2017-2018学年高二物理鲁科版选修1-1课件+教师用书+练习：第3章 第1节 磁场中的通电导线 (3份打包)

第1节　磁场中的通电导线 学　习　目　标 知　识　脉　络 1.知道左手定则，会用左手定则判断安培力的方向．(重点、难点) 2.知道影响安培力大小的因素会用公式F＝BIL进行安培力的简单计算．(重点) 3.了解线圈在磁场中的运动情况，知道电动机的工作原理．(重点) 安 培 力 方 向 的 判 定 1．定义：通电导线在磁场中受到的作用力． 2．方向：用左手定则判断 左手定则：伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向． 1．当通电直导线垂直于磁感应强度方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同．(×) 2．已知磁场方向和电流方向判定安培力的方向用左手，若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．(×) 3．只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力．(√) 安培力的方向与通电直导线方向、磁感应强度的方向有什么关系？ 【提示】　与导线方向、磁感应强度方向都垂直． 1．安培力的方向既与磁场方向垂直．又与电流方向垂直．但磁场方向与电流方向不一定垂直，由此可知安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面． 2．当磁场方向、电流方向、安培力方向两两垂直时，只要已知其中任意两个方向，就可以判断第三者的方向． 3．当不能确定磁场方向和电流方向垂直时，若已知磁场方向(或电流方向)与安培力的方向，电流方向(或磁场方向)不唯一． 1．下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式，其中导线能受到安培力作用的是(　　) 【解析】　由于B、D所示的电流方向与磁场方向平行故不受安培力，A、C所示电流方向与磁场方向垂直，受安培力作用，A、C正确． 【答案】　AC 2．如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是(　　) 【解析】　磁场对通电直导线的作用力既与导线垂直又与磁感线垂直，用左手定则判断可知，A、B、D图均正确，C图中安培力F的方向应向下，故C图不正确．故选C. 【答案】　C 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 【解析】　地球赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则知A对． 【答案】　A 安 培 力 大 小 的 计 算 1．大小 (1)因素：如图3­1­1所示，通电导线所受的安培力的大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向的导线长度有关． 图3­1­1 (2)大小：在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的大小等于电流、磁感应强度和导线长度的乘积． (3)公式表达：F＝BIl. 2．磁感应强度的两种定义 (1)从磁感线角度定义为B＝. (2)从力的角度定义为B＝. 1．通电导线不受安培力的地方，磁感应强度一定为零．(×) 2．通电直导线在磁感应强度大的地方受力一定大．(×) 3．通电直导线与磁场方向垂直时，受安培力最大．(√) 一个通电导体在磁场中受安培力为零，能否说磁感应强度就一定为零？ 【提示】　不能，因为通电导线在磁场中若和磁感线平行，所受安培力就为零． 1．若B与I(l)垂直时，F＝BIl，此时所受的安培力最大． 2．若B与I(l)平行时，F＝0. 3．在计算安培力时，若放入磁场中的导线是弯曲导线，其安培力求解时应用其长度的有效值，即两端点所连直线的长度．如图3­1­2所示： 图3­1­2 4．下列说法正确的是(　　) 【导学号：18152057】 A．如果通电导线在磁场中某处不受安培力，则该处不存在磁场 B．即使通电导线在磁场中某处不受安培力作用，该处也可能存在磁场 C．通电导线在磁场中受安培力大的位置磁场强 D．磁场越强的位置，通电导线受到的安培力越大 【解析】　当通电导线平行磁场放置时，不受安培力的作用，故B正确，A错误．安培力的大小与通电导线的长度、电流的大小、磁场的强弱以及电流与磁场间的夹角有关系，故C、D均错误．所以正确选项为B. 【答案】　B 5．下列说法中正确的是(　　) A．沿着磁感线的方向磁感应强度一定减小 B．若电流在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强度一定为零 C．知道电流的方向，同时知道该电流在磁场中某点所受到的安培力的方向，就能确定该点的磁场方向 D．电流所受到的安培力的方向一定与电流的方向垂直，也与电流所在处的磁场方向垂直 【解析】　磁感应强度大小与磁感线疏密有关，A错．电流不受安培力可能是B为0，也可能是B与I平行，所以B错误．已知I、F的方向不能确定B的方向，C错误．F垂直于B、I形成的平面，则D正确． 【答案】　D 6. (多选)如图3­1­3所示，金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路．