教育最新K122018-2019学年高中物理 第一章 电与磁 第五节 奥斯特实验的启示课时巩固 粤教版选修1-1

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高中物理 第一章 电与磁 1.5 奥斯特实验的启示素材 粤

高中物理 第一章 电与磁 1.5 奥斯特实验的启示素材 粤

1.5 奥斯特实验的启示•概述:显示通电导线周围存在着磁场的实验。

如果在直导线附近(导线需要南北放置),放置一枚小磁针,则当导线中有电流通过时,磁针将发生偏转。

这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过试验首先发现。

奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场.奥斯特实验揭示了一个十分重要的本质——电流周围存在磁场,电流是电荷定向运动产生的,所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。

•奥斯特实验:1.实验过程:如下图所示,将一根导线平行地拿到静止小磁针上方,观察导线通电时小磁针是否偏转,改变电流方向,再观察一次。

2.实验现象:导线通电时小磁针发生偏转,切断电流时小磁针又回到原来位置,当电流方向改变时,磁针的偏转方向也相反。

3.结论:(1)比较甲、乙两图说明通电导体周围存在着磁场。

(2)比较甲、丙两图说明磁场方向与电流方向有关。

•用控制变量法研究奥斯特实验中的磁场强弱:解答奥斯特实验之类的问题要注意:(1)通电导体周围存在磁场;(2)磁场的方向与电流方向有关。

电流方向改变时,磁场方向也随之改变。

若研究通电导体周围磁场强弱,则需要控制变量。

例某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。

探究过程如下:A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意做直线,在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N 极指向都与直线垂直;B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反;C.改变电流大小时,小磁针指向不变;D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比。

(1)做实验时,纸板的俯视图如下,其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外,小磁针涂黑部分为N极。

请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。

(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制_____不变。

粤教版高中物理选修1-1第1章电与磁第五节奥斯特实验的启示(1)

粤教版高中物理选修1-1第1章电与磁第五节奥斯特实验的启示(1)

第一章电和磁
五、奥斯特实验的启示
一、选择题
1.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图所示,那么这束带电粒子可能是[ ]
A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束 D.问左飞行的负离子束
2.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有 [ ]
A.线圈所受安培力的合力为零
B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零
C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零
D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果
3.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,[]
A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用
B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用
C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用。

高中物理 第一章 电与磁 第5节 奥斯特实验的启示教案 粤教版选修11(1)

高中物理 第一章 电与磁 第5节 奥斯特实验的启示教案 粤教版选修11(1)

第五节奥斯特实验的启示(一)教学目的1.知道电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

(二)教具一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。

(三)教学过程1.复习提问,引入新课重做第二节课本上的图11�7的演示实验,提问:当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?(观察到小磁针发生偏转。

因为磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。

)进一步提问引入新课小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?这就是我们本节课要探索的内容。

2.进行新课(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。

将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。

提问:观察到什么现象?(观察到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置。

)进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?师生讨论:通电后导体周围的小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。

教师指出:以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的,此实验又叫做奥斯特实验。

这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,即电流的磁场,本节课我们就主要研究电流的磁场。

板书:第四节电流的磁场一、奥斯特实验1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。

提问:我们知道,磁场是有方向的,那么电流周围的磁场方向是怎样的呢?它与电流的方向有没有关系呢?重做上面的实验,请同学们观察当电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化。

提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?(观察到当电流的方向变化时,小磁针N极偏转方向也发生变化,说明电流的磁场方向也发生变化。

电与磁奥斯特实验的启示课

电与磁奥斯特实验的启示课

件ppt2023-10-31contents •奥斯特实验的背景•奥斯特实验的发现•奥斯特实验的影响•奥斯特实验的启示•结语目录01奥斯特实验的背景人们很早就开始研究静电和静磁的现象,如电荷、电场、磁场等。

静电和静磁的研究洛伦兹力安培定律19世纪中叶,洛伦兹力被发现,成为研究带电粒子在磁场中运动的重要工具。

安培发现电流在磁场中受到力,并提出了安培定律,为后来的电与磁研究奠定了基础。

03奥斯特实验前的电与磁研究0201奥斯特实验的背景和目的寻找电磁之间的联系奥斯特试图通过实验寻找电磁之间的联系,这是当时物理学研究的重要课题之一。

探索电磁现象奥斯特希望通过实验探索电磁现象的本质和规律,为后来的电磁学研究提供新的思路和方法。

寻找电与磁的联系在奥斯特之前,人们尚未找到电与磁之间的直接联系。

02奥斯特实验的发现描述奥斯特实验的具体步骤和使用的材料。

解释实验中观察到的现象,包括电流如何在磁场中产生作用,以及如何使用这个现象来解释电和磁之间的关系。

实验过程及现象阐述奥斯特实验的结果,即揭示了电和磁之间的相互联系。

分析这个实验对物理学发展的影响,以及它如何改变了我们对电和磁的理解。

实验结果及意义03奥斯特实验的影响1对物理学的影响23奥斯特实验表明电流可以产生磁场,从而揭示了电与磁之间的一种隐藏关系。

揭示了电与磁之间的隐藏关系奥斯特实验为电磁学的发展提供了基础,为后续的电磁学研究提供了重要的启示。

推动了电磁学的发展在奥斯特实验之前,人们普遍认为电和磁是两种独立的自然现象,而奥斯特的发现挑战了这一认知,推动了物理学的发展。

挑战了当时的物理学认知03影响了现代能源产业电与磁的关系也是电磁能转换的基础,影响了现代能源产业的发展,如电力发电和磁流体发电等。

对现代科技的影响01开启了电气时代奥斯特实验揭示了电与磁之间的关系,为后续的电气技术的发展奠定了基础,如电动机、发电机等。

02推动了现代通信技术电与磁之间的关系是现代电磁波通信技术的基础,如无线电、电视和互联网等。

2018_2019学年高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示课件粤教版选修1_1

2018_2019学年高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示课件粤教版选修1_1

解析:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向 里穿过手心,则手心朝上.四指指向电流方向:向外,拇 指指向安培力方向:向左.根据左手定则判断可知 A 是 正确的,故 A 正确.伸开左手,拇指与手掌垂直且共面, 磁感线向外穿过手心,则手心朝左.四指指向电流方根据左手定则判断可知是错误的,故 B 错误.伸 开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向里穿过手心, 则手心朝外.四指指向电流方向:向左下方,拇指指向安 培力方向:右下方.根据左手定则判断可知是错误的,故 C 错误.伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向外 穿过手心,则手心朝里.四指指向电流方向:
第一章 电与磁
第五节 奥斯特实验的启示
[学业考试要求] 1.知道电流在周围空间会产生磁 场.2.知道通电导体在磁场中会受到安培力作用.3.会确定 安培力的方向——左手定则.4.知道安培力大小与哪些因 素有关.
考点一 电流的磁场 1.奥斯特发现了_电__流__的__磁__效__应___,说明电流能够产 生磁场. 2.直线电流形成的磁场的磁感线分布:如图所示, 直线电流周围的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同 心圆,离导线越近,磁场越强.
答案:C 点评:运用安培定则判断电流方向与磁场方向的关 系.小磁针 N 极受力方向与磁场方向相同.
[例❷] 如下图所示,在“研究影响通电导体棒所受 磁场力的因素”实验中,要使导体棒摆动幅度增大,以下 操作中可行的是( )
A.减少磁铁的数量 B.更换成磁性较弱的磁铁 C.改变导体棒中的电流方向 D.增大导体棒中的电流强度 分析:要使导体摆动的幅度增大,只要增大安培力即
①观察到的现象:导线的摆角大小随着改变,电流大, 摆角大;电流小,摆角小.
②实验结论:垂直于磁场方向的通电导线,受到磁场 作用力(安培力)的大小跟导线中的电流的大小有__ (选填 “有”“无”)关.电流大,作用力_大_;电流小,作用力 _小_.

高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学业测评5粤教版选修1-1(2021年整理)

高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学业测评5粤教版选修1-1(2021年整理)

2018版高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学业分层测评5 粤教版选修1-1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(2018版高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学业分层测评5 粤教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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学业分层测评(五)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.如图1。

5。

9所示,关于奥斯特实验的意义,下列说法中正确的是()图1。

5。

9A.发现电流的热效应,从而揭示电流做功的本质B.指出磁场对电流的作用力,为后人进而发明电动机奠定基础C.发现电磁感应现象,为后人进而发明发电机奠定基础D.发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系起来【解析】奥斯特实验发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系起来。

【答案】D2.某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动.由此可知,通电直导线产生的磁场方向是()【导学号:75392034】A.自东向西B.自南向北C.自西向东D.自北向南【解析】通电前小磁针指南北,通电后小磁针不动,说明通电直导线产生的磁场还在南北方向,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反,故D正确。

【答案】D3.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方【解析】导线南北放置时,其正下方的磁场恰好沿东西方向,磁针偏转比较明显.【答案】C4.摩擦产生静电,会给人们生活带来许多麻烦,甚至对人的生命构成危害.一些高大的建筑物都装有避雷针就是为了防止雷电的危害.假设在赤道上某处有一竖直的避雷针,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力方向为()【导学号:75392035】A.正南B.正东C.正西D.正北【解析】当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,在避雷针上端产生的感应电荷是负电荷,它会通过针尖逐渐放出,比较缓慢地中和云层所带的正电荷,即避雷针中电流向下.赤道上空的磁感线由南向北,据左手定则可判断地磁场对避雷针的作用力方向指向正东.【答案】B5.关于通电直导线所受安培力F,磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系.下列说法正确的是( )A.F、B、I三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于IC.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于ID.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B【解析】由安培力的特点知B正确.【答案】B6.(多选)如图1­5。

2017-2018学年高中物理 第一章 电与磁 第五节 奥斯特实验的启示检测 粤教版选修1-1

2017-2018学年高中物理 第一章 电与磁 第五节 奥斯特实验的启示检测 粤教版选修1-1

第五节奥斯特实验的启示1.如下图所示,把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当电流通过导线时,磁针会发生偏转,首先观察到这个实验现象的物理学家是( )A.库仑B.楞次C.法拉第D.奥斯特解析:题述实验即为奥斯特实验.答案:D2.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的是( )A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.答案:C3.(2014·广东学业水平考试)如下图所示,两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中.关于各自所受安培力的方向,下列说法正确的是( )A.两者都向下B.两者都向上C.MN的向下,PQ的向上D.MN的向上,PQ的向下解析:两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中,根据左手定则可知,MN所受安培力的方向向上,PQ所受安培力的方向向下,D正确.答案:D4.如下图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外解析:安培力的方向用左手定则来判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁场垂直穿过手心,四个指头所指的方向与电流方向相同,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向.因此C选项正确.答案:C5.如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是( )解析:由左手定则可判断A对.答案:A6.电流的磁效应揭示了电与磁的关系.若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是( )分析:在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时,要利用安培定则(或叫右手螺旋定则),不要和电场线混淆.解析:根据安培定则可知,当电流方向向外时,所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确.答案:D7.(2015·广东学业水平考试)如下图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是( )A.F1、F2都向下B.F1、F2都向上C.F1向下,F2向上D.F1向上,F2向下答案:D8.在磁场中的通电导线( )A.一定受到安培力的作用B.可能受到安培力的作用C.一定不受安培力的作用D.以上说法均不正确解析:电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小.当两者平行时,安培力等于零,此时不受安培力的作用,故B对.答案:B9.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则下列说法正确的是( )A.小磁针保持不动B.小磁针的N极向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.答案:C10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为( )A.2×10-3 N B.5×10-2 NC.2×10-2 N D.4×10-3 N解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.答案:C11.(2013·广东学业水平考试)(多选)如右图所示,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,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )A.F方向向右B.F方向向左C.增大电流强度,F增大D.增大磁感应强度,F减少解析:由题图可知金属棒MN上的电流方向为由N到M,根据左手定则可判断安培力的方向为水平向右,A对,B错;由安培力公式F=BIL知,增大电流强度和磁感应强度都可以使安培力F增大,C对,D错.答案:AC12.(多选)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( )分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;B图中电流方向与磁场方向相反,不受安培力作用,故B错误;C图中电流方向与磁场方向垂直,受到安培力作用,故C正确;D图中电流方向与磁场方向相同,不受安培力作用,故D错误.答案:AC点评:当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用,这与电荷在电场中受电场力不同,在学习过程中可以类比学习.13.(多选)如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断正确的有( )A.F方向向上B.F与电流大小有关C.F与磁感应强度大小有关D.F与导线在磁场中的长度有关解析:如题图可知,通电导线与磁场垂直,由左手定则可知,安培力向下,故A错误;由F=BIL可知,F与电流、磁感应强度、导线的长度有关,故B、C、D正确.答案:BCD。

2019高中物理第一章电与磁1.5奥斯特实验的启示课件粤教版选修1-1

2019高中物理第一章电与磁1.5奥斯特实验的启示课件粤教版选修1-1

答案:A


知识精要
典题例解
迁移应用


知识精要
典题例解
迁移应用
1.如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所 示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域 内方向是一致且向里的 ( ) A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
解析:根据安培定则可得水平向左的直线电流产生的磁场在区域 Ⅰ和区域Ⅱ是垂直纸面向里的,竖直向上的直线电流产生的磁场在 区域Ⅰ和区域Ⅳ是向里的.所以都向里的只有区域Ⅰ,选项A正确.
案例探究
方法规律
(1)实验成功的关键:①导线要沿南北方向放置;②通电以前导线 在小磁针的上方或下方,且与小磁针平行放置. (2)实验现象说明了通电导线周围存在磁场,磁场对小磁针有作用 力.
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一、奥斯特的发现 1820年,丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,说明 电流能够产生磁场. 预习交流1 如图所示,小磁针为什么会发生偏转呢?
答案:电流在其周围的空间产生磁场,磁场对放在其中的小磁针有 力的作用,使小磁针发生偏转.
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二、安培与安培力 法国物理学家安培对电流与磁场的相互作用进行了深入的研究. 他发现两根通电导体间存在着作用力.由于安培在电磁学上的贡献, 人们把磁场对通电导体的作用力称为安培力.通过深入研究,安培 得到两个结论:一是与安培力方向有关的规律,伸开左手,使拇指与 四指在垂直并跟四指在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,使四 指指向电流的方向,这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方 向.二是与安培力大小有关的规律,磁场越强,通电导体中电流越大, 通电导体在磁场中的有效长度越大,通电导体所受安培力越大.

2020高中物理 第一章 电与磁 第五节 奥斯特实验的启示课时巩固 粤教版选修1-1

2020高中物理 第一章 电与磁 第五节 奥斯特实验的启示课时巩固 粤教版选修1-1

第五节奥斯特实验的启示1.如下图所示,把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当电流通过导线时,磁针会发生偏转,首先观察到这个实验现象的物理学家是( )A.库仑B.楞次C.法拉第D.奥斯特解析:题述实验即为奥斯特实验.答案:D2.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的是( )A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.答案:C3.乐乐同学想利用“电磁弹簧秤”称量一金属棒的质量,如图所示,一根粗细均匀的金属棒ab用两个完全相同的弹簧悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒连接且绝缘,金属棒通过开关与一电路相连,电源右侧为正极,开关接通以后,下列说法正确的是( )A.金属棒所受安培力竖直向下B.仅改变电流方向,安培力方向不变C.仅增大磁感应强度,安培力变小D.若滑动变阻器的滑片向左滑动,则安培力减小解析:由左手定则知,金属棒受到的安培力竖直向下;仅改变电流方向,安培力方向变为竖起向上;由F=BIL,知B增大,F增大,滑片向左滑动R减小,I增大,F增大;故选A.答案:A4.如下图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外解析:安培力的方向用左手定则来判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁场垂直穿过手心,四个指头所指的方向与电流方向相同,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向.因此C选项正确.答案:C5.如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是( )解析:由左手定则可判断A对.答案:A6.电流的磁效应揭示了电与磁的关系.若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是( )分析:在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时,要利用安培定则(或叫右手螺旋定则),不要和电场线混淆.解析:根据安培定则可知,当电流方向向外时,所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确.答案:D7.如下图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是( )A.F1、F2都向下B.F1、F2都向上C.F1向下,F2向上D.F1向上,F2向下答案:D8.在磁场中的通电导线( )A.一定受到安培力的作用B.可能受到安培力的作用C.一定不受安培力的作用D.以上说法均不正确解析:电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小.当两者平行时,安培力等于零,此时不受安培力的作用,故B对.答案:B9.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则下列说法正确的是( )A.小磁针保持不动B.小磁针的N极向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.答案:C10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为( )A.2×10-3 N B.5×10-2 NC.2×10-2 N D.4×10-3 N解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.答案:C11.(多选)如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一根用绝缘线悬挂的通电金属棒MN,电流由M 流向N,欲使线的张力变小,下列措施有效的有( )A.只改变磁场方向 B.只改变电流方向C.只增大电流强度 D.只增大磁感应强度解析:由左手定则可知,MN受安培力向下,根据平衡条件可知:mg+BIL=F;则要使F减小,可以改变安培力的方向,即改变磁场的方向或电流的方向;若增大电流强度则安培力变大,拉力一定变大,同理可知若增大磁感应强度则也增大了安培力,从而使拉力变大,故A、B正确,C、D错误.故选AB.答案:AB12.(多选)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( )分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;B图中电流方向与磁场方向相反,不受安培力作用,故B错误;C图中电流方向与磁场方向垂直,受到安培力作用,故C正确;D图中电流方向与磁场方向相同,不受安培力作用,故D错误.答案:AC点评:当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用,这与电荷在电场中受电场力不同,在学习过程中可以类比学习.13.(多选)如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断正确的有( )A.F方向向上B.F与电流大小有关C.F与磁感应强度大小有关D.F与导线在磁场中的长度有关解析:如题图可知,通电导线与磁场垂直,由左手定则可知,安培力向下,故A错误;由F=BIL可知,F 与电流、磁感应强度、导线的长度有关,故B、C、D正确.答案:BCD。

粤教版高中物理选修1-1第1章电与磁第五节奥斯特实验的启示(2)

粤教版高中物理选修1-1第1章电与磁第五节奥斯特实验的启示(2)

高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)第一章电与磁五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,()A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用2、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将()A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁3、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有()A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是:A.奥斯特首先发现了电流的磁效应;B.安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法;C.安培首先提出了分子电子假说;D.安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。

5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,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6、如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,不可以的是()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7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是()A.有磁必有电荷,有电荷必有磁B.一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定,方法是:伸开,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,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的的方向。

2019-2020学年度最新高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示检测粤教版选修1_1

2019-2020学年度最新高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示检测粤教版选修1_1
分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一
方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.
解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;B图中电流方向与磁场方向相反,不受安培力作用,故B错误;C图中电流方向与磁场方向垂直,受到安培力作用,故C正确;D图中电流方向与磁场方向相同,不受安培力作用,故D错误.
A.库仑B.楞次
C.法拉第D.奥斯特
解析:题述实验即直导线所受磁场作用力的方向,正确的是( )
A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行
B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行
C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直
D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直
解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.
A.小磁针保持不动
B.小磁针的N极向下转动
C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.
答案:C
10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为( )
A.2×10-3 N B.5×10-2 N
C.2×10-2 N D.4×10-3 N
解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.
答案:C
11.(20xx·广东学业水平考试)(多选)如右图所示,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,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )

(通用版)2018-2019版高中物理-第1章 电磁感应与现代生活 1.1 电磁感应——划时代的发现

(通用版)2018-2019版高中物理-第1章 电磁感应与现代生活 1.1 电磁感应——划时代的发现
图6
3.实验3:如图7所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S接通 或断开时,电流表中 有电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器 的阻值时,电流表中 有 电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器滑动触 头不动时,电流表中 无 电流产生(填“有”或“无”).
图7
4.上述三个实验产生感应电流的情况不同,但其中肯定有某种共同的 原因,完成下表并总结产生感应电流的条件.
解析 答案
例2 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图4
所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次
将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转
到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化量分别为
图4
ΔΦ1和ΔΦ2,则
A.ΔΦ1>ΔΦ2
√C.ΔΦ1<ΔΦ2
B.ΔΦ1=ΔΦ2 D.无法确定
图3
解析 答案
(2)在磁场转过90°角的过程中,线圈C中的磁通量变化 了多少?转过180°角呢?
答案 减少了6.28×10-5 Wb 减少了1.256×10-4 Wb
解析 对线圈C,Φ1=Bπr′2=6.28×10-5 Wb 当转过90°时,Φ2=0,故ΔΦ1=Φ2-Φ1=0-6.28×10-5 Wb =-6.28×10-5 Wb 当转过180°时,磁感线从另一侧穿过线圈,若取Φ1为正, 则Φ3为负,有Φ3=-Bπr′2, 故ΔΦ2=Φ3-Φ1=-2Bπr′2=-1.256×10-4 Wb.
图8
(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动, 如图丁.如果由切割不容易判断,则要回归到磁通量是否变化上去.
典型例题 例3 下图中能产生感应电流的是

解析 A选项中,电路没有闭合,无感应电流; B选项中,面积增大,通过闭合电路的磁通量增大,有感应电流; C选项中,穿过线圈的磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流; D选项中,磁通量不发生变化,无感应电流.

2017_2018学年高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示检测粤教版选修1_120170825 (2)

2017_2018学年高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示检测粤教版选修1_120170825 (2)

第五节奥斯特实验的启示1.如下图所示,把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当电流通过导线时,磁针会发生偏转,首先观察到这个实验现象的物理学家是()A.库仑B.楞次C.法拉第D.奥斯特解析:题述实验即为奥斯特实验.答案:D2.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的是()A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.答案:C3.(2014·广东学业水平考试)如下图所示,两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中.关于各自所受安培力的方向,下列说法正确的是()A.两者都向下B.两者都向上C.MN的向下,PQ的向上D.MN的向上,PQ的向下解析:两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中,根据左手定则可知,MN所受安培力的方向向上,PQ所受安培力的方向向下,D正确.答案:D4.如下图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是()A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外解析:安培力的方向用左手定则来判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁场垂直穿过手心,四个指头所指的方向与电流方向相同,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向.因此C选项正确.答案:C5.如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是()解析:由左手定则可判断A对.答案:A6.电流的磁效应揭示了电与磁的关系.若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是()分析:在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时,要利用安培定则(或叫右手螺旋定则),不要和电场线混淆.解析:根据安培定则可知,当电流方向向外时,所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确.答案:D7.(2015·广东学业水平考试)如下图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是()A.F1、F2都向下B.F1、F2都向上C.F1向下,F2向上D.F1向上,F2向下答案:D8.在磁场中的通电导线()A.一定受到安培力的作用B.可能受到安培力的作用C.一定不受安培力的作用D.以上说法均不正确解析:电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小.当两者平行时,安培力等于零,此时不受安培力的作用,故B对.答案:B9.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则下列说法正确的是()A.小磁针保持不动B.小磁针的N极向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.答案:C10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为()A.2×10-3 N B.5×10-2 NC.2×10-2 N D.4×10-3 N解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.答案:C11.(2013·广东学业水平考试)(多选)如右图所示,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,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有()A.F方向向右B.F方向向左C.增大电流强度,F增大D.增大磁感应强度,F减少解析:由题图可知金属棒MN上的电流方向为由N到M,根据左手定则可判断安培力的方向为水平向右,A对,B错;由安培力公式F=BIL知,增大电流强度和磁感应强度都可以使安培力F增大,C对,D错.答案:AC12.(多选)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()分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;B图中电流方向与磁场方向相反,不受安培力作用,故B错误;C图中电流方向与磁场方向垂直,受到安培力作用,故C正确;D图中电流方向与磁场方向相同,不受安培力作用,故D错误.答案:AC点评:当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用,这与电荷在电场中受电场力不同,在学习过程中可以类比学习.13.(多选)如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断正确的有()A.F方向向上B.F与电流大小有关C.F与磁感应强度大小有关D.F与导线在磁场中的长度有关解析:如题图可知,通电导线与磁场垂直,由左手定则可知,安培力向下,故A错误;由F=BIL可知,F与电流、磁感应强度、导线的长度有关,故B、C、D正确.答案:BCD。

最新精选高中物理选修1-1第一章 电与磁第五节 奥斯特实验的启示粤教版课后练习五十二

最新精选高中物理选修1-1第一章 电与磁第五节 奥斯特实验的启示粤教版课后练习五十二

最新精选高中物理选修1-1第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示粤教版课后练习五十二第1题【单选题】如图所示,带正电的粒子运动方向垂直于方向垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子所受洛伦兹力的方向为( )A、上方B、下方C、左方D、右方【答案】:【解析】:第2题【单选题】如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,它的正中间的上方固定一根长直导线A ,现使导线内通过垂直于纸面向里的恒定电流,则磁铁受到桌面的支持力大小变化情况是( )A、不变B、减小图3C、增大D、无法判断【答案】:【解析】:第3题【单选题】如图所示,两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2 .且I1>I2 ,与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点,a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等,b是两根导线连线的中点,b、d连线与两根导线连线垂直。

则( )A、I2受到的磁场力水平向左B、b点磁感应强度为零C、d点磁感应强度的方向必定竖直向下D、a点和c点的磁感应强度不可能都为零【答案】:【解析】:第4题【单选题】如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时电阻丝AB段受到的安培力为F,则此时三根电阻丝受到的合安培力大小为( )A、FB、1.5FC、2FD、3F【答案】:【解析】:第5题【单选题】某兴趣小组同学制作出一个可以测量电流的仪器,其主要原理如图所示,铜棒左右两侧的中点分别固定相同弹簧,铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,两弹簧为原长时,指针指向0 刻度。

在测量一个自上而下电流时指针在0 刻度左边静止。

由题中所给条件,判断正确的是( )A、可知磁场的方向垂直于纸面向外B、仅改变磁场方向,指针将在0 刻度左边静止C、仅改变电流的方向,指针将在0 刻度左边静止D、同时改变磁场和电流的方向,指针仍在0 刻度右边静止【答案】:【解析】:第6题【单选题】如图7所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上,当平行导线通以同向等值电流时,以下说法中正确的是( )A、ab顺时针旋转B、ab逆时针旋转C、a端向外,b端向里旋转D、a端向里,b端向外旋转【答案】:【解析】:第7题【单选题】甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转,现让它们以相同角速度同时开始转动,由于阻力作用,经相同的时间后停止.若将圆环置于如图所示的匀强磁场中,甲环的转轴与磁场方向垂直,乙环的转轴与磁场方向平行.再让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后,下列判断正确的是( )A、乙环先停下B、甲环先停下C、两环同时停下D、两环都不会停下【答案】:【解析】:第8题【单选题】如图,在两平行直导线A、B中,通有方向相同的电流I.则B导线受到磁场力的方向( )A、向左B、向右C、垂直纸面向外D、垂直纸面向里【答案】:【解析】:第9题【单选题】a、b、c三束粒子(不计重力)沿纸面向上射入垂直于纸面向里的匀强磁场中,偏转轨迹如图所示,关于粒子带电性质,下列说法中正确的是( )A、a带负电荷、b带正电荷B、a带正电荷、b带负电荷C、b带正电荷,c不带电D、a带负电荷、c不带电【答案】:【解析】:第10题【单选题】如图示,固定长直导线通以图示方向的电流,导线旁有一导线框,两者共面,框中通以顺时针方向的电流时,框的运动是( )A、绕OO′轴顺时针转动B、离开长直导线向右平动C、靠近长直导线向左平动D、向上或向下平动【答案】:【解析】:第11题【多选题】如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )A、感应电流方向不变B、CD段直线始终不受安培力C、感应电动势最大值E=BavD、感应电动势平均值有误=有误πBav【答案】:【解析】:第12题【填空题】如下图所示为电流天平,可用来测量匀强磁场的磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,线圈匝数为N,水平边长为L,线圈的下部处在匀强磁场中,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、右两边各加上一定质量的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,左边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知磁感应强度大小为______,方向______.【答案】:【解析】:第13题【填空题】磁场对运动电荷的作用力称为______,当电荷的运动方向与磁场方向垂直时磁场对电荷的作用力最大,其大小为______,当电荷的运动方向与磁场方向平行时,磁场对电荷的作用力等于______.【答案】:【解析】:第14题【填空题】如图所示,虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场,匀强电场的电场线竖直向上,电场强度E=6×10^4伏/米,匀强磁场的磁感线未在图中画出.一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中,速度v=2×10^5米/秒.如要求带电粒子在虚线框空间做匀速直线运动,磁场中磁感线的方向是______,磁感应强度大小为______特。

2018_2019高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学案粤教版选修1_1

2018_2019高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学案粤教版选修1_1

第五节奥斯特实验的启示[知识梳理]一、奥斯特的发现1820年丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场.它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在某种联系.二、安培力的大小1.安培力的定义:磁场对通电导体的作用力称为安培力.2.实验表明,如图1­5­1所示,通电导体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于磁场方向的导体长度有关.磁场越强,导体中电流强度越大,通电导体在磁场中垂直于磁场方向的长度越长,通电导体所受的安培力就越大.图1­5­1三、安培力的方向安培力的方向:用左手定则来判断,伸开左手,使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的方向,这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向.[基础自测]1.思考判断(1)奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”.(√)(2)电流的磁效应揭示了电和磁的联系.(√)(3)安培力的大小只跟磁感应强度、电流大小和导体长度有关.(×)(4)当电流与磁场平行时,电流不受安培力.(√)(5)当通电直导线垂直于磁感应强度的方向时,安培力的方向和磁感应强度方向相同.(×)(6)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.(×)(7)只要电流的方向不与磁场平行,电流就会受到安培力.(√)[提示](3)安培力的大小与磁场中垂直于磁场方向的导体长度有关.(5)安培力方向垂直于磁场方向.(6)已知磁场方向和安培力方向,判定电流方向用左手.2.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )A.磁铁是磁场的唯一来源B.磁感线是从磁体的北极出发到南极终止C.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向通电螺线管磁场的北极D.两磁感线空隙处不存在磁场C[由电流的磁效应可知电流也能产生磁场,A错误;由磁感线的特性可知B、D错误;由通电螺线管磁场的分布可知C正确.]3.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )A.通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关D[磁场中某点的磁感应强度方向和大小由磁场本身决定,磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映,安培力的大小不仅与B、I、l有关,还与导体的放法有关.] 4.如图1­5­2所示,其中A、B图已知电流和其所受磁场力的方向,试判断图中的磁场方向.C、D图已知磁场和它对电流作用力的方向,试判断图中的电流方向.(我们用“×”表示方向垂直纸面向里,用“·”表示方向垂直纸面向外)【导学号:71082024】图1­5­2[解析]根据左手定则,导线在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直,还要与导线中的电流方向垂直,即垂直于磁感线与电流所决定的平面.[答案]A图磁场方向垂直纸面向外;B图磁场方向在纸面内垂直F斜向下;C、D图电流方向均垂直于纸面向里.[合作探究·攻重难]1.直线电流的磁场安培定则:用右手握住通电直导线,使伸直拇指的方向与电流的方向一致,则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向,如图1­5­3所示.图1­5­32.环形电流的磁场安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形载流导线中心轴线上磁感线的方向,如图1­5­4所示.图1­5­43.通电螺线管的磁场安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指的方向跟电流的方向一致,则拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向.也就是说,拇指指向通电螺线管的北极.如图1­5­5所示.图1­5­5(多选)如图1­5­6所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是( )图1­5­6A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束思路点拨:①粒子可能带正电,也可能带负电.②小磁针的S极向纸内偏转,说明该处磁场方向向外.BC[小磁针的S极向纸内偏转,说明此处磁场向外,根据安培定则可知电流方向从b 向a,选项B、C正确.]运动的带电粒子的电性、粒子运动方向、磁场方向可以相互判断,只要知道其中任两个量,利用安培定则,可以判断第三个量.[针对训练]1.如图1­5­7所示,一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处,当导线中通以如图所示方向的电流时,小磁针将如何偏转( )图1­5­7A.沿顺时针方向转动B.沿逆时针方向转动C.N极转向纸内,S极转向纸外D.N极转向纸外,S极转向纸内C[由安培定则知,环形电流内部磁场方向垂直纸面向里,故N极转向纸里,C选项正确.]1.场本身,即磁场的磁感应强度B.2.通过实验归纳得出,电流方向跟磁场垂直时,电流受到的安培力最大,为F=BIL,平行放置时安培力为0.3.一般情况下,电流受到的安培力介于零和最大值之间.所以F=BIL只适用于电流与磁场方向垂直的情况.把长0.10 m的直导线全部放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直.已知磁场的磁感应强度的大小为5.0×10-3T,当导线中通过的电流为3.0 A时,该直导线受到的安培力的大小是( )A.3.0×10-3N B.2.5×10-3NC.2.0×10-3N D.1.5×10-3N思路点拨:导体与磁场垂直,直接利用公式F=BIL计算.D[导线受到的安培力的大小F=BIL=5.0×10-3×3.0×0.10 N=1.5×10-3N.]I⊥B,此时安培力最大,F=BIL.I∥B,此时安培力最小,F=0.[针对训练]2.(多选)质量为M的金属闭合矩形线框abcd,用细软的绝缘丝线悬挂起来,矩形线框abcd的下半部分处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,线框中通有方向为abcda的电流,如图1­5­8所示.此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零,可 ( )图1­5­8A.适当增大磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流强度D.使电流反向AC[由左手定则知,导线bc受向上的安培力F,对线框受力分析知,悬线拉力T=Mg -F,要使拉力T等于零,应增大导线bc受到的安培力F.因安培力的大小随磁感应强度的大小、电流的大小与导体长度的增大而增大,故A、C正确,若使磁场反向或使电流反向,则bc受的磁场力向下,拉力不可能为零,故B、D均错.]安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直,又跟电流方向垂直.三个方向之间的关系可以用左手定则来判定.1.由左手定则可判定F ⊥I ,F ⊥B ,但B 与I 不一定垂直,即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面.在判断时,首先确定磁场与电流所决定的平面,从而判断出安培力的方向.2.若已知B 、I 方向,安培力的方向唯一确定;但若已知B (或I )与安培力的方向,I (或B )的方向不唯一.3.注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系.安培力的方向总是与磁场的方向垂直,而电场力的方向与电场的方向平行.如图1­5­9所示,两根等长的绝缘细线悬挂一水平金属细杆MN ,处在与其垂直的水平匀强磁场中.金属细杆的长度为1 m ,质量为8.9×10-3kg.当金属细杆中通以0.89 A 的电流时,两绝缘细线上的拉力均恰好为零.忽略与金属细杆连接细导线的影响.求:【导学号:71082025】图1­5­9(1)金属细杆所受安培力的方向;(2)金属细杆中电流的方向;(3)匀强磁场的磁感应强度大小.[解析] (1)安培力方向竖直向上.(2)电流方向从N 流向M 或向左.(3)依据F =BIL ①F =mg ②得到B =mg IL=0.1 T.[答案] (1)竖直向上 (2)从N 到M (3)0.1 T安培力的方向既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直,即安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面安培力的方向、磁场方向、电流方向这三个量,已知其中任意两个,能求第三个.[针对训练]3.如图1­5­10所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )图1­5­10A.向上B.向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外C[由左手定则知,选项C正确.][当堂达标·固双基]1.如图1­5­11所示,关于奥斯特实验的意义,下列说法中正确的是( )图1­5­11A.发现电流的热效应,从而揭示电流做功的本质B.指出磁场对电流的作用力,为后人进而发明电动机奠定基础C.发现电磁感应现象,为后人进而发明发电机奠定基础D.发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系起来D[奥斯特实验发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系起来.] 2.关于通电直导线所受安培力F,磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系.下列说法正确的是 ( )A.F、B、I三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于IC.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于ID.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于BB[由安培力的特点知B正确.]3.如图1­5­12所示,把一水平导体棒置于竖直向下的匀强磁场中,棒中分别通有电流I和2I,则棒所受安培力( )【导学号:71082026】图1­5­12A.通有电流I时小B.通有电流2I时小C.一样大D.不能确定A[当棒中通有电流I时,棒所受的安培力F=BIL;当棒中通有电流2I时,棒所受的安培力F′=2BIL,选项A正确.]。

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第五节奥斯特实验的启示
1.如下图所示,把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当电流通过导线时,磁针会发生偏转,首先观察到这个实验现象的物理学家是( )
A.库仑B.楞次
C.法拉第D.奥斯特
解析:题述实验即为奥斯特实验.
答案:D
2.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的是( )
A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行
B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行
C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直
D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直
解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.
答案:C
3.乐乐同学想利用“电磁弹簧秤”称量一金属棒的质量,如图所示,一根粗细均匀的金属棒ab用两个完全相同的弹簧悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒连接且绝缘,金属棒通过开关与一电路相连,电源右侧为正极,开关接通以后,下列说法正确的是( )
A.金属棒所受安培力竖直向下
B.仅改变电流方向,安培力方向不变
C.仅增大磁感应强度,安培力变小
D.若滑动变阻器的滑片向左滑动,则安培力减小
解析:由左手定则知,金属棒受到的安培力竖直向下;仅改变电流方向,安培力方向变
为竖起向上;由F=BIL,知B增大,F增大,滑片向左滑动R减小,I增大,F增大;故选A.
答案:A
4.如下图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )
A.向上B.向下
C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外
解析:安培力的方向用左手定则来判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁场垂直穿过手心,四个指头所指的方向与电流方向相同,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向.因此C选项正确.答案:C
5.如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是( )
解析:由左手定则可判断A对.
答案:A
6.电流的磁效应揭示了电与磁的关系.若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是( )
分析:在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时,要利用安培定则(或叫右手螺旋定则),不要和电场线混淆.
解析:根据安培定则可知,当电流方向向外时,所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确.
答案:D
7.如下图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是( )
A.F1、F2都向下B.F1、F2都向上
C.F1向下,F2向上D.F1向上,F2向下
答案:D
8.在磁场中的通电导线( )
A.一定受到安培力的作用
B.可能受到安培力的作用
C.一定不受安培力的作用
D.以上说法均不正确
解析:电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小.当两者平行时,安培力等于零,此时不受安培力的作用,故B对.
答案:B
9.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则下列说法正确的是( )
A.小磁针保持不动
B.小磁针的N极向下转动
C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.答案:C
10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为( )
A.2×10-3 N B.5×10-2 N
C.2×10-2 N D.4×10-3 N
解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.
答案:C
11.(多选)如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一根用绝缘线悬挂的通电金属棒MN,电流由M流向N,欲使线的张力变小,下列措施有效的有( )
A.只改变磁场方向 B.只改变电流方向
C.只增大电流强度 D.只增大磁感应强度
解析:由左手定则可知,MN受安培力向下,根据平衡条件可知:mg+BIL=F;则要使F 减小,可以改变安培力的方向,即改变磁场的方向或电流的方向;若增大电流强度则安培力变大,拉力一定变大,同理可知若增大磁感应强度则也增大了安培力,从而使拉力变大,故A、B正确,C、D错误.故选AB.
答案:AB
12.(多选)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( )
分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一
方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.
解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;B图中电流方向与磁场方向相反,不受安培力作用,故B错误;C图中电流方向与磁场方向垂直,受到安培力作用,故C正确;D图中电流方向与磁场方向相同,不受安培力作用,故D错误.答案:AC
点评:当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用,这与电荷在电场中受电场力不同,在学习过程中可以类比学习.
13.(多选)如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断正确的有( )
A.F方向向上
B.F与电流大小有关
C.F与磁感应强度大小有关
D.F与导线在磁场中的长度有关
解析:如题图可知,通电导线与磁场垂直,由左手定则可知,安培力向下,故A错误;
由F=BIL可知,F与电流、磁感应强度、导线的长度有关,故B、C、D正确.答案:BCD。

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