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3.4b 通电导线在磁场中受到的力(习题课)

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物理选修3-1人教版 3.4通电导线在磁场中受到的力 (共21张PPT)(1)(完美版下载)

物理选修3-1人教版 3.4通电导线在磁场中受到的力 (共21张PPT)(1)(完美版下载)
应为多少？(其他电阻不计)
例、如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等腰 直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎 样求？大小多少？方向怎样？两力的合力大小方向怎 样？如果电流沿ab边从a到b，ab边受安培力多大？
如果是一闭合回路 受力又是多少?
每个人都有潜在的能量，只是很容易被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍 满了魔鬼，学会控制他。如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那 气，免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事改变自己是自救，影响别人是救人。当你感到无助的时候，还有一种坚实的力量可以依靠，那就 想未来是妄想，最好把握当下时刻。幸福不在得到多，而在计较少。改变别人，不如先改变自己。一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料，便利店里2块钱，五星饭店里60块，很多的时候，一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦； 实地感受生活；疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的，我一定会成功！成功者往往有个计划，而失败者往往有个托辞。成功者会说：“我 者说：那不是我的事。成功三个条件：机会；自己渴望改变并非常努力；贵人相助亿万财富买不到一个好的观念；好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒，而一个观念从脑外传到脑里却需要一年，三年甚至十年。要改变命运，先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞，人无志气不成功。 一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦，惧怕种种疾病，惧怕不测的事情，惧怕生命的危险和死亡，他 格的完善是本，财富的确立是末。傲不可长，欲不可纵，乐不可极，志不可满。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍 之至也，不精不诚，不能动人。我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？对时间的慷慨，成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累 困约，而败于奢靡。企业家收获着梦想，又在播种着希望；原来一切辉煌只代表过去，未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望 翼，为何一生匍匐前进，形如蝼蚁世界上只有想不通的人，没有走不通的路。世上那有什么成功，那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄，其实是指那些无论在 去的人。微笑不用本钱，但能创造财富。赞美不用花钱，但能产生气力。分享不用过度，但能倍增快乐。微笑向阳，无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生， 表不存在。我们渴望成功，首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天，因 价值。笑对人生，能穿透迷雾；笑对人生，能坚持到底；笑对人生，能化解危机；笑对人生，能照亮黑暗。学在苦中求，艺在勤中练。不怕学问浅，就怕志气短。一 切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很 话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你 还比你更努力。最有希望的成功者，并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记住你昨天的挫折和失败的教训；今天如画快乐 去描绘；明天如梦——珍惜今天,选择好自己的目标，努力地为自己的明天去寻求和拼搏。不曾扬帆，何以至远方。不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不 去播种，再肥的沃土也长不出庄稼，不去奋斗，不去创造，再美的青春也结不出硕果。不要盘算太多，要顺其自然。该是你的终会得到。成大事不在于力量多少，而 成功者最重要的条件，就是每天精力充沛的努力工作，不虚掷光阴。从未跌倒算不得光彩，每次跌倒后能再战起来才是最大的荣耀。脆弱的心灵创伤太多，追求才是 挫折经历的太少，所以总是把一些琐碎的小事看得很重。当你知道你不在是你的时候，你才是真正的你！漫无目的的生活就像出海航行而没有指南针。人生多一份感 的豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。成功六机握机当你握着两手沙子时，一定就拿不到地上那颗珍珠了。快乐在满足中求，烦恼多从欲中来。人若有志，万事可 方法，就是要集中你所有的智慧，所有的热诚，把今天的事��

3.4通电导线在磁场中受到的力

3.4通电导线在磁场中受到的力

以等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很
多匝的环形电流来分析。 (4)利用结论法 ①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电 流相ห้องสมุดไป่ตู้排斥；
②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。
(5)转换研究对象法 因为电流之间，电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律。 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题时，可先分析 电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确 定磁体所受电流的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。
【典例】质量为m=0.02 kg的通电细杆 ab置于倾角为θ =37°的平行放置的导 轨上，导轨的宽度d=0.2 m，杆ab与导 轨间的动摩擦因数μ =0.4，磁感应强度 B=2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调
节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的
电流范围为多少？(假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
培力的方向在哪一条直线上，再根据左手定则判断安培力的具
体方向。
2.电流方向、磁场方向和安培力方向三者的关系 电流方向和磁场方向间没有因果关系，这两个方向的关系是不
确定的。这两个方向共同决定了安培力的方向，所以，已知电
流方向和磁场方向时，安培力的方向是唯一确定的，但已知安 培力和磁场方向时，电流方向不确定。
4 通电导线在磁场中受到的力
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1.知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用 左手定则判断安培力的方向。 2.会推导匀强磁场中安培力的表达式，计算匀强磁场中安培力 的大小。 3.知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方
向的基本原理。
重点：1.安培力大小的计算。 2.安培力方向的判定。

通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题

通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题

通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题通电导线在磁场中受到的力1.安培力（1）磁场对电流的作用力叫做安培力。

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

（2）大小计算：当L∥B时，F=0当L⊥B时，F=BIL（安培力最大）①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场．（3）安培力的方向：方向判定：左手定则。

安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。

（注意：B和I间可以有任意夹角）2.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别右手螺旋定则（安培定则）左手定则作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向内容具体情况直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中原因大拇指指向电流的方向四根手指弯曲方向指向电流的环绕方向磁感线穿过手掌心四指指向电流方向结果四根手指弯曲方向表示磁感线的方向大拇指指向轴线上的磁感线方向大拇指指向电流受到的磁场力的方向习题：1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )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等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，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4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力( )A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变6.如图所示，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 ，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 ．BIdcos θC ．BId/sin θD ．BIdsin θ7.如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N 极的一端，当线圈内通以图示方向的电流I 时，下列说法中正确的是()①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S 极一端平移②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N 极一端平移A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 8.如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，从上往下看，导线的运动情况是( )A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上9.两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB 是固定的，另一条CD 能自由转动．通以图示方向的直流电后，CD 导线将( )A ．逆时针方向转动，同时靠近导线ABB ．顺时针方向转动，同时靠近导线ABC ．逆时针方向转动，同时远离导线ABD ．顺时针方向转动，同时远离导线AB10.如图所示，长直导线通电为I 1，通过通以电流I 2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I 1、I 2时，环所受安培力( )A ．沿半径方向向里B ．沿半径方向向外C ．等于零D ．水平向左 E.水平向右 11.如图所示，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12.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。

郑州一中高二物理专题练习-3.4通电导线在磁场中受到的力-(人教版选修3-1)1

郑州一中高二物理专题练习-3.4通电导线在磁场中受到的力-(人教版选修3-1)1

安培力的方向 ( )
A ．与 ab 边平行，竖直向上
B．与 ab 边平行，竖直向下
C．与 ab 边垂直，指向左边
D．与 ab 边垂直，指向右边
解析： 选 C.根据直线电流相互作用的规律可知 a 与 c 相互吸引， b 与 c 也相互吸引，所
以导线 c 所受的合力方向一定指向左边且与 ab 边垂直，故选 C.
A ．不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D ．向纸面内平动
解析： 选 B. 法一： 等效分析法
把线圈 L 1 等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流
L2 的中心，通电后，小磁针的 N
极应指向该环形电流 L 2 的磁场方向，由安培定则知 L 2产生的磁场方向在其中心竖直向上，
而 L1 等效成小磁针， 转动前 N 极应指向纸里， 因此应由向纸里转为向上， 所以从左向右看，
后，有 m1g＝ m2g＋m3g＋mg－ NBIL .两式联立可得 B＝2NIL .故选 B. 二、非选择题
11．如图所示， PQ 和 MN 为水平、平行放置的金属导轨，相距 1
m，导体棒 ab 跨放在导轨上，导体棒的质量 m＝ 0.2 kg，导体棒的中 点用细绳经滑轮与物体相连， 物体质量 M ＝0.3 kg ，导体棒与导轨间的 动摩擦因数 μ＝ 0.5.匀强磁场的磁感应强度 B＝ 2 T，方向竖直向下，为 了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？
m1－ m2 g NIL
D ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为
mg 2NIL
解析： 选 B. 由题目所给条件，先判断出磁场的方向再根据天平的工作原理列出对应关
系式． 因为电流反向时， 右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，
由左手定

b通电导线在磁场中受到的力(习题课)

b通电导线在磁场中受到的力(习题课)

（2）两电流不平行时，有转动到相互平行且
方向相同的趋势。 2、如图所示，条形
磁铁固定，分析矩
1、如图
A
形线圈的运动情况。
所示，A 线圈固定，
b
aN
分析B线
圈的运动
情况。
B
c
d
S
课堂训练
1、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正
下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左 向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是: A．静止不动 B．向纸外平动
)
A. 磁铁对桌面压力减小，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，不受桌面摩擦力作用
•
•
如果导线放在左侧或右侧情况又如何？
微电流元法、特殊位置法、等效法
6.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁
的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内。当线
圈通以图示方向的电流时线圈将 （ A ）
A．发生转动,同时靠近磁铁
B．发生转动,同时远离磁铁
C．不发生转动,只靠近磁铁
S
N
D．不发生转动,只远离磁铁
微电流元法、特殊位置法、等效法
7.如图所示，把一重力不计可自由运动的通 电导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当 通以图示方向的电流时，导线的运动情况是 （从上往下看）
I1
M
N
力电综合
例.如图,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面水平放 置一根长为L、质量为m的通电直导线,电流方向 垂直纸面向里,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁
场,磁感应强度的大小和方向可以是( ABC )

高二物理通电导线在磁场中受到的力(习题课)资料40页PPT

高二物理通电导线在磁场中受到的力(习题课)资料40页PPT
高二物理通电导线在磁场中受到的力 (习题课)资料
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
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46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特

磁场对通电导线的作用力(习题课)

特别提醒 (1)F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直．
(2)若已知B、I方向，F方向唯一确定，若已知B(或I)、F方
向，I(或B)方向不唯一．
【典例1】 如图3－4－6所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴 线均处于竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外
运动，可以( )．
A．将a、c端接在电源正极，b、d端
利用结论法 (1)两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向 电流相互排斥； (2)两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势. 利用这些结论分析，可事半功倍.
【典例3】 一个可以自由运动的线圈L1和一个 固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈
的圆心重合，当两线圈通以如图3－4－9所示的
判断通电导体在磁场中的运动
2．直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段 距离，直导线固定，线圈可以自由运动．当通 有如图3－4－14所示的电流时(同时通电)，从左 向右看，线圈将( )．
A．顺时针转动，同时靠近直导线AB
B．顺时针转动，同时离开直导线AB
C．逆时针转动，同时靠近直导线AB图3－4－14 D．不动
【变式1】 画出图中各磁场对通电导线的安培 力的方向．
解析 无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B 与I决定的平面，且满足左手定则．
答案 如图所示
二、安培力的大小计算
1．公式F＝ILB中L指的是导线在磁场中且垂直
于磁场方向的“有效长度”．即导线在磁场中 在垂直于磁场方向投影的长度．
2．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直 线的长度(如图3－4－4)；相应的电流沿L由始
向上，这时金属棒恰好静止．求：(1)匀强磁场磁
感应强度的大小；(2)ab棒对导轨压力的大小．(g

高中物理 3.4 通电导线在磁场中受到的力课时作业 新人教版选修3-1(2021年最新整理)

2016-2017学年高中物理3.4 通电导线在磁场中受到的力课时作业新人教版选修3-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017学年高中物理3.4 通电导线在磁场中受到的力课时作业新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2016-2017学年高中物理3.4 通电导线在磁场中受到的力课时作业新人教版选修3-1的全部内容。

4。

通电导线在磁场中受到的力1．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向向右的是（)解析：由左手定则可知，A项中导线受向左的安培力，A项错;B项中导线受向右的安培力,B项对；C项中导线不受安培力作用，C项错；D项中导线所受安培力垂直纸面向里，D项错．答案：B2．如图所示的各图中，磁场的磁感应强度大小相同，导线两端点距离均相等，导线中电流均相等,则有关各图中导线所受安培力的大小的判断正确的是( )A．d图最大B．b图最大C．一样大D．无法判断解析：安培力公式F＝BIL⊥,其中L⊥为垂直于磁场方向的有效长度，a、b、c、d四个图中导线的有效长度相等,所以所受的安培力相等．答案：C3．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流,方向如图中箭头所示．没有磁场时,导线呈直线状态；分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是（)解析：通电导线在磁场中受安培力时，可用左手定则判断安培力的方向．答案：D4.如图所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( ）A．0 B．0.5 BIlC．BIl D．2BIl解析：V形导线通入电流I时每条边受到的安培力大小均为BIl，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力F＝BIl，答案为C.答案：C5.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示,ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )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等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右解析：由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反．ab边受到向右的安培力F ab，cd边受到向左的安培力F cd。

3.4通电导线在磁场中受到的力 1(有答案)

bc通电导线在磁场中受到的力 11．一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示，导线上的电流由左向右流过。

当导线以左端点为轴在竖直平面内向上转过90°的过程中，导线所受到的安培力（ ）A 、大小不变，方向也不变B 、大小由零逐渐增大，方向随时间改变C 、大小由零逐渐增大，方向不变D 、大小由最大逐渐减小到零，方向不变2．磁场方向如图所示，导线仍以左端点为轴在竖直平面内转过90°的过程中，导线所受的安培力如何变化( )A 、大小不变，方向也不变B 、大小由零逐渐增大，方向随时间改变C 、大小由零逐渐增大，方向不变D 、大小由最大逐渐减小到零，方向不变3磁场力的合力（ ） A ．方向垂直于ab 边斜向上B ．方向垂直于bc 边向右C ．方向垂直于ca 边向下D ．为零4．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段折成直角的金属导线abc ，ab=bc=L ，导线中通有如图的电流，电流强度为I ，磁感应强度为B ，要使该导线保持静止不动，应在b 点加一多大的力，方向如何（导线所受重力不计）（ ）A ．垂直ac 斜向左上方，F=BILB ．垂直ac 斜向左上方，F=2BILC ．垂直ac 斜向左下方，F=BILD ．垂直ac 斜向左下方，F=2BIL5．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N 和摩擦力f 将（ ）A ．N 减小，f =0B ．N 减小，f ≠0C ．N 增大，f =0D ．N 增大，f ≠06．如图所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使MN 垂直纸面向外运动，可以（ ）A ．将a 、c 端接在电源正极，b 、d 端接在电源负极B ．将b 、d 端接在电源正极，a 、c 端接在电源负极C ．将a 、d 端接在电源正极，b 、c 端接在电源负极D ．将b 、c 端接在电源正极，a 、d 端接在电源负极7．如图所示，在蹄形磁铁上方水平放置一根直导线ab，不计导线重力，c当通以从a 流向b 的电流时，俯视直导线将（ ）A ．在水平面内顺时针向转动B ．在水平面内逆时针向转动C ．在水平面内顺时针向转动并向下运动D ．在水平面内逆时针向转动并向下运动8．一个可以自由运动的线圈L 1和一个固定的线圈L 2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通有如图所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L 1将（ ）A ．不动B ．顺时针转动C ．逆时针转动D ．向纸外平动9．如图所示，把轻质线圈用细线挂在一个固定的磁铁的N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面．当线圈内通电时，下列结论中正确的是（ ）A ．电流方向如图中所示时，线圈将向左偏移B ．电流方向如图中所示时，线圈将向右偏移C ．电流方向与图中相反时，线圈将向左偏移D ．电流方向与图中相反时，线圈将向右偏移10．如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab 和cd ，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab 固定小动，导线cd 能自由运动，则它的运动情况是（ ）A ．顺时针转动，同时靠近导线abB ．顺时针转动，同时远离导线abC ．逆时针转动，同时靠近导线abD ．逆时针转动，同时远离导线ab13．如图所示，两根垂直纸面固定放置的直导线a 和b ，通有同向等值电流I ，现将另一根通电直导线c 与a 、b受安培力作用的情况是___________。

34通电导线在磁场中受到的力讲解


（1） 在匀强磁场 中，在通电直导线与磁场方 向垂直的情况下，导线所受安培力 F等于磁感应 强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。
即： F=BIL
（2）B、I平行时：F＝0
B1
（3）B、I成θ角时：
F = BILsin θ
B
(θ为 B与L的夹角 )
B2
对安培力大小的理解
(1) 公式 F=BILsin θ只适用于 匀强磁场 。 θ=90°时，F最大；θ =0°时，F最小。 (2) θ为 B与I的夹角； L为有效长度 ,不一定是 导线的实际长度。
③ 电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向 转动。
课堂训练
例1. 下列措施可以提高电流表线圈的灵敏度的是
AB (注：电表的灵敏度可以表示为 θ/I=NBS/k)（ ）
A. 增加线圈的匝数； B. 增强磁极间的磁感应强度； C. 减小线圈的电阻； D. 换用不易扭转的弹簧。
课堂训练
C 例2. 关于电流表以下说话错误的是 (
电流元法
课堂训练
例6. 如图所示，固定螺线管 M右侧有一正方形线框 abcd ，线框内通有恒定电流，其流向为 abcd ，当
闭合开关S后，线框运动情况应为 ( A )
A. ab向外，cd向里转动且向 M靠拢； B. ab向里，cd向外转动且远离 M； C. ad向外，bc向里转动且向 M靠拢； D. ad向里，bc向外转动且远离 M。
C 所示的电路 , 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 ;
S
C. 弹簧上下振动 ; D. 弹簧仍静止不动。
第三章 磁场
3.4 通电导线在磁场中受到的力 (2)
湖南师范大学 袁华军
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电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都 通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面 与磁感线之间的夹角都是零度.
［问题］该磁场是否匀强磁场？
该磁场并非匀强磁场
［问题］该磁场的特点？ 在以铁芯为中心的圆圈上，
各点的磁感应强度B 的大小是相等的.
2、电流表的工作原理
微电流元法、特殊位置法、等效法
7.如图所示，把一重力不计可自由运动的通 电导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当 通以图示方向的电流时，导线的运动情况是 （从上往下看）
逆时针转动的同时 向下运动
N
S
课堂练习
8.两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小 距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转 动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导 线将（ D ） B A.顺时针方向转动,同时靠近导线AB I D B.顺时针方向转动,同时离开导线AB C I C.逆时针方向转动,同时离开导线AB D.逆时针方向转动,同时靠近导线AB
I θ
力电综合
11.如图，在倾角为30º 的斜面上放置两条宽 L＝0.5m的光 滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上， 在导轨上横放一根质量为 m＝ 0.2kg的金属棒ab，电源电 动势 E＝ 12V，内阻 r ＝ 0.3 Ω ，磁场方向垂直轨道所在平 面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器 的实际使用电阻R= 4.5 Ω（g取10m/s2，其它电阻不计）
习题课
回顾
1、安培力的大小：
1）当IB时，F =ILB F=0 2）当I∥B时， 3）当I 与B 有夹角 时, F =ILB sin
2、安培力的方向——左手定则
安培力的方向跟磁场方向垂直F⊥B， 安培力的方向跟电流方向垂直F⊥I， 安培力的方向垂直于磁感线和通电导线所 在的平面， 即：F安⊥BI平面
1、如图 所示，A 线圈固定， 分析B线 圈的运动 情况。
A
磁铁固定，分析矩 形线圈的运动情况。
b
a
N
B
c
d
S
课堂训练
1、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正 下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左 向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是: A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动
【例】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
思考与讨论
我们曾提到两条互相平行的通电直导线 ,当通以同向电流时互相吸引，而通以反向 电流时会互相排斥，试用刚学的知识解释。
A的磁场
F安A对B F安B对A
C的磁场 F安D对C
F安C对D
A
B B的磁场
C
D D的磁场
思考与讨论
C
2、电流强度为I的通电导线放置于磁感应强度为B的匀 强磁场中，导线所受安培力为F，则下列说法正是 [BDF ] A、匀强磁场中通电导线所受安培力F，磁感应强度B及电 流I，三者在方向上一定互相垂直。 B、若I、B方向确定，则F方向唯一确定。
C、若F与B方向确定，则I方向唯一确定。
D、若F与B方向确定，则I方向不唯一确定，但I一定在与 F垂直的平面内。 E、若F与I方向确定，则B方向唯一确定。
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，它的平面都跟磁感应线平行，当 电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力， 这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹 簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小 随线圈转动的角度增大而 增大，当这种阻碍力矩和 安培力产生的使线圈转动 的力矩相平衡时，线圈停 止转动。
F、若F与I方向确定，则B方向不唯一确定，但B一定在与 F垂直的平面内。
3.如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下 面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝.线圈的下部悬在 匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方 向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的 砝码，天平平衡.当电流反向(大小不变)时，右边再加上 质量为m的砝码后，天平重新平 衡.由此可知磁感应强度( AD ) A、方向垂直纸面向里 B、方向垂直纸面向外 C、大小为(m1-m2)g/IL D、大小为mg/2NIL
θ∝ I
3、磁电式电流表的特点 1、灵敏度高，可以测量很弱的电流， 但是绕制线圈的导线很细，允许通过的 电流很小；
2、电流和安培力成正比，所以电流表 的刻度是均匀的； 3、电流方向改变，安培力方向也改变， 线圈朝相反方向转动。
10.如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导 线,导线中通有大小为I1,方向如图所示的电流.P是 一个通有电流I2的,与MN共面的金属圆环,圆环P 在磁场作用下将( B ) A.沿纸面向上运动 B.沿纸面向下运动 I2 P C.上半部垂直纸面向外, 下半部垂直纸面向里转动 I1 D.上半部垂直纸面向里, M N 下半部垂直纸面向外转动
7.如图所示，在磁感强度为2T的匀强磁场中,磁场方向竖 直向上。一与水平面成37º 角的导电轨道,轨道上放一可移 动的金属杆ab，电源电动势为E=10V,内阻r=1Ω,ab长 L=0.5m,质量m为0.2kg,杆与轨道间的摩擦因数 µ =0.5,求接 在轨道中的可变电阻R在什么范围内, 可使ab杆在轨道上 保持静止?(杆与轨道的电阻不计)
(1) 物体刚好不往下滑时，有: R1=26.5Ω (2) 物体刚好不往上滑时，有: mgsinθ +f2=F2cosθ N2=mgcosθ+F2sinθ 式中f2=µ N2 B a
37°
R b 37° E r
解得F2=(mgsinθ+µ mgcosθ)/(cosθ-µ sinθ) 又有: F2=BI2L, 及 E=I2(r+R2) 解得R2=1.5Ω 所以： 1.5Ω<R<26.5Ω
A
课堂练习
9.如图，固定螺线管M右侧有一正方形线框abcd，线 框内通有恒定电流，其流向为abcda，当闭合开关S后， 线框运动情况应为（ A ） A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢 B．ab向里，cd向外转动且远离M C．ad向外，bc向里转动且向M靠拢 D．ad向里，bc向外转动 且远离M
课堂练习
三、磁电式电流表
在实验室中，常用 到一种测电流强弱和 方向的电学仪器—— 电流表，它就是根据 磁场对电流作用的安 培力制成的。
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形
磁铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱 形铁芯（软铁制成）。
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？
F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
L
L
L
F=BIL
课堂练习
1. 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（ BC ）
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.线框所受安培力的合力为零 M I1 N a I2 b c d
(1) 物体刚好不往下滑时，有: mgsinθ =F1cosθ+f1 式中f1=µ N1 N1=mgcosθ+F1sinθ 又有: F1=BI1L, 及 E=I1(r+R1) 解得R1=26.5Ω B a
37°
R b 37° E r
解得F1=(mgsinθ-µ mgcosθ)/(cosθ+µ sinθ)
• •
如果导线放在左侧或右侧情况又如何？
微电流元法、特殊位置法、等效法
6.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁 的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内。当线 圈通以图示方向的电流时线圈将 （ A ） A．发生转动,同时靠近磁铁 B．发生转动,同时远离磁铁 C．不发生转动,只靠近磁铁 S N D．不发生转动,只远离磁铁
mg=BIL B=mg/IL
θ
θ F
X
θ
G
G
5.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨， 相距L＝1 m．PM间接有一个电动势为E＝6 V、内阻r ＝1 Ω的电源和一只滑动变阻器．导体棒ab跨放在导 轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经定 滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3 kg.棒与导轨的 动摩擦因数为μ＝0.5.已知最大静摩擦力与滑动摩擦力 相等，导轨与棒的电阻不计，g取10 m/s2.匀强磁场的 磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体保持 静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是( D ) A．2 Ω B．4 Ω C．5 Ω D．6 Ω
课堂练习 4.如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电 流,线圈将会 ( A ) A.纵向收缩,径向膨胀 B.纵向伸长,径向膨胀
纵向
C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩
课堂练习
5.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 ) A. 磁铁对桌面压力减小，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，不受桌面摩擦力作用
7.如图所示，在磁感强度为2T的匀强磁场中,磁场方向竖 直向上。一与水平面成37º 角的导电轨道,轨道上放一可移 动的金属杆ab，电源电动势为E=10V,内阻r=1Ω,ab长 L=0.5m,质量m为0.2kg,杆与轨道间的摩擦因数 µ =0.5,求接 在轨道中的可变电阻R在什么范围内, 可使ab杆在轨道上 保持静止?(杆与轨道的电阻不计)