.方向沿z轴的恒定磁场 1，4 D.方向沿z轴的变化磁场11，12BFFBFFBBFFFF6.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图3-24所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是
( ).
图3-24A B10,1425,16,5,3mgmgmgmgFNFFNFN图3-23
7.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通有如图3-23所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L1将( )
A．不动 4，1 B．顺时针转动 20，10
C．逆时针转动 D．向纸外平动 1，2×BFFC
2.确定电流方向
3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
判断通电导线在安培力作用下
的运动方向问题的基本方法第五课时 磁场对通电导线的作用力（习题课） 例1 如图3-20所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).
A．顺时针转动，同时靠近导线ab
B．顺时针转动，同时远离导线ab
C．逆时针转动，同时靠近导线ab
D．逆时针转动，同时远离导线ab
FF自由同向相吸
例1 如图3-20所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).
A．顺时针转动，同时靠近导线ab
B．顺时针转动，同时远离导线ab
C．逆时针转动，同时靠近导线ab
D．逆时针转动，同时远离导线ab
C结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转动到平行且电流方向相同的趋势。FF同向相吸
异向相斥
结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转动到平行且电流方向相同的趋势。电流微元法BF方向?F方向×BBF例2 如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（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NS 特殊位置法分析运动C等效法分析运动NS例3 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( ) 16
A．线圈向磁铁平移 ,9
B．线圈远离磁铁平移 ,1
C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 ,11
D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁电流微元法 特殊位置法FFFF? I方向× I方向D电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动电流微元法、 特殊位置法分析运动NSBF方向?F方向×BBF×等效法分析运动NS例4、如图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．
结论法：同向电流互相吸引ANNSS例5、如图所示，一条劲度系数较小的
金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以
电流时，弹簧将（ ）
Ａ.纵向收缩，径向膨胀；
Ｂ.纵向伸长，径向收缩；
Ｃ.纵向收缩，径向伸长；
Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。A螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势；在径向上有扩张趋势．（4）推论分析法课本P94 +-等效法分析运动NS例6 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( ) 16,
A．线圈向磁铁平移 ,9
B．线圈远离磁铁平移 ,1
C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 ,11
D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁电流微元法 特殊位置法FFFF? I方向× I方向D（1）绳子拉力_______
(变大,变小,不变)
（2）桌面对磁铁的支持力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦力________(有,无).变大变小无桌面对磁铁的摩擦力
_______(有,无) 方向_______.有水平向右f反馈练习1．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）
A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 ,6
C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 9,16
D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用 1,5BFF′A三、磁电式电流表1、电流表的构造 如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。2、电流表的工作原理: 1、当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动。3、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，表盘的刻度就是均匀的了。2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小三、磁电式电流表的特点1、表盘的刻度均匀，θ∝I。
2、灵敏度高，但过载能力差。
3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。
反馈练习2.电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高.下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是
( ).
A．增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度 6,12
B．增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度11 ,8
C．电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高 5,7
D．电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高 4 ,2ABθ∝ F=NILB θ=kNILB 电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高θ=kNILB ∝ NB电压表读数偏小
I′（Rg+R′)=I(Rg+R) =U C注意:U一定II′反馈练习3、 一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是
（ ）
A、减少表头线圈的匝数 B、增大表内的串联电阻
C、增强表头的永久磁铁的磁性 D、转紧表内的螺旋弹簧I'(Rg+R')= I(Rg+R)=Uθ=kNILB ∝ NB课本P93 做一做俯视图o?IFFFF课后作业
1．如图所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（ ）
A、不改变电流和磁场方向，适当增大电流
B、只改变电流方向，并适当减小电流
C、不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度
D、同时改变磁场和电流方向，并适当增大磁感应强度A D2、 一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（ ）
A、只减小电流 14,2 B、只增加电流 13,3
C、只改变电流方向 16,8 D、只改变磁场方向 13,7ACDmgILBFF2F+ILB=mg2F=ILB+mgILB 3．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.F1－F2 ,12
C.F1＋F2 3,7 D.2F1－F2 3,4
F1abF′1F2=F1-FBF ′ 2= F2ABBFBFBF'2=F'1-FB=F2 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．19，14
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．8，10
B2minmg（2）F安2=ILB2sinα =mg
B2min方向水平向左F安2=mgF安2=ILB2min=mg
B2min= mg/ILIB2minB2B2α俯视图 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．19，14
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．8，10
B2minmgB1min（2）F安2=ILB2sinα =mg
（1）IL B1min =F安min= mgsinα B1min方向垂直斜面向上B2min方向水平向左F安2=mgmgNFNF安合=mgF安minF安2=ILB2min=mg
B2min= mg/IL 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求
（3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应外加磁场的方向范围．
B2F安minmgB1（3）α<θB≤π FNθθB θF安FNF安合=mg 4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．，14
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．，10
B2minmgB1min（2）F安2=ILB2sinα =mg
（1）IL B1min =F安min= mgsinα B1min方向垂直斜面向上B2min方向水平向左F安2=mgmgNFNF安合=mgF安minF安2=ILB2min=mg
B2min= mg/IL5．如图所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来？（ ）
A.方向沿x轴的恒定磁场 16，15 B.方向沿y轴的恒定磁场
C.方向沿z轴的恒定磁场 1，4 D.方向沿z轴的变化磁场11，12BFFBFFBBFFFF6.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图3-24所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是
( ).
图3-24A B10,1425,16,5,3mgmgmgmgFNFFNFN图3-23
7.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通有如图3-23所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L1将( )
A．不动 4，1 B．顺时针转动 20，10
C．逆时针转动 D．向纸外平动 1，2×BFFC