物理3.4《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》學(xué)案（新人教版選修3-1）（2011高考）

選修31第三章3.4磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)1、知道什么是安培力，寫(xiě)出安培力公式2、知道左手定則的內(nèi)容3、了解磁電式電流表的工作原理。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1．磁場(chǎng)對(duì)的作用力通常稱(chēng)為安培力。2．磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，受到的安培力的大小的跟通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)線長(zhǎng)作用力；導(dǎo)線短，作用力。用公式表示為。3．如果磁場(chǎng)方向與電流方向夾角為θ時(shí)，安培力的大小，方向仍可用定則判定。4．左手定則：讓磁感線垂直穿入，四指指向方向，拇指所指的方向。5．在磁電式電流表中，蹄形磁鐵和鐵心間的磁場(chǎng)是的。三、提出疑惑課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向，理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功。2、掌握洛倫茲力大小的推理過(guò)程。3、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算。4、了解電視機(jī)顯像管的工作原理。二、學(xué)習(xí)過(guò)程例1．如圖2所示，把一重力不計(jì)可自由運(yùn)動(dòng)的通電直導(dǎo)線AB水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，當(dāng)通以圖示方向的電流時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從上往下看）（）圖2A.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降圖2B.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升解答：兩個(gè)磁極對(duì)電流的安培力方向不同，把電流分為兩部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向里。從上往下看，通電導(dǎo)線將沿著逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)到垂直于紙面的方向時(shí)，電流受力向下，導(dǎo)線將向下運(yùn)動(dòng)。所以C選項(xiàng)正確。例2．如圖4所示，長(zhǎng)L、質(zhì)量為m的金屬桿ab，被兩根豎直的金屬絲靜止吊起，金屬桿ab處在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)金屬桿中通有方向a→b的電流I時(shí)，每根金屬絲的拉力大小為T(mén)。當(dāng)金屬桿通有方向b→a的電流I時(shí)，每根金屬絲的拉力大小為2T。求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。例3．如圖5兩個(gè)同樣的導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離，當(dāng)同時(shí)給兩導(dǎo)線環(huán)通以同向電流時(shí)，兩導(dǎo)線環(huán)將（）A．吸引

B．排斥

C．保持靜止

D．邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng)解答：兩個(gè)線圈內(nèi)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同，互相吸引。也可以由一個(gè)電流受另一個(gè)的磁場(chǎng)力判斷得相同的結(jié)論。三、反思總結(jié)四、當(dāng)堂檢測(cè)1．畫(huà)出圖中各磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的方向2.關(guān)于磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯間的矩形線圈與該磁場(chǎng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的有()A.通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也不同B.不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相等C.通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它的平面與磁感線的夾角也不同D.不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都與磁感線相平行3．正在通電的條形電磁鐵的鐵心突然斷成兩截，則兩截鐵心將（

）A．互相吸引

B．互相排斥C．不發(fā)生相互作用

D．無(wú)法判斷4．如圖，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過(guò)磁針上方時(shí)，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是（

）A．向右飛行的正離子

B．向左飛行的正離子第5題C．向右飛行的負(fù)離子第5題第第4題5．如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)椋ǎ〢.F2B.C.D.課后練習(xí)與提高CBDCBD第1題A．適當(dāng)增大電流,方向不變B．適當(dāng)減小電流,方向反向C．電流大小、方向不變D．使原電流反向，并適當(dāng)減弱磁場(chǎng)第2題2.一段通電的直導(dǎo)線平行于勻強(qiáng)磁場(chǎng)放入磁場(chǎng)中，如圖所示導(dǎo)線上電流由左向右流過(guò)．當(dāng)導(dǎo)線以左端點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)90第2題A．大小不變，方向也不變B．大小由零漸增大，方向隨時(shí)改變C．大小由零漸增大，方向不變D．大小由最大漸減小到零，方向不變3.如圖所示，有一根直導(dǎo)線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直，則在圖中圓周上，磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值最大的點(diǎn)是()A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)第第3題第第6題4.關(guān)于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力，下列說(shuō)法正確的是()A.安培力的方向就是該處的磁場(chǎng)方向B.安培力的方向一定垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面C.若通電導(dǎo)線所受的安培力為零.則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D.對(duì)給定的通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處各種取向中，以導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力最大5.一根用導(dǎo)線繞制的螺線管，水平放置，在通電的瞬間，可能發(fā)生的情況是()A.伸長(zhǎng)B.縮短C.彎曲D.轉(zhuǎn)動(dòng)6.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，垂直紙面水平放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向里，欲使導(dǎo)線靜止于斜面上，則外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向可以是（）A.B=mgtanθ/IL，方向垂直斜面向下B.B=mgtanθ／IL，方向豎直向下C.B=mg／IL，方向水平向左D.B=mgcosθ/IL，方向水平向右7．如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線通電為I1，通過(guò)通以電流I2環(huán)的中心且垂直環(huán)平面，當(dāng)通以圖示方向的電流I1、I2時(shí)，環(huán)所受安培力（）第8第8題第第7題8.條形磁鐵放在水平面上，在它的上方偏右處有一根固定的垂直紙面的直導(dǎo)線，如圖所示，當(dāng)直導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)，磁鐵仍保持靜止.下列結(jié)論正確的是（）B.磁鐵對(duì)水平面的壓力增大C.磁鐵對(duì)水平面施加向左的靜摩擦力D.磁鐵所受的合外力增加9．如圖所示，邊長(zhǎng)為a的正方形線框通以恒定電流I，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以O(shè)O′為軸按圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)，則（設(shè)無(wú)外力作用）（）A．電流的方向是逆時(shí)針?lè)较駼．圖示位置，線框所受磁力矩為BIa2C．當(dāng)線框轉(zhuǎn)過(guò)90°角時(shí)，所受磁力矩為M＝BIa2D．線框必定勻速轉(zhuǎn)