【粤教版】选修3-1物理:3.3《探究安培力》学案(含答案)(6页).doc
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1、-【粤教版】选修3-1物理:3.3探究安培力学案(含答案)-第 6 页第三节探究安培力1通过实验认识安培力,会用左手定则判断安培力的方向,会计算匀强磁场中安培力大小2理解磁感应强度的定义,会用磁感应强度的定义式进行有关计算3知道磁通量,能计算穿过某面积的磁通量1磁场对电流的作用力称为安培力2安培力方向:用左手定则判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,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,大拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向3磁感应强度:物理学规定,当通电导线与磁场方向垂直时,通电导线所受的安培力F跟电流I和导线
2、长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度定义式:B4磁场方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场方向5匀强磁场:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,这个区域内的磁场叫匀强磁场在匀强磁场中,磁感线是一组平行且等间距的直线6磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量(2)定义式:BSFBLIsin (为B、L间的夹角),高中只要求掌握0(不受安培力)和90两种情况如图所示,一根长为0.2 m的金属棒放在倾角为37的光滑斜面上,并通以I5 A电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度为B0.6 T,竖直向上的匀
3、强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?解析:金属棒受力如图所示,由平衡条件得:沿斜面方向有: Fcos Gsin ,棒所受的磁场力为: FBIL,由解得棒的重力为:G2.4 N.答案:2.4 N总结:安培力是通电导体受的磁场力,从力学角度分析,对通电导体仍可借助定律、功能关系等力学规律分析一、单项选择题1磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是(A)A. B.C. D. 2.如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)(A)A顺时针转动,同时下降B顺时针转动,同时上升C逆时针转动
4、,同时下降D逆时针转动,同时上升 解析:画出蹄形磁铁的两条磁感线,在磁感线与电流相交处分别取一小段电流,如图中的BC、AD两段,由左手定则可知,AD段受安培力垂直纸面向外,BC段受垂直纸面向里的安培力,故导线将绕轴线OO顺时针旋转(俯视)当导线转动90时(特殊位置法),由左手定则可知,导线受向下的安培力作用,所以导线在顺时针转动的同时还向下运动3下图中磁感应强度B,电流I和安培力F之间的方向关系错误的是(D)解析:根据左手定则,F一定垂直于I和L,D项错误4一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是(C)A如果B2 T,F一定是1
5、 NB如果F0,B也一定为零C如果B4 T,F有可能是1 ND如果F有最大值时,通电导线一定与B平行解析:当导线与磁场方向垂直放置时,FBIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0FBIL,A、D两项不正确,C项正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与受力F无关,B不正确二、不定项选择题5如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面间的夹角30.金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是(
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