2019-2020年高中物理 3.3《探究安培力》學(xué)案(粵教版選修3-1).doc
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2019-2020年高中物理 3.3《探究安培力》學(xué)案(粵教版選修3-1) 經(jīng)典例題 【例1】下列關(guān)于磁感應(yīng)強度大小的說法中正確的是[ ] A.通電導(dǎo)線受安培力大的地方磁感應(yīng)強度一定大 B.磁感線的指向就是磁感應(yīng)強度減小的方向 C.放在勻強磁場中各處的通電導(dǎo)線,受力大小和方向處處相同 D.磁感應(yīng)強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān) 解答:正確的應(yīng)選D. 點撥:磁場中某點的磁感應(yīng)強度的大小和方向由磁場本身決定,磁感應(yīng)強度的大小可由磁感線的疏密來反映.安培力的大小不僅與B、I、L有關(guān),還與導(dǎo)體的放法有關(guān). 【例2】如圖16-14所示,其中A、B圖已知電流和其所受磁場力的方向,試在圖中標出磁場方向.C、D、E圖已知磁場和它對電流作用力的方向,試在圖中標出電流方向或電源的正負極. 解答:A圖磁場方向垂直紙面向外;B圖磁場方向在紙面內(nèi)垂直F向下;C、D圖電流方向均垂直于紙面向里;E圖a端為電源負極. 點撥:根據(jù)左手定則,電流在磁場中受力的方向既要與磁感線垂直,還要與導(dǎo)線中的電流方向垂直,且垂直于磁感線與電流所決定的平面. 【例3】畫出圖16-15中導(dǎo)線棒ab所受的磁場力方向. 點撥:畫出正視圖后,再用左手定則判定. 【例4】在水平勻強磁場中,用兩根相同的細繩水平懸掛粗細均勻的直導(dǎo)線MN,導(dǎo)線中通以從M到N的電流I,此時繩子受力都是F,為使F=0,可采用下列方法中的( ) A.把電流強度增大到某一值 B.把電流強度減小到某一值 C.使電流I反向 D.使磁場B反向 點撥:用左手定則判定出磁場力方向,再根據(jù)平衡知識解決. 參考答案:A a b c d 【例5】例1、如圖所示,三根通電直導(dǎo)線垂直紙面放置,位于b、c、d處,通電電流大小相同,方向如圖。a位于bd中點。則a點的磁感應(yīng)強 度方向是( ) A.垂直紙面指向紙里 B.垂直紙面指向紙外 C.沿紙面由a指向b D.沿紙面由a指向c 解析:根據(jù)安培定則:b、d兩根導(dǎo)線在a點形成的磁場,磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反,合磁感應(yīng)強度應(yīng)為零,故a點磁場就由通電導(dǎo)線c來決定,根據(jù)安培定則在a點處的磁場,磁感應(yīng)強度方向應(yīng)為沿紙面由a指向b,正確選項為C。 【例6】如圖所示,把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導(dǎo)線可以自由移動,當導(dǎo)線通過圖示方向電流時,導(dǎo)線的運動情況是(從上往下看)() A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降 B.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升 C.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降 D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升 解析:根據(jù)蹄形磁鐵磁感線分布和左手定則可判斷A端受垂直紙面向里的安培力,B端受直紙面向外的安培力,故導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動;假設(shè)導(dǎo)線自圖示位置轉(zhuǎn)過90,由左手定則可知,導(dǎo)線AB受豎直向下安培力作用;導(dǎo)線下降,故導(dǎo)線在逆時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動, 所以本題答案應(yīng)選C。 【例7】例如圖所示,傾角為 θ的光滑斜面上, 有一長為L,質(zhì)量為 m的通電導(dǎo)線,導(dǎo) 線中的電流強度為I,電流方向垂直紙面向外.在圖中加一勻強磁場,可使導(dǎo)線平衡,試求:最小的磁感應(yīng)強度B是多少?方向如何? 解析:導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力作用而平衡,由力學(xué)知識可知,當?shù)谌齻€力(安培力)F與F'垂直時,F(xiàn)有最小值,如圖,即安培力方向平行于斜面向上,F(xiàn)=mgsinθ,又因為當導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強度垂直時,安培力最大,故本題所求最小磁感應(yīng)強度 B=mgsinθ/(IL),方向為垂直斜面向下。 跟蹤反饋 一、選擇題 1.下列說法正確的是( D ) A.磁場中某處磁感強度的大小,等于長為L,通以電流I的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力F與乘積IL的比值. B.一小段通電導(dǎo)線放在某處如不受磁場力作用,則該處的磁感應(yīng)強度為零. C.因為B=F/IL,所以磁場中某處磁感應(yīng)強度的大小與放在該處的導(dǎo)線所受磁場力F的大小成正比,與IL的大小成反比. D.磁場中某處磁感應(yīng)強度的大小與放在磁場中的通電導(dǎo)線長度、電流大小及所受磁場力的大小均無關(guān). 2.兩條導(dǎo)線AB和CD互相垂直,如圖所示,其中的AB固定,CD可自由活動,兩者相隔一小段距離,當兩條導(dǎo)線分別通以圖示方向的電流時,垂直紙面向里看導(dǎo)線CD將( B ) A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近AB.B.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近AB. C.順時外方向轉(zhuǎn)動,同時遠離AB.D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時遠離AB. 3.如圖所示通電閉合線框abc處在勻強磁場中,它受到磁場力的合力: (D) 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.為零. 4.相互絕緣的直導(dǎo)線和環(huán)形導(dǎo)線,通以如圖所示的電流和,若環(huán)形導(dǎo)線固定不動,則直導(dǎo)線將:(C) A.向左移動.B.順時針移動.C.向右移動.D.逆時針移動. 5.如圖所示,一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細軟導(dǎo)線連接后懸掛于a、b兩點.棒的中部處于方向垂直紙面向里的句強磁場中,棒中通有電流,方向從M流向N,此時是線上有拉力.為了使拉力等于零,可以:(C) A.適當減小孩感應(yīng)強度. B.使磁場反向. C.適當增大電流強度. D.使電流反向. 6.水平桌面上放條形磁鐵,磁鐵正中上方吊著導(dǎo)線與磁鐵垂直,導(dǎo)線中通入向紙內(nèi)的電流,如圖所示,產(chǎn)生的情況是:( BD ) A.懸線上的拉力沒有變化;B.懸線上的拉力變大; C.懸線上的拉力變?。籇.條形磁鐵對桌面壓力變?。? 二、填空題 1、通電導(dǎo)體在磁場中要________的作用,它受力的方向跟________方向和________方向有關(guān),而且這個力的方向既跟________方向垂直,又跟________方向垂直. 答案:受到力 電流 磁感線 磁感線 電流 2、通電線圈在磁場中能夠________,當線圈平面跟磁感線________時,線圈所受的磁場作用力是一對平衡力. 答案: 轉(zhuǎn)動 垂直 3、兩條導(dǎo)線互相垂直,但相隔一小段距離,其中AB固定,CD可自由活動,當通以如圖所示電流后,CD導(dǎo)線將 (填順時針或逆時針)方向轉(zhuǎn)動,同時 (填靠近或遠離)AB。 答案:逆時針,靠近 三、計算題 1、如圖所示,懸掛著的通電圓環(huán)能繞豎直對稱軸自由轉(zhuǎn)動.在圓環(huán)正 下方有垂直于紙面的固定直導(dǎo)線,當直導(dǎo)線中通有流向紙內(nèi)電流時,通 電圓環(huán)將如何動? 答案:左側(cè)向外,右側(cè)向里 2、. 如圖所示,在條形磁鐵的正上方懸掛著一個環(huán)形線圈,開始時線圈與條形磁鐵處在同一豎直面中,當線圈中通以逆時針方向的電流時,線圈將如何動? 答案:右側(cè)向外 左側(cè)向里 3、如圖12-18所示,閉合線框用細線懸掛,使條形磁鐵跟線框居于同一平面內(nèi),若讓磁鐵固定不動,給線框通以abcd方向的電流,通電后線框?qū)⒃鯓舆\動? 答案:逆時針轉(zhuǎn)動,并靠近磁鐵 能力提升 一、選擇題 1、下列說法中錯誤的是(ABCD ) A.磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小,就是通以電流I、長為l的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力F與I、l的乘積的比值 B.一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用,則該處一定沒有磁場 C.一小段通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受磁場力比放在B處大,則A處磁感應(yīng)強度比B處的磁感應(yīng)強度大 D.因為B=F/IL,所以某處磁感應(yīng)強度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比 2、如圖所示,a、b是兩根靠在一起的平行通電直導(dǎo)線,其中電流分別為IA和IB(已知IA>IB),電流方向如圖.當給垂直于a、b所在平面加一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場時,導(dǎo)線a恰好能處于平衡狀態(tài),則導(dǎo)線b的受力情況與加磁場B以前相比( C ) A.不再受磁場力作用 B.所受磁場力是原來的2倍 C.所受磁場力小于原來的2倍 D.所受磁場力大于原來的2倍 3、如圖所示,把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導(dǎo)線可以自由移動,當導(dǎo)線通過圖示方向電流時,導(dǎo)線的運動情況是(從上往下看)( C ) A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降 B.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升 C.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降 D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升 二、填空題 1、一根長直導(dǎo)線穿過載有恒定電流的金屬圓環(huán)的中心且垂直于環(huán)的平面,導(dǎo)線和環(huán)的電流方向如圖 所示,則環(huán)受到的磁場力等于 。 答案:零 三、計算題 1、導(dǎo)線AB與CD跟金屬導(dǎo)軌MN、PQ緊密接觸(都是裸線),磁感線方向如圖12-17所示,如果外力F拉著AB向右運動,CD將會怎樣運動?(不計摩擦) 答案:向右- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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