磁场及磁场对电流的作用学案带答案

课前预习（基础回顾） 一、磁场 磁感应强度
1．下列说法正确的是（ ）
A.电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
C.把一小段通电直导线放磁场中某点时受到的磁场力F 与导线的长度L 、通过的电流I 乘积的比值B =F /IL 即该点的磁感应强度
D.磁感应强度B =F /IL 只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F 、I 、L 以及通电导线在磁场中的方向无关。

思考1、如何理解磁感应强度及其矢量性？
对应练习1．有一小段通电导线，长为1cm ，电流为5A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N ，则该点的磁感应强度可能（ ）
A. B=2T
B. B ＞2T
C. B ≤2T
D. B ＜2T
二、安培定则
例2．如图，位于b 、c 、d 处的三根通电直导线垂直纸面放置，电流大小
相同，方向如图所示。

a 点是bd 的中点。

则a 点磁感应强度方向( )
A ．垂直纸面指向纸里
B ．垂直纸面指向纸外
C ．沿纸面由a 指向b
D ．沿纸面由a 指向c 思考2、安培定则的内容？
对应练习2、如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N 极指向右，试判断电源的正负极。

三、安培力
例3．写出如图所示的通电直导线所受的安培力：导线长为L ，电流为I ，
磁感应强度为B ,导线与磁感应强度之间夹角为θ
思考3：如何计算安培力大小和判断安培力方向？
对应练习3（09海南）．一根容易形变的弹性导线，两端固定。

导线中通有电流，
方向如图中箭头所示。

当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是
课堂合作探究
一、 安培力作用下导体的平动和转动 例题1．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 ．顺时针方向转动，同时下降
B ．顺时针方向转动，同时上升
C ．逆时针方向转动，同时下降
D ．逆时针方向转动，同时上升
例题2．如图所示，当相互靠近的两个线圈通以如图所示的电流时，如何运动？(等效分析法)
例题3．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，当给导线通以垂直纸面向外的电流时（ ）
A.磁铁对桌面的压力增大
B. 磁铁对桌面的压力减少
C.磁铁受桌面摩擦力减少
D. 磁铁受桌面摩擦力增大
方法总结：电流元法、特殊位置法、等效法、结论法、转换研究对象法
二、 安培力作用下导体棒的平衡和加速
例4．如图所示，PQ 和MN 为水平，平行放置的金属导轨，相距1m ，导体棒
ab
N
S
跨放在导轨上，棒的质量为m ＝0.2kg ，棒的中点用细绳经滑轮与物体连接，物体质量为M ＝
0.3kg ，棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁场的磁感强度B ＝2T
，方向垂直向下，为使物体匀速上升，应在棒中通入多大电流？方向如何？
例题5．如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L 。

匀强磁场磁感应强度为B 。

金属杆长也为L ，质量为m ，水平放在导轨上。

当回路总电流为I 1时，金属杆正好能静止。

求：⑴B 至少多大？这时B 的方向如何？⑵若保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流I 2调到 多大才能使金属杆保持静止？
反思总结：如何处理好安培力、电流、磁感应强度三者方向关系，做好受力分析平面图。

本节小结：
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1．下列说法正确的是（ ）
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.知道电流的方向和该电流在磁场中某点所受安培力的方向，就能确定该点磁场方向
D.电流所受安培力的方向一定与电流方向垂直，也与电流所在处的磁场方向垂直
2. 如图质量为m 有效长度为L ，电流为I 的通电导体棒，水平放在一个倾角为α的绝缘斜面上，
整个装置处于如图所示的匀强磁场中，四个图导体与斜面间摩擦力可能为零 的是 （ ）
3．如图所示，一个条形磁铁右侧悬挂一个圆环，圆环和条形磁铁的轴线在同一竖直平面内，当圆环中通入图示方向的电流时则从上向下看（ ） A ．圆环只是顺时针转动 B ．圆环只是逆时针转动
C ．圆环逆时针转动，同时远离磁铁
D ．圆环顺时针转动，同时靠近磁铁
4.如图所示，通电导体棒AC 静止于水平导轨上，棒的质量为m 长为L ，通过的电流强度为I ，匀强磁场的磁感强度B 的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC 棒的压力和摩擦力各为多大？
课后延伸拓展
1．在磁感应强度为B 0，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中 ( ) A ．b 、d 两点的磁感应强度大小相等 B ．a 、b 两点的磁感应强度大小相等 C ．c 点的磁感应强度的值最小 D ．b 点的磁感应强度的值最大。