高中物理 3.4磁场对通电导线的作用力学案 新人教版选修 .doc

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1、§3.4磁场对通电导线的作用力2课前预习1.同一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同方位，如图所示，则：（）A．（c）中导线受的磁场力大于（a）中受的磁场力；B．只有（b）中通电导线不受磁场力的作用；C．（b）（c）中两种情况导线都不受磁场力的作用；D．（a）（d）中导线所受的磁场力大小相等。2．下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法中正确的是（）A．安培力大小只跟磁场的强弱和电流的强度有关；B．安培力的方向与磁场方向垂直，同时又与电流方向垂直；C．若导线受到的磁场力为零，导线所在处的磁感强度必

2、定为零；D．若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直。3.判断下图中导线A所受磁场力的方向。典型例题【例1】如图所示，一根长为L的细铝棒用两个倔强系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短Δy；若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长Δy，则磁感应强度B为_______【例2】如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是_______。A

3、．静止不动B．向纸外平动C．N极向纸外，S极向纸内转动D．N极向纸内，S极向纸外转动αα【例3】如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：⑴B至少多大？这时B的方向如何？⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？【例4】如图，水平放置的光滑的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面夹为，金属棒ab

4、的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直。电源电动势为E，定值电阻为R，其余部分电阻不计。则当电键闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大？反馈练习1．在赤道平面上空沿东西方向放置一根直导线，通以由西向东的电流，则此导线所受地磁场作用力的方向为（）A．向上；B.向下；C.向南；D.向北。2.如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个铝圆线圈，线圈与水平磁铁位于同一水平面内，当电流方向如图时，线圈将:A．靠近磁铁平移；B.远离磁铁平移；C．从上向下看顺时针转动，同时靠近磁铁；D．从上向下看逆时针转动，同时靠近磁铁。3．如图所示

5、，两根平行放置的长直导线A和B，通有大小相等、方向相反的电流，A受到的磁场力为F1。当加入一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，A受到的磁场力变为F2，则此时B受到的磁场力大小变为（）A．F2B．F1－F2C．F1+F2D．2F1－F24．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与导轨间动摩擦因数为μ，有电流时ab恰好静止在导轨上，如图所示，则在下列各图中，杆ab与导轨间的摩擦力可能为零的有（）5．.如图所示，直导线ab放在蹄形磁铁上方可以自由活动，当通入由a指向b的电流时，导线将

6、()A.a端转向纸处，b端转向纸内，且上升B.a端转向纸外，b端转向纸内，且下降C.a端转向纸内，b端转向纸外，且上升D.a端转向纸内，b端转向纸处，且下降6.两条直导线互相垂直放置，相隔很小的距离，其中ab导线是固定的，导线cd可以自由移动。当两条导线通入如图所示的电流后，导线cd将（）A．保持不动B．沿逆时针方向转动，同时靠近导线abC．沿逆时针方向转动，同时远离导线abD．沿顺时针方向转动，同时靠近导线ab7．两平行的光滑导轨相距1m，轨道平面与水平面成30°角，两导轨经变阻器R0接在电动势ε=12

7、V，内阻r=1Ω的直流电源上。一根重3N，电阻R=1Ω的金属棒ab在轨道上垂直于轨道放置，如图所示。当R0=2Ω时，并施加竖直向上的匀强磁场时金属棒恰好能静止在导轨上。（取g=10m/s2）。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小？（2）若不改变B的大小而方向改变为垂直于轨道平面向上，金属棒将如何运动？abθLE8．在倾角θ＝30º的斜面上，固定一金属框，宽L＝0.25m，接入电动势E＝12V、内阻不计的电池。垂直框架面放有一根质量m＝0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ＝。整个装置放在磁感强度

8、B＝0.8T，垂直框面向上的匀强磁场中，如图所示，当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s2）。§3.4磁场对通电导线的作用力2参考答案课前预习：1.B2.BD【例1】解析：设不通电时，弹簧长为x，则通向右的电流时，有k(x-Δy)=mg-BIL通向左的电流时，有k(x+Δy)=mg+BIL解得B=kΔy/IL【例2】解析：要判断磁体的转