高中物理 第三章 4 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件 新人教版选修3-1

第二节 法拉第电磁感应定律练习

1．(单选)关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( )

A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大

B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零

C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零

D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零

解析：磁通量大小与感应电动势大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错D对．

答案：D

2．(多选)穿过一个10匝线圈的磁通量每秒均匀地减少2 Wb，则该线圈中的感应电动势( )

A．大小不变 B．随时间均匀变化

C．减少了20 V D．等于20 V

解析：由感应电动势的表达式E＝nΔΦΔt可计算出多匝线圈的电动势的大小．磁通量均匀变化意味着变化率恒定．

答案：AD

3．(单选)穿过一个电阻为1 Ω的单匝线圈的磁通量发生变化：在Δt1时间内是每秒均匀地减小2 Wb，在Δt2时间内是每秒均匀地增大2 Wb.则( )

A．线圈中产生的感应电动势在Δt2时间内比在Δt1时间内大2 V

B．线圈中产生的感应电动势在Δt1时间内和在Δt2时间内一定都大于2 V

C．线圈中产生的感应电动势一直是2 V

D．线圈中产生的感应电流的大小前后两段时间不相等

解析：根据法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt＝2 V，则I＝ER＝2 A．故本题只选C.

答案：C

4．(单选)闭合圆形金属环放在匀强磁场中，金属环所在平面与磁场垂直．当磁感应强度均匀增加时，产生的感应电动势为E1，若用同样的材料制成半径为前者2倍的圆形金属环，同样放在该磁场中，则感应电动势为( )

A．2E1 B．E1

C．4E1 D.2E1

解析：由法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt可知，当环的半径变成2倍时，面积变成4倍，ΔΦ就是同种情况下的4倍，所以E变成4倍，即C正确．

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通电导线在磁场中受到力的作用巩固练习

一、单选题

1. 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，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. 磁铁对桌面的压力增大 B. 磁铁对桌面的压力减小

C. 磁铁对桌面的压力不变 D. 磁铁对桌面有摩擦力

2. 如图所示，通电导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是( )

A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 不能确定

3. 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路，当电键S接通后，将看到的现象是：( )

A. 弹簧向上收缩 B. 弹簧被拉长

C. 弹簧上下跳动 D. 弹簧仍静止不动

4. 如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度最大的点是( )

A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 第2页，共10页 5. 两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一段小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由活动，当直流电流按图方向通过两条导线时，导线CD将(从纸外向纸内看)( )

A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB

B. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB

C. 逆时针方向转动，同时离开导线AB

D. 顺时针方向转动，同时离开导线AB

6. 如图所示，在匀强磁场区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为L、质量为m的导线，当通以如图方向的电流后，导线恰好能保持静止，则磁感应强度B满足( )

A. 𝐵=𝑚𝑔𝐼𝐿，方向竖直向上 B. 𝐵=𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃𝐼𝐿，方向垂直纸面向外

C. 𝐵=𝑚𝑔𝑐𝑜𝑠𝜃𝐼𝐿，方向沿斜面向上

D. 𝐵=𝑚𝑔𝑡𝑎𝑛𝜃𝐼𝐿，方向竖直向下

高中物理人教版选修3选修3-1第三章第4节通电导线在磁场中受到的力教案

1 / 5 高中物理人教版选修3选修3-1第三章第4节通电导线在磁场中受到的力

一、教学设计思路

本节是规律探究课，在教学方法上，采用“任务驱动”教学法，即以学生为中心，以任务为载体，把教学内容巧妙地隐含在一个个具体任务之中，学生通过独立或协作完成任务，学习新知识和新技能.主要特色为：

（1）本文设计了实验探究安培力的方向与磁场、电流的方向关系；理论探究安培力大小的表达式；揭秘电磁轨道炮和了解磁电式电表的工作原理等学习任务，使学生在任务解决中学习到新知识和新技能.

（2）设计了分组实验：观察通电导线在磁场中的受力情况，用不同颜色的笔芯分别代表安培力、磁场和电流的方向，用橡皮泥固定塑料棒，得出这三个方向的立体关系，学生体验到空间关系构建方法.

二、教材及前情简析

本节教材系人教版物理选修3-1第三章第4节的内容，磁场对电流的作用——安培力，在教材中起着承上启下的作用，因为它不仅是与上节知识（磁场性质）的联系点，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础.安培力方向与电流、磁场方向的关系的实验探究是采用控制变量法探究物理基本规律的一节课，涵盖了科学探究的基本因素，有助于培养学生的物理学科的核心素养.

学生在学习本章节之前，已经学习了磁场，知道了磁体和电流周围磁场的性质及特点，了解到磁体间的相互作用、电流周围存在着磁场以及电与磁之间有联系.另外，学生通过高一物理“必修”课程的学习，经历了牛顿第二定律等实验探究过程，已经掌握了变量控制实验探究的一些科学研究方法，为本节的探究性学习做了铺垫.鉴于大部分学生基本功扎实、已有知识掌握熟练到位，本节课可以在教师引导下采用“任务驱动”教学法完成教学内容.

三、教学目标

1.文化基础

（1） 知道安培力，会计算安培力的大小

（2） 知道安培力的方向与电流、磁场方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向；

训练6 习题课：法拉第电磁感应定律的应用(二)

[概念规律题组]

1．如图1甲所示，有一面积为150 cm2的金属环，电阻为0.1 Ω，在环中100 cm2的同心圆面上存在如图乙所示的变化的磁场，在0.1 s到0.2 s的时间内环中感应电动势为________，金属环产生的焦耳热为________．

图1

2.如图2所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂

直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a开始下落．已知磁场上、下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则 ( ) 图2

A．Fd>Fc>Fb B．Fc

C．Fc>Fb>Fd D．Fc

3.如图3所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平

面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则 ( ) 图3

A．ef将减速向右运动，但不是匀减速

B．ef将匀减速向右运动，最后停止

C．ef将匀速向右运动

D．ef将往返运动

4.如图4所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，

直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω匀速逆时针转动．设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点，那么，下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是 ( ) 图4

[方法技巧题组]

5.如图5所示，水平放置的平行金属导轨，相距L＝0.50 m，左端接一

电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求： 图5