高二物理《第四节磁场对通电导线的作用力》.ppt

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1、4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期(1)在匀强磁场中，在通电直导线在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向与磁场方向垂直垂直的情况下，导线所受的情况下，导线所受安培力安培力F F等于磁感应强度等于磁感应强度B、电流、电流I和和导线的长度导线的长度L三者的乘积。三者的乘积。即：即：二、安培力的大小二、安培力的大小(2)平行时：平行时：F04/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期问题问题:如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直

2、呢？BIIBB2B14/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期二、安培力的大小二、安培力的大小问题问题:若若B与与I不垂直时，不垂直时，F安安与与B和和I方向关系可以概括为那句话？这方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？时左手定则对磁感应线有何要求？BIF4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期磁电式电流表磁电式电流表1.构造：构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。铁芯（软铁制成）

3、。.铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期所谓所谓均匀辐向均匀辐向分布分布，就是说所有，就是说所有磁感线的延长线都磁感线的延长线都通过铁芯的中心，通过铁芯的中心，不管线圈处于什么不管线圈处于什么位置，位置，线圈平面与线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度磁感线之间的夹角都是零度.【问题】【问题】电表中磁场分布有何特电表中磁场分布有何特点呢？点呢？电表中磁铁与铁芯之间是电表中磁铁与铁芯之间是均匀辐均匀辐向分布向分布的的.4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作06

4、2008年下学期在以铁芯为中在以铁芯为中心的圆圈上，各点心的圆圈上，各点的磁感应强度的磁感应强度B的的大小是相等大小是相等的的.非匀强磁场非匀强磁场【问题】【问题】该磁场该磁场是否匀强磁场是否匀强磁场？【问题】【问题】该磁场该磁场的特点的特点？4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期线圈转动使螺旋弹线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻簧被扭动，产生一个阻碍线圈碍线圈转动的力矩，其转动的力矩，其大小随线圈转动的角度大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平使线圈转动的力矩相平衡

5、时，线圈停止转动。衡时，线圈停止转动。4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期2.磁场对电流的作用力与电流成磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。强弱。4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期3.当线圈中的电当线圈中的电流方向发生变化时，流方向发生变化时，安培力的方

6、向也随之安培力的方向也随之改变，指针的偏转方改变，指针的偏转方向也发生变化，所以向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的可以知道被测电流的方向。方向。4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期A.静止不动静止不动B.向纸外平动向纸外平动C.N极向纸外，极向纸外，S极向纸极向纸 内转动内转动D.N极向纸内，极向纸内，S极向纸极向纸 外转动外转动如图所示，蹄形磁体用悬线悬于如图所示，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长直导线，当导线中通以由左

7、向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是电流时，蹄形磁铁的运动情况将是()C4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期 两条导线互相垂直，但相隔一小段距两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中离，其中ab固定，固定，cd可以自由活动，当通可以自由活动，当通以如图所示电流后，以如图所示电流后，cd导线将导线将()A.顺时针方向转动，同时靠近顺时针方向转动，同时靠近ab B.逆时针方向转动，同时离开逆时针方向转动，同时离开ab C.顺时针方向转动，同时离开顺时针方向转动，同时离开ab D.逆时针方向转动，同时靠近逆时针方向转动，同时靠近ababcdD4/22/2

8、023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期将长度为将长度为20cm、通有、通有0.1A电流的直导电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向下列各图中导线所受安培力的大小和方向0IBIB30IB0.02N水平向右水平向右0.02N垂直导线垂直导线斜向左上方斜向左上方4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期 如图所示，直角三角形如图所示，直角三角形abc组成的导组成的导线框内通有电流

9、线框内通有电流I1A，并处在方向竖，并处在方向竖直向下的匀强磁场直向下的匀强磁场B2T中，中，AC=40cm，求三角形框架各，求三角形框架各边所受的安培力。边所受的安培力。BacbI4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期在图中，匀强磁场磁感应强度为在图中，匀强磁场磁感应强度为B，有，有一段长一段长L，通有电流为，通有电流为I的直导线的直导线ab，电流，电流方向从方向从a到到b，则导线所受磁场力大小和方，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图向如何？并将立体图改画为平面图FBbazxyBOBabFBBFBxyab4/22/2023湖南长

10、郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期MNIB如图所示，在磁感应强度为如图所示，在磁感应强度为1T的的匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为面挂一条长为0.5m，质量为，质量为0.1kg的的金属棒金属棒MN，此时弹簧伸长，此时弹簧伸长10cm，欲，欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何？大小和方向如何？2A，方向，方向从从M到到N4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期关于磁场对通电直导线的作用力关于磁场对通电直导线的作用力,下下列说法正确的是列说法正确

11、的是()A.通电直导线在磁场中一定受到安通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用培力的作用B.通电直导线在磁场中所受安培力通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直的方向一定跟磁场方向垂直C.通电直导线在磁场中所受安培力通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直的方向一定跟电流方向垂直D.通电直导线在磁场中所受安培力通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由的方向垂于由B和和I所确定的平面所确定的平面BCD4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期磁场中某处的磁感线如图所示磁场中某处的磁感线如图所示()A.a、b两处的磁感应强度的大小不两

12、处的磁感应强度的大小不等等,BaBbB.a、b两处的磁感应强度的大小不两处的磁感应强度的大小不等等,BaBbC.同一通电导线同一通电导线放在放在a处受力一定比处受力一定比放在放在b处大处大D.同一通电导线同一通电导线放在放在a处受力一定比处受力一定比放在放在b处小处小abB4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期AIBI如图所示，通电直导线如图所示，通电直导线A与贺形通电与贺形通电导线环导线环B固定放置在同一水平面上固定放置在同一水平面上,通有如通有如图所示的电流时图所示的电流时,通电直导线受到水平向通电直导线受到水平向_的安培力作用的安培力作用.当当

13、A、B中电流大小中电流大小保持不变保持不变,但同时改变方向时但同时改变方向时,通电直导线通电直导线A所受的安培力方向水平向所受的安培力方向水平向_.右右右4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期如图所示如图所示，向一根松弛的导体线向一根松弛的导体线圈中通以电流圈中通以电流，线圈将会线圈将会()A.纵向收缩纵向收缩，径向膨胀径向膨胀B.纵向伸长纵向伸长，径向膨胀径向膨胀C.纵向伸长纵向伸长，径向收缩径向收缩D.纵向收缩纵向收缩，径向收缩径向收缩纵向纵向A4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期把一根柔软的螺旋形弹

14、簧竖直悬挂起把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电波并使它组成如图所示的电波,当开关接通当开关接通后后,将看到的现象是将看到的现象是()A.弹簧向上收缩弹簧向上收缩B.弹簧被拉长弹簧被拉长C.弹簧上下振动弹簧上下振动D.弹簧仍静止不动弹簧仍静止不动SC4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期abc 如图所示，导线如图所示，导线abc为垂直折线为垂直折线,其中电流为其中电流为I,ab=bc=L,导线拓在的平导线拓在的平面与匀强磁场垂直面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感匀

15、强磁场的磁感应强度为应强度为B,求导线求导线abc所受安培力的大所受安培力的大小和方向小和方向.4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期abc 如图所示，导线如图所示，导线abc为垂直折线为垂直折线,其中电流为其中电流为I,ab=bc=L,导线拓在的平导线拓在的平面与匀强磁场垂直面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感匀强磁场的磁感应强度为应强度为B,求导线求导线abc所受安培力的大所受安培力的大小和方向小和方向.4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期如图所示，将通电导线圆环平行于如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓

16、慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完则在通电圆环完全进入磁场的过程中全进入磁场的过程中,所受的安培力大小所受的安培力大小变化是变化是()A.逐渐变大逐渐变大B.先变大后变小先变大后变小C.逐渐变小逐渐变小D.先变小后变大先变小后变大BIB4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期如图所示，如图所示，MN是一条水平放置的固是一条水平放置的固定长直导线定长直导线,导线中通有大小不一为导线中通有大小不一为I1,方方向如图所示的电流向如图所示的电流.P是一个通有电流是一个通有电流I

17、2的的,与与MN共面的金属圆环共面的金属圆环,圆环圆环P在磁场作用在磁场作用下将下将()A.沿纸面向上运动沿纸面向上运动B.沿纸面向下运动沿纸面向下运动C.上半部垂直纸面向外上半部垂直纸面向外,下半部垂直纸面向里转动下半部垂直纸面向里转动D.上半部垂直纸面向里上半部垂直纸面向里,下半部垂直纸面向外转动下半部垂直纸面向外转动MI1PI2NB4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期如图所示，一根有质量的金属棒如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁棒的中部处于

18、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从场中，棒中通有电流，方向从M流向流向N，些时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，些时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以可以()A.适当减小磁感应强度适当减小磁感应强度B.使磁场反向使磁场反向C.适当增大电流适当增大电流D.使电流反向使电流反向MNabC4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的光滑斜面上，的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为垂直纸面水平放置一根长为L、质量为、质量为m的的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止

19、在斜面上，外加磁场，磁感应使导线静止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是强度的大小和方向可以是()A.B=mgsin/IL，方向垂直斜面向下，方向垂直斜面向下B.B=mgtan/IL，方向竖直向下，方向竖直向下C.B=mg/IL，方向水平向左，方向水平向左D.B=mgcos/IL，方，方向水平向左向水平向左IBC4/22/2023湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校制作062008年下学期如图所示导线如图所示导线abcd置于坚直向上的匀置于坚直向上的匀强磁场中强磁场中,可绕可绕OO轴转动轴转动,导线通电后向纸导线通电后向纸外偏离竖直方向外偏离竖直方向角而平衡角而平衡,如果改用密度如果改用密度为原来为原来1/2的导线的导线,要使该导线在原来位置平要使该导线在原来位置平衡衡,下列方法可采用的是下列方法可采用的是()A.将磁感强度改为原来的将磁感强度改为原来的1/2B.将将bc边的长度改为原来的边的长度改为原来的1/2C.将电流强度减为原来的将电流强度减为原来的1/2D.将将ab和和cd两两边的长度减为原来边的长度减为原来的的1/2OOabcdBACD