四安培力学案

安培力【问题情境】一、安培力的方向1．安培力：通电导线在________中受的力．2．决定安培力方向的因素：________和磁感应强度方向．3．左手定则：如图所示，．4．安培力的特点:F⊥B，F⊥I，即F垂直于______决定的平面．5．平行通电导线间的作用力：电流方向相同，两导线相互_______，电流方向相反，两导线相互________．二、安培力的大小1．当通电导线垂直磁场方向放置时所受安培力的大小为：F＝________.2．当磁感应强度B的方向与通电导线平行时，导线受力F＝________.3．当磁感应强度B的方向与通电导线方向成θ角时，F＝________.θ为B与I的夹角．三、磁电式电流表1．原理：通电线圈在磁场中受到________而偏转．线圈偏转的角度越大，被测电流_______.根据线圈________，可以知道被测电流的方向．2．构造：________、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．3．特点：两磁极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿________方向，保证线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直．使线圈平面总与磁场方向________，使表盘刻度均匀.4．优点：灵敏度高，可以测出________的电流．缺点：线圈导线很细，允许通过电流很弱.【巩固练习】1、下列说法正确的是：（）A、F⊥I，F⊥B，F垂直B和I决定的平面，但B与I不一定垂直。B、公式ILFB是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况，来确定这一位置的磁场的性质，它对一切磁场都是适用的。C、公式IBLF则是在已知磁场性质的基础上，确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况。在中学阶段，它只适用于匀强磁场。D、若已知B、I方向，F方向惟一确定，但已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不惟一。2、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（）A、受到竖直向上的安培力B、受到竖直向下的安培力C、受到由南向北的安培力D、受到由西向东的安培力3、长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d，通过的电流为I，导线AB与导轨的夹角为，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B，则AB所受的磁场力的大小为（）A、BILB、dcosBIC、cosdBID、sinBId4、质量为m的金属导体棒置于倾角为的导轨上，棒与导轨间的摩擦系数为，当导体棒通电时，恰能在导轨上静止，如图所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场的磁感应强度B的方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（）5、长为L的水平通电直导线放在倾角为的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则电流为I1时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为I2时导线平衡，那么样I1：I2=。6、在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（）A、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动B、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动C、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动D、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动7、均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（）A、水平向左B、水平向右C、竖直向下D、竖直向上8、两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）A、F2B、F1-F2C、F1+F2D、2F1-F29、一个可自由转动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的方向时，则从左向右看，线圈L1将：A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.向纸内转动10、用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动。当给两者通以图示电流时，线圈将（）A．靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内B．远离直导线，两者仍在同一竖直平面内C．靠近直导线，同时旋转90°D．远离直导线，同时旋转90°[来源:Z§11、在图所示的松弛的螺线管中通以电流，线圈将（）A．纵向伸长、径向压缩B．纵向伸长、径向收缩C．纵向压缩、径向膨胀D．纵向压缩、径向收缩12、匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线abcd，可绕其中心轴OO’转动，则在转动过程中（）A．ab和cd两边始终不受磁场力作用。B．ab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不断变化。C．当线圈转至与磁场垂直时ad、bc所受合力不为零。D．ab、cd两边受到和磁场力的大小和方向在转动过程中始终保持不变。13、左边的线圈下边在磁场中，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为（）A．△mg/2B．（m+△m）gC．△mgD．（m+△m）g/214、一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（）[来源:学*科*网Z*X*X*K]A、磁铁对桌面压力增大B、磁场对桌面压力减小C、桌面对磁铁没有摩擦力D、桌面对磁铁摩擦力向右15、通有电流的导体A可以自由运动，判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。16、质量为m的一段直导线弯成N形后放到光滑水平面上，磁感受应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过N形导线平面，当N形导线通入电流I的瞬间，导线加速度大小为。通电导线在磁场中受到的力（二）补充题1、质量为m长度为l的导体棒MN静止于水平导轨上。通过MN的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与导轨平面呈θ斜向上。求MN受到的支持力和摩擦力。2、宽为L的金属框架和水平面夹角为α，并处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面．导体棒ab的质量为m，长度为d置于金属框架上时将向下匀加速滑动，导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f．为使导体棒静止在框架上，将电动势为E，内阻不计的电源接入电路，若框架与导体棒的电阻不计，求需要接入的滑动变阻器R的阻值范围．3、MN、PQ为水平放置的金属导轨，直导线ab与导轨垂直放置，导轨间距L=10cm，其电阻为0.4Ω，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.2T。电池电动势E=1.5V，内电阻r=0.18Ω，电阻R=1.6Ω，开关S接通后直导线ab仍静止不动。求直导线ab所受的摩擦力的大小和方向。4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流为I、长为L、质量为m的导体棒，试求：⑴欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向⑵欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场B的最小值和方向αMNαabRB