江蘇省淮安市淮安中學(xué)高中物理 磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力復(fù)習(xí)學(xué)案 新人教版選修3-1

1、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力的大小和方向。 【自主學(xué)習(xí)】 一、磁感應(yīng)強(qiáng)度 （1）比值定義 B： 其中導(dǎo)線與磁場(chǎng) ，F(xiàn) 為 ，B 為導(dǎo)線所在處的 B 的大小與 I、L、F ，由 決定。 （2）B 是矢量，計(jì)算時(shí)遵循 二、安培力 （1）大?。?如圖：一根長(zhǎng)為 L 的直導(dǎo)線，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與 B 的夾角 為 ，當(dāng)通過電流 I 時(shí)，安培力的大小可表示為 F= 。 當(dāng) =90時(shí)，安培力最大，F(xiàn)MAX= 當(dāng) =0或 =180時(shí)，安培力為 。 （2）方向：用左手定則判定，安培力始終垂直于 和 所 決定的平面，但 和 不一定垂直。若它二者中任一量

2、反向，F(xiàn) 將 。 【典型例題】 1、在紙面上有一個(gè)等邊三角形 ABC，其頂點(diǎn) 處都通有相同電流的三根長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直于紙面位置， 電流方向如圖所示，每根通電導(dǎo)線在三角形的中心 O 產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0。 則中心 O 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 。 2、在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖所示，四根導(dǎo)線中電流 I4=I3I2I1，要使 O 點(diǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)，則應(yīng)切斷 B 哪一根導(dǎo)線中的電流？（ ） A、I1 B、I2 C、I3 D、I4 3、如圖，一通電直導(dǎo)線位于蹄形磁鐵、磁極的正上方， 當(dāng)通以電流 I 時(shí)，試判斷導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況。 4、如圖所示，A 為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠盤，帶有大量均 勻分布的負(fù)電

3、荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電 流方向如圖。當(dāng)圓盤高速繞中心軸 OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo) 線所受磁場(chǎng)力的方向是（ ） A、豎直向上B、豎直向下C、水平向里D、水平向 外 5、如圖所示，兩根平行放置的導(dǎo)電軌道，間距為 L，傾角為 ，軌道間接有電 動(dòng)勢(shì)為 E（內(nèi)阻不計(jì)）的電源，現(xiàn)將一根質(zhì)量為 M、電阻為 R 的金屬桿 AB 與軌道垂 直放于導(dǎo)電軌道上，軌道的摩擦和電阻均不計(jì)，要使 AB 桿靜止，所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度至少多大？什么方向？ 【針對(duì)訓(xùn)練】 1、下列說法中正確的是（ ） A、電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為零 B、一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度

4、一定為零 C、表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng) 力與 S N AB 檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值 D、表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁 場(chǎng)力 與該小段導(dǎo)體長(zhǎng)度和電流乘積的比值 2、在球體上分別沿經(jīng)、緯兩個(gè)方向互相垂直的套有兩個(gè)絕緣導(dǎo)線環(huán) AA和 BB，環(huán)中通有相同大小的恒定電流（如圖） ，則球心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)椋?（AA面水平，BB面垂直紙面豎直） （ ） A、指向左上方 B、指向右下方 C、豎直向上 D、水平向右 3、如圖所示，原來靜止的圓形通電線圈通以逆時(shí)針方向的電流 I，在其直徑 AB 上靠近 B 點(diǎn)放一根垂直于線圈平面的固定不

5、動(dòng)的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通過如圖所示的方 向的電流 I，在磁場(chǎng)力作用下圓線圈將（ ） A、向左運(yùn)動(dòng) B、向右運(yùn)動(dòng) C、以直徑 AB 為軸運(yùn)動(dòng) D、靜止不動(dòng) 4、質(zhì)量為 M 的通電細(xì)桿 AB 置于傾角為 的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為 D，桿 AB 與導(dǎo) 軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。有電流時(shí)，AB 恰好能在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示，它的四個(gè) 側(cè)視圖中標(biāo)出四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中桿 AB 又與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為 零的圖是（ ） （A）圖（B）圖（C）圖（D）圖 A、B、C、D、 5、一根長(zhǎng)度 0.1 米的均勻金屬桿，兩端焊接等長(zhǎng)的細(xì)軟導(dǎo)線，懸掛在同一水 平的兩點(diǎn)上，ABCD 所在的區(qū)域內(nèi)有一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng) AB

6、 中通以如圖所示電流時(shí)，金屬桿 AB 偏離原來的位置到兩根 懸 線和豎直方向的夾角為 30時(shí)保持平衡，如果金屬桿 AB 的質(zhì) 量為 0.0866 千克，其中通過電流強(qiáng)度為 10 安，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（G 取 10 米/秒 2） 【能力訓(xùn)練】 1、下列敘述正確的是（ ） A、放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受到恒定的磁場(chǎng)力 B、沿磁感線方向，磁場(chǎng)逐漸減弱 C、磁場(chǎng)的方向就是通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力的方向 D、安培力的方向一定垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度和直導(dǎo)線所決定的平面 2、如圖，O 為圓心，KN、LM 是半徑分別為 ON、OM 的同心圓，若 O 處垂直紙面 放置一載流直導(dǎo)線，電流垂直紙面向外。用一條導(dǎo)線圍成如圖所

7、示回路 KLMN，當(dāng) 回路中沿圖示方向通以電流時(shí)，此回路將（ ） A、向左平動(dòng) B、在紙面向繞過 O 點(diǎn)垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng) C、KL 邊向外，MN 邊向里運(yùn)動(dòng) D、KL 邊向里，MN 邊向外運(yùn)動(dòng) 3、如圖所示，一重為 G1的通電圓環(huán)置于水平桌面，環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方 向（從上往下看） ，在環(huán)的正上方用輕繩懸掛一條形磁鐵，磁鐵的中心軸線通過圓 環(huán)中心，磁鐵的上端為 N 極，下端為 S 極，磁鐵自身重為 G2，則下列關(guān)于圓環(huán)對(duì)桌 面壓力 F，磁鐵對(duì)輕繩拉力 F的大小正確的是（ ） A、FG1，F(xiàn)G2 B、FG1，F(xiàn)G2 C、FG1，F(xiàn)G2 D、FG1，F(xiàn)G2 4、如圖所示，水平桌面上放一根條形磁

8、鐵，磁鐵正中央上方吊著跟磁鐵垂直 的導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通入指向紙內(nèi)的電流時(shí)（ ） A、懸線上的拉力將變大 B、懸線上的拉力將變小 C、條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將變大 D、條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將不變 5、載流導(dǎo)線 L1、L2處在同一平面內(nèi)，L1是固定的，L2可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn) 軸 O 轉(zhuǎn)動(dòng)，各自的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是（ ） A、因不受磁場(chǎng)力作用，故 L2不動(dòng) B、因 L2所受的磁場(chǎng)力對(duì)軸 O 的力矩相平衡，故 L2不動(dòng) C、L2繞軸 O 按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) D、L2繞軸 O 按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 6、如圖所示，AB 是兩根靠在一起的平行通電直導(dǎo)線，其中電流分別為 IA和 IB（已知

9、 IAIB） ，電流方向如圖。當(dāng)垂直于 A、B 所在的平面加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)線 A 恰好能處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)線 B 的受力情況與加磁場(chǎng) B 以前 相比（ ） A、不再受磁場(chǎng)力作用 B、所受磁場(chǎng)力是原來的 2 倍 C、所受磁場(chǎng)力小于原來的 2 倍 D、所受磁場(chǎng)力大于原來的 2 倍 7、如圖所示，閉合導(dǎo)線 ABA 中通入電流 I 方向如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 垂直紙面向里，且與閉 合導(dǎo)線平面垂直，直導(dǎo)線 AB 長(zhǎng)為 L，則閉合導(dǎo) 線受到的安培力大小是 ，彎曲導(dǎo)線 AB 受到的安培力的大小是 ，方向 ，直導(dǎo)線 AB 受到的安培 力大小是 ，方向 。 8、如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相

10、互平行，并在豎直向上的磁場(chǎng)中，一 根質(zhì)量為 3.6KG，有效長(zhǎng)度 2M 的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為 5A 時(shí)， 金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流強(qiáng)度增大到 8A 時(shí)，金屬棒能獲得 2M/S2的 加速度，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？ 9、如圖所示，有一根導(dǎo)線 AB 緊靠在豎直導(dǎo)軌上，它們之間的摩擦因數(shù)為 =0.5，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.4T，如果導(dǎo)線的質(zhì)量為 M=0.010KG，長(zhǎng)度 L=0.20M，問在導(dǎo)線 AB 上至少要通以多大的電流才能使它保持靜 止？電流方向如何？（G 取 10M/S2） 10、如圖所示，將長(zhǎng) 50CM、質(zhì)量為 10G 的均勻金屬棒 AB 的兩端用兩只相同的 彈簧懸掛成水平狀態(tài)，位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒中通過 0.4A 電 流時(shí)，彈簧恰好不伸長(zhǎng)，求： （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？ （2）當(dāng)金屬棒通過 0.2A 由 A 到 B 的電流時(shí)，彈簧伸長(zhǎng) 1 厘米，如果電流方向由 B 到 A，而電流大小不變，彈簧伸 長(zhǎng)又是多少？ 【學(xué)后反思】 _ _。 參考答案： 典型例題 1、O 2、D 3、由上往下看導(dǎo)線，