2015-2016高中物理 3.3探究安培力学案 粤教版选修3-1

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1、第三节　探究安培力1．通过实验认识安培力，会用左手定则判断安培力的方向，会计算匀强磁场中安培力大小．2．理解磁感应强度的定义，会用磁感应强度的定义式进行有关计算．3．知道磁通量，能计算穿过某面积的磁通量．1．磁场对电流的作用力称为安培力．2．安培力方向：用左手定则判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向．3．磁感应强度：物理学规定，当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的

2、安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度．定义式：B＝．4．磁场方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场方向．5．匀强磁场：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域内的磁场叫匀强磁场．在匀强磁场中，磁感线是一组平行且等间距的直线．6．磁通量．(1)定义：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量．(2)定义式：Φ＝BS．F＝BLIsinα(α为B、L间的夹角)，高中只要求掌握α＝0(不受安培力)和α＝90°两种情况．　如图所示，一

3、根长为0.2m的金属棒放在倾角为θ＝37°的光滑斜面上，并通以I＝5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B＝0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？解析：金属棒受力如图所示，由平衡条件得：沿斜面方向有：Fcosθ＝Gsinθ，①棒所受的磁场力为：F＝BIL，②由①②解得棒的重力为：G＝＝2.4N.答案：2.4N总结：安培力是通电导体受的磁场力，从力学角度分析，对通电导体仍可借助定律、功能关系等力学规律分析．一、单项选择题1．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是(A)A.B.

4、C.D.2.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)(A)A．顺时针转动，同时下降B．顺时针转动，同时上升C．逆时针转动，同时下降D．逆时针转动，同时上升解析：画出蹄形磁铁的两条磁感线，在磁感线与电流相交处分别取一小段电流，如图中的BC、AD两段，由左手定则可知，AD段受安培力垂直纸面向外，BC段受垂直纸面向里的安培力，故导线将绕轴线OO′顺时针旋转(俯视)．当导线转动90°时(特殊位置法)，由左手定则可知，导线受向下的安培力作

5、用，所以导线在顺时针转动的同时还向下运动．3．下图中磁感应强度B，电流I和安培力F之间的方向关系错误的是(D)解析：根据左手定则，F一定垂直于I和L，D项错误．4．一段长0.2m，通过2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是(C)A．如果B＝2T，F一定是1NB．如果F＝0，B也一定为零C．如果B＝4T，F有可能是1ND．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，

6、0

7、对金属杆受力分析，沿导轨方向：－mgsinθ＝0，若想让金属杆向上运动，则增大，A项错误；电阻减小，增大，则B项正确；若增大θ，则mgsinθ增大，C项错误；若电流反向，则金属杆受到的安培力反向，D项错误．6．质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．在如下图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是(CD)解析：对通电杆进行受力分析如下：根据平衡条件可以判断出C和D一定受到摩擦力的作用，正确选项为C、D.此题要求考

8、生能够对通电杆进行正确的受力分析，并根据平衡条件进行判断．7．首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培．如图所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度，可能的操作是(BC)A．把磁铁的N极和S极换过来B．增大通过导体棒的电流强度IC．把接