3.4 磁场对通电导线的作用(第2节)解析

1、电流表的构造最基本的部分是磁铁和放在磁铁两级间的线圈。三、磁电式电流表2、电流表的工作原理:1、当电流通过线圈时，线圈左右两边都要受到方向相反的安培力，使线圈发生转动，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反抗线圈转动。3、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，表盘的刻度就是均匀的了。2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。3、磁电式电流表的特点1）表盘的刻度均匀，θ∝I。2）灵敏度高，但过载能力差。3）满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。电动机的工作过程电动机课件【例1】画出图中通电导线所受力的方向。FIBIBFIBBIIBB30°IFFααBBIFα【例2】画出图中通电导线所受力的方向。B×BF例2、试标出第三个物理量的方向BFIFF╳BBBFIFFFF×训练4、一个可自由运动的线圈L1，和一个固定的线圈L2相互绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的电流时，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。例2如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是：A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁对桌面的压力不变D．以上说法都不可能NSI磁场如图所示；由左手定则判断通电导线受到向下的安培力作用；由牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁有反作用力向上；NSIBFF’磁铁对桌面压力减小，选A如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M的电流，则：A.磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用F若不在正中央？A6．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A、线框有两条边所受的安培力方向相同；B、线框有两条边所受的安培力大小相同；C、线框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力对ab边的力矩不为零；MNabcdI1I2正确答案：B、CMNI1BabcdI2把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,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,当开关接通后,将看到的现象是()A.弹簧向上收缩B.弹簧被拉长C.弹簧上下振动D.弹簧仍静止不动SC2.一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强强场中，此时悬线中的张力大小小于铜棒的重力，欲使悬线中张力变为0，可采用的方法是()A.保持原磁场不变，适当增大电流且方向不变B.使电流反向，并适当减弱磁场C.电流大小、方向不变，适当增强磁场D.使磁场反向，适当增大电流并反向ACDMN例5:MN为一金属导线，长0.5m,质量m=0.01kg,用细线悬在B=0.4T的匀强磁场中,如图所示,若悬线张力为零,试求金属导线中电流的方向和大小0.5A,MN【例２】如图所示，金属杆ab质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒对导轨的压力。θθ能力·思维·方法θBF安MgfF2F1解：画其截面图，如图所示，N由受力平衡可得：沿水平方向：F1=f沿竖直方向：F2+N=Mg即:BILsinθ=fBILcosθ+N=mg解得摩擦力f=BILsinθ导轨对棒的支持力N=mg-BILcosθ由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为mg-BILcosθ③④①②θθ【例３】如图，相距20cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为a=370，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中.(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流.(2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流。【解析】此类问题的共性是先画出侧视图，并进行受力分析.如图所示由平衡条件得(1)F=BIL=mgtanaI=mgtana/BL=15A(2)当磁场垂直斜面向下时F=BIL=mgsinaI=mgsina/BL=12A能力·思维·方法【例４】如图所示，在同一水平面上的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒的加速度为2m/s2，求磁场的磁感强度.能力·思维·方法此题中电流的方向对结果并不影响，可假设，如图所示为其侧面受力图：两种情况受力方向是相同的.初态时有F合=F1-mg=0末态时有F‘合=F2-mg=ma且F1=BI1L、F2=BI2L联立方程解得B=1.2T能力·思维·方法