磁场对通电导体作用的原理

《磁场对通电导线的作用力》

一、选择题

1．关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系。下列说法中正确的是( )

A.F、B、I的三者的方向必定均相互垂直

B.F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I

C.B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I

D.I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B

2．质量为m的金属导体棒置于倾角为α的导轨上，棒与导轨间的摩擦系数为μ，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B的方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是( )

3.有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是 ( )

A.电荷在磁场中一定受洛仑兹力的作用

B.电荷在电场中一定受电场力的作用

C.电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直

D.电荷若受磁场力,则受力方向与该处磁场方向垂直

4.两个带电粒子由静止经同一电场加速后垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为l:2．电量之比为l:2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为( )

A．2:1 B.l:l C．1:2 D．1:4

5.如图所示，两金属导轨倾斜放置，匀强磁场垂直导轨平面向上，导轨左端连接电源、滑动变阻器，在导轨上垂直导轨放置一金属棒,开关闭和，当滑动变阻器的滑片p由左端向右端滑动时，关于金属棒所受的摩擦力（金属棒保持静止），下列说法正确的是（ ）

A.一定减小

B.一定增大

C.可能先减小后增大

D.可能先增大后减小

二、填空题

6．在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是lA时，受磁场的作用力0.1N，那么磁感应强度B= T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B= T，导线受到的安培力F= N.

7.电子以4×1010m／s的速率垂直射入磁感应强度为1T的匀强磁场中，则其受到的磁场力为 N。如果电子射人磁场时的速度v与B的方向间的夹角是l800,则电子所受的磁场力为 N。

通电导体周围的磁场

一、选择题

1、许多物理学家在科学发展的历程中都做出了杰出的贡献，其中首先发现电流磁效应的是（ ）

A.沈括 B.法拉第 C.奥斯特 D.汤姆逊

2、如图2所示，小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向，可以判断出

A．螺线管的左端为N极 B．电源的左端为负极

C．小磁针甲的右端为N极 D．小磁针乙的右端为N极

3、一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后（ ）

A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动

B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动

C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右

D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右

4、如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（ ）

A．通电螺线管仍保持静止不动

B．通电螺线管能在任意位置静止

C．通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北

D．通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北

5、为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为方便可用的是( )

A.小灯泡及导线 B.铁棒及细棉线

C.带电的小纸球及细棉线 D.被磁化的缝衣针及细棉线

7、在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是( )

A．小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

B．小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过

D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过

8、 图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则

1 第4节 电动机

第1课时 磁场对通电导体的作用

课题 磁场对通电导体的作用 课型 新授课

教学目标 知识与

技能

1.知道磁场对通电导体的作用.

2.知道通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关.

过程与

方法 1.通过演示，提高学生分析概括物理规律的能力.

2.通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力.

情感、态度与价值观 1.使学生通过知识的探索过程形成研究探索的意识和敢于创新的精神.

2.在与小组成员一起探索过程中，养成与人共处、协作学习的好习惯.

教学重点 磁场对电流的作用.

教具准备 U形磁铁、电源、导线、开关、金属支架、线圈等.

教学难点 1.分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关.

2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动. 教学课时 1课时

课前预习 1.磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中要受到力的作用.

2.通电导线在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关.

3.通电线圈在磁场中受力转动：是电能转化为机械能.

巩固复习 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

新课导入 我们一起来回忆一下奥斯特电生磁的实验，哪位同学可以叙述一下奥斯特的实验过程及结果？

生：丹麦物理学家奥斯特在做实验时偶然发现当导线中有电流通过时，它附近的磁针指向发生了偏转，这个意外的现象引起了奥斯特极大的兴趣，他又继续做了许多实验，终于证实了电流的周围存在着磁场.

师：回答得很好.让我们一起回过头来看看奥斯特实验（用多媒体课件展示奥斯特实验的实验装置及结论）.奥斯特是用一根小磁针放在通电导线的旁边发现了小磁针会受到力的作用，而且电流方向改变后，小磁针的转动方向也改变.那么我们反过来想一下，假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢？（板书课题）

备课笔记

课外拓展：

（1）磁场为什么会对电流产生力的作用.

1 磁场对通电导线的作用

1．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有

A．适当增大电流，方向不变

B．适当减小电流，并使它反向

C．电流大小、方向不变，适当增强磁场

D．使原电流反向，并适当减弱磁场

答：AC

2．如图7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a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端

答：ABD

3．如图所示通电闭合线框abc处在匀强磁场中，它受到磁场力的合力：

A．方向垂直于ab斜向上．

B．方向垂直于ac斜向上．

C．方向垂直于bc向下．

D．为零．

答：D．

解析：由力物三角形相似，安培力的合力为零．

4．固定直导线c垂直纸面，可动导线ab通以如图所示方向的电流，用测力计悬挂在导线c的上方．若导线c中通以垂直于纸面指向纸外的电流时，以下判断正确的是：

A．导线b端转向纸外，同时测力计读数减小．

B．导线a端转向纸外，同时测力计读数减小．

C．导线b端转向纸外，同时测力计读数增大；

D．导线a端转向纸外，同时测力计读数增大．

答：D．

解析：对导线C由安培定则可知，其磁感线对ab导线的a端是外向下，对b端是斜向上，则由左手定则判定a端向外转，b端向里转，同时ab受向下方向的磁场力使测力计读数增大．

5．如图中A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点．当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为：

A．gMF． 2 B．gmMFMg)(．