选修3-1第二讲 安培力
人教版高中物理选修3-1 通电导线在磁场中受到的力 课件
Fab Fac 1.73N
b
I
a
B
【课堂小结】
一、安培力的方向 左手定则
二、安培力的大小 1、当B⊥I时，F=BIL 2、当B∥I时,F= 0 3、当B与I的夹角为θ时，F=BILsinθ ①θ为B和I的夹角 ②适用条件：匀强磁场； ③ L为有效长度。
【课堂训练】
1、判断 （1）通电导体所受到的安培力为0，该处磁 感应强度一定为0。 （ × ） （2）安培力大小与磁感应强度成正比。 （ × ） （3）电流在磁场中某处受到的安培力，与电 流在磁场中放置的位置有关。 （ √ ）
a
d
b
c
考考你
【课堂训练】 2、画出下列通电导体所受安培力的方向。
I
B
I
B
B I
B
I
不受安培力
垂直于纸面向外
如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为 60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁 场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强 度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大 小为( ) C
A．0 C．BIL B．0.5BIL D．2BIL
【课堂训练】
3、如图，长度为10cm的一段直导线 AB，与磁场方 向垂直地放置在磁感应强度B=3T的匀强磁场中，今 在导线中通以 10A的电流，方向自 B向 A，导线以固 定点 B 为转动 轴 ，由 图中位 置按顺 时针方向转过 60°，求：导线受到的磁场力的大小和方向。
判定以下通电导线所受安培力的方向
B
I
F
判定以下通电导线所受安培力的方向
F
B
I
分析两条平行的通电导线之间的 相互作用力
提 示 ： 利 用 安 培 定 则 和 左 手 定 则
2017-2018学年教科版高中物理选修3-1课件：第3章 第2节 磁场对通电导线的作用—安培力
【例2】如图所示,在一水平放置的磁铁右侧,悬挂着一个圆形通电线圈, 开始时线圈在外力的作用下静止在与纸面垂直的竖直面内.图中实线表示 线圈在纸面外的部分,虚线表示线圈在纸面后的部分,电流方向如图.当撤 去维持线圈静止的外力后( A.线圈将向左摆动 B.线圈将向右摆动 )
B
C.线圈将顺时针转动(俯视)
D.线圈将逆时针转动(俯视)
解析:法一 等效法.可以把圆形通电线圈等效成如图(甲)所示的条形磁 铁,可见两条形磁铁相互排斥,线圈将向右摆动,选项B正确,A,C,D错误.
要点二
安培力作用下导体运动的判断
【问题导学】 应用左手定则时应注意什么? 答案:应用左手定则时,四指指向电流方向,大拇指指向安培力方向,但磁 感线不一定垂直穿过掌心,磁感线要与大拇指垂直,不一定与四指垂直.
【要点归纳】
判断安培力作用下导体运动的方法总结如下:
把整段导线分为多段直线电流元,先用左手定则判断 电流元 每段电流元受力的方向,然后判断整段导线所受合力 法 的方向,从而确定导线运动方向或运动趋势方向 环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条 等效法 形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立
(2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直,所以磁感线不一定垂直穿入手
掌,可能与四指方向成某一夹角,但四指一定要指向电流方向.
(教师备用) 例1-1:在如图所示的各图中,表示磁场方向、电流方向及导线受力方向 的图示正确的是( A )
解析:根据左手定则判断,A正确;B图中F的方向水平向左,B不正确;C 图中F的方向水平向左,C不正确;D图中,F=0,D不正确.
1.组成:直流电动机由磁场、 转动线圈 、 滑环
2.工作原理:线圈通电后,由于受到 3.应用:使电能转化为 机械能 安培力 .
新课标教科版3-1选修三3.3《磁场对电流的作用-安培力》
实验1：当通电导线长度一定时， 安培力与电流的关系？
实验2：当电流一定时，安培力 与通电导线的长度关系？
结论：通电导线在同一磁场中 受到的安培力大小Ｆ与导线长 度和电流Ｉ的有关．
【实验结论】
F∝I F∝L
F∝IL
安培力不仅与导线长度、电流大小有关，还与 磁场强弱有关，故有安培力计算式：
用刚刚学的知识判断:
同
向
F
F
电
流 A B AB
反
AB
AB
向
FF
电
流
小结
• 1、安培力的大小与哪些因素有关？
F∝IL
F=ILB
• 2、安培力的方向与哪些因素有关？如 何判断安培力的方向？
• 与电流方向、磁场方向均有关，且三 者两两垂直。
• 用左手定则判断安培力
• （区别安培定则与左手定则）
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高中物理第三章磁场第2讲磁场对通电导线的作用——安培力学案教科版选修3-1(2021年整理)
2017-2018学年高中物理第三章磁场第2讲磁场对通电导线的作用——安培力学案教科版选修3-1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（2017-2018学年高中物理第三章磁场第2讲磁场对通电导线的作用——安培力学案教科版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
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第2讲磁场对通电导线的作用——安培力［目标定位] 1。
知道安培力的定义，会用F＝ILB计算B与I垂直情况下的安培力.2.熟练运用左手定则判断安培力的方向.3.了解直流电动机构造和工作原理。
4.体会控制变量法在科学研究中的作用．一、安培力1．定义：磁场对通电导线的作用力．2．安培力的大小-—实验探究（1）实验表明：当通电导线与磁场方向平行时，导线不受力,即F＝0．（2)精确实验表明：通电导线与磁场方向垂直时,磁场对通电导线作用力的大小与导线长度和电流大小都成正比，即F∝IL，比例系数与导线所在位置的磁场强弱有关,用符号B表示，则磁场对通电导线作用力的公式为F＝ILB．3．安培力的方向判定(1)左手定则：如图1所示，伸出左手，四指并拢,使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心,四指指向沿电流方向，则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向．图1(2)安培力方向垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面．深度思考（1)若导线不受磁场力，该处一定无磁场吗？（2)当通电导线与磁感线不垂直时，还可用左手定则判断安培力的方向吗？答案(1）当通电导线与磁场平行时不受磁场力,由此可知，当导线不受磁场力作用时无法判定该处有无磁场．(2)可以．当电流方向跟磁感线方向不垂直时,安培力的方向仍垂直于电流和磁场共同决定的平面,所以仍可用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线斜着穿过手心．例1画出下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向．解析无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I决定的平面,且满足左手定则．答案如图所示二、电动机——安培力的重要应用利用磁场对通电导体的作用1．电动机是将电能转化为机械能的装置．2．电动机分直流电动机和交流电动机．3．直流电动机的构造原理：图2如图2所示,直流电动机由磁场(磁体)、转动线圈、滑环、电刷及电源组成，滑环相当于换向器．当线圈通电后，由于受安培力作用，线圈在磁场中旋转起来．深度思考(1)电动机工作时，通电线圈的四条边是否都受到安培力作用？(2)把滑环设计成由两个半圆环A、B组成，有什么作用?答案（1）与磁感线平行的两个边不受安培力作用．（2）把滑环分成两个半圆环A与B，当电流由A流入时，则从B流出；当电流由B流入时，则从A流出．因此，滑环在其中起了一个换向器的作用．例2关于直流电动机，下列叙述正确的是（)A．直流电动机的原理是电流的磁效应B．直流电动机正常工作时,是将电能转化为机械能C．直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的D．电源的正负极和磁场的方向同时改变,直流电动机的转动方向也改变解析直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,故A错误；直流电动机正常工作时，是将电能转化为机械能，B正确；直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的，C 正确;电源的正负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转动方向不变,故D错误．答案BC三、安培力作用下物体运动方向的判断方法1．电流元法即把整段通电导体等效为多段直线电流元,运用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段通电导体所受合力的方向．2．特殊位置法把通电导体或磁铁放置到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力方向，从而确定运动方向．3．等效法环形导线和通电螺线管都可以等效成条形磁铁．条形磁铁也可等效成环形导线或通电螺线管．通电螺线管也可以等效成很多匝的环形导线来分析．4．利用结论法（1)两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；(填“吸引"或“排斥”)(2）两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同（填“相同"或“相反”）的趋势．5．转换研究对象法因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律．定性分析磁体在电流磁场作用的受力和运动时，可先分析电流在磁体的磁场中受到的安培力,然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受电流的作用力．例3如图3所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离．其中AB固定，CD能自由活动,当电流按图示方向通入两条导线时,导线CD将（从纸外向纸里看）（)图3A．顺时针方向转动同时靠近导线ABB．逆时针方向转动同时离开导线ABC．顺时针方向转动同时离开导线ABD．逆时针方向转动同时靠近导线AB解析（1)根据电流元分析法，把导线CD等效成CO、OD两段导线．由安培定则画出CO、OD 所在位置由AB导线中电流所产生的磁场方向，由左手定则可判断CO、OD受力如图甲所示，可见导线CD逆时针转动．（2)由特殊位置分析法，让CD逆时针转动90°，如图乙所示，并画出CD此时位置AB导线中电流所产生的磁感线分布,据左手定则可判断CD受力垂直于纸面向里,可见导线CD靠近导线AB，故D选项正确．答案D不管是通电导体还是磁体，对另一通电导体的作用都是通过磁场来实现的．因此必须先画出导体所在位置的磁感线方向，然后用左手定则判断导体所受安培力的方向进而再判断将要发生的运动．例4如图4所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图示方向的电流(从右向左看沿逆时针方向)后，线圈的运动情况是( )图4A．线圈向左运动B．线圈向右运动C．从上往下看顺时针转动D．从上往下看逆时针转动解析将环形电流等效成小磁针，如图所示,根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动,选A.答案A四、安培力作用下的受力分析问题例5质量为m的金属细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A、B、C、D四个选项中，杆与导轨的摩擦力一定不为零的是（）解析选项A中，通电细杆可能受重力、安培力、导轨的弹力作用处于静止状态,如图所示,所以杆与导轨间的摩擦力可能为零．当安培力变大或变小时，细杆有上滑或下滑的趋势，于是有静摩擦力产生．选项B中，通电细杆可能受重力、安培力作用处于静止状态，如图所示，所以杆与导轨间的摩擦力可能为零．当安培力减小时，细杆受到导轨的弹力和沿导轨向上的静摩擦力,也可能处于静止状态．选项C和D中，通电细杆受重力、安培力、导轨弹力作用具有下滑趋势，故一定受到沿导轨向上的静摩擦力，如图所示，所以杆与导轨间的摩擦力一定不为零．答案CD对通电导线进行受力分析，根据平衡条件判断摩擦力是否存在．弹力与摩擦力是被动力，其是否存在和大小随其他力的变化而变化。
教科版选修3-1 3.2磁场对通电导线的作用 安培力(共16张PPT)
F安A对B F安B对A
A A的磁场
B B的磁场
F安D对C
F安C对D
C C的磁场
D D的磁场
三、电动机
定子
转子
彼此绝缘的 两个半圆环
一对与电源
连接的电刷
能够完成改变电流方向的装置叫做换向器
课堂练习
1.在垂直纸面向里的匀强磁场B中，有一个 垂直磁感线的环形线圈，通有顺时针电流I，
如图所示，则下列叙述中正确的是：AD
第三章 磁场
3.2 通电导线在磁场中受到的力
安培力的定义
1.安培实验装置. 2.定义：磁场对电流的作用力称为安培力.
一、安培力的大小
实验探究：
安培力的大小
1.大小：精确实验表明当导线方向与磁场方向垂
直时，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，
既与导线的长度成正比，又与导线中的电流I成正
比，即与I和L的乘积成正比。
2.公式：F=BIL
条件：
I⊥B，且为匀强磁场，此 时电流所受的安培力最大
3.实验表明，当导线方向与磁场方向一致时(即I∥B)， 电流所受的安培力最小，等于零；
思考与讨论 试指出下述各图中的安培力的大小。
L
L
F=BIL F=BIL中的L为有效长度
二、安培力的方向
• 动动手 1. 改变电流的方向，观察 安培力的方向是否改变？ 2. 改变磁场的方向，观察 安培力的方向是否改变？
实验结果如下表：
二、安培力的方向
磁场 方向
向下
向上
电流方向 垂直于纸面向外 垂直于纸面向里 垂直于纸面向外
安培力 方向
水平向右
水平向左 F
水平向右
水平向左 F
图
2024-2025学年高中物理第三章磁场2磁场对通电导线的作用——安培力教案教科版选修3-1
七、教学反思与改进
回顾本节课的教学，我认为在以下几个方面取得了较好的效果：
1. 通过实验演示，学生能够直观地观察到安培力的现象，增强了他们的感性认识。实验操作环节，学生积极参与，动手能力强，对安培力的理解更加深入。
2. 教学活动设计
为了促进学生的参与和互动，我设计了以下教学活动：
（1）实验演示：通过实验，让学生直观地观察安培力的现象，引发学生的兴趣和好奇心。在实验过程中，学生将亲自动手操作，观察不同电流、磁场条件下导线受到的安培力。
（2）角色扮演：学生分组扮演“磁场”、“电流”和“安培力”三个角色，通过角色扮演，让学生更好地理解三者之间的关系。
（2）视频：播放实验操作视频，帮助学生更好地理解实验过程和观察安培力的现象。
（3）在线工具：利用在线工具，如物理模拟软件，让学生模拟和观察安培力的产生和作用效果。
（4）实物模型：准备磁场、电流和安培力的实物模型，让学生更直观地理解三者之间的关系。
五、教学流程
（一）课前准备（预计用时：5分钟）
学生预习：
二、核心素养目标
本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度四个方面。首先，通过学习磁场对通电导线的作用，学生将建立正确的物理观念，理解安培力的产生原因和作用效果。其次，学生需要运用科学思维，分析安培力的方向和大小，以及与电流、磁场之间的关系。在此基础上，学生将进行实验探究，观察安培力的现象，验证理论知识，培养实验操作能力和问题解决能力。最后，通过学习本节课内容，学生将培养积极的科学态度，激发对物理学科的兴趣和好奇心，增强对科学知识的认同感和责任感。
2022-2021学年高二物理教科版选修3-1：3.2 磁场对通电导线的作用——安培力 课件1
答案：AD
典例精析
例3 质量为m的金属细杆置于倾角为θ 的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨 间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆， 杆恰好静止于导轨上，在如图所示的 A、B、C、D四个选项中，杆与导轨 的摩擦力一定不为零的是( )
典例精析
解析：分析导体棒的受力，如图所示
为使导体棒静止，C、D选项中导 体棒一定受摩擦力作用。
精确实验表明： (1)通电导线跟磁场垂直时：安培力最大，F＝ILB. (2)通电导线跟磁场平行时：安培力最小，F＝0.
新课教学
3、安培力的方向
思考与讨论 在电场中，电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方 向。那么，在磁场中，磁场的方向是不是通电导体在磁 场中的受力方向呢？
实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电流方向 和磁场方向有关。
螺旋弹簧
新课教学
1)在蹄形磁铁和铁芯间的磁 场是均匀地辐向分布的（即沿 直径方向分布），如图所示。
2)线框在转动过程中，其平 面始终与磁场平行，即受到安 培力的线框中的两边始终与磁 场垂直。
新课教学
(2)电流表的工作原理
当电流通过线圈时，线圈上跟轴
线平行的两ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在安培力作用下，
使线圈绕轴线转动，从而使螺旋
新课教学
新课教学
实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图：
B
F
I
B IF
新课教学
左手定则
实验结论：安培力的方向既跟磁场方 向垂直，又跟电流方向垂直，故安培 力的方向总是垂直于磁感线和通电导 线所在的平面
伸开左手： 磁感线——垂直穿入手心 四指——指向电流的方向 大拇指——所受安培力的方向
高二物理选修3-1 探究安培力
高二物理选修3-1 探究安培力教学维目标：一、知识与技能1、通过实验安培力，知道什么是安培力，会计算匀强磁场的安培力大小2、会判断安培力方向，知道左手定则。
3、理解磁感应强度B的定义及单位，会用它来进行相关计算。
4、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小5、知道磁通量的定义，能计算简单情况下的磁通量。
二、过程与方法通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。
培养学生的间想像能力。
三、情感态度与价值观使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。
重点、难点重点：安培力的方向确定和大小的计算。
难点：左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）。
教学过程：1．安培力的方向演示：按照P78图3-3-1所示进行演示。
（1）、改变电流的方向，观察发生的现象.［现象］导体向相反的方向运动.（2）、调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象.［现象］导体又向相反的方向运动［教师引导学生分析得出结论］（1）、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.（2）、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.（P79图3-3-3）如何判断安培力的方向呢？人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则．左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放人磁场中，让磁感线垂直穿人手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．【说明】左手定则是一个难点，涉及三个物理量的方向，涉及三维空间，而学生的空间想像力还不强，所以教师应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图和剖面图等等)，还要引导学生如何将二维图形想像成三维图形。
高中教科版物理选修3-1素养课件：第三章-2-磁场对通电导线的作用——安培力-
知识点二 安培力的大小 1.安培力的计算方法: (1)当B与I垂直时,F=IlB。 (2)当B与I成θ角时,F=IlBsinθ。 (3)当B与I平行时,F=0。
2.有效长度的理解:公式F=IlB和F=IlBsinθ中的l指的是“有效长度”,如图所 示,弯曲导线的有效长度l等于连接两端点的线段的长度,相应的电流沿l由始端 流向末端。
2.如图所示,把一根通电的硬直导线ab,用轻绳悬挂在通
电螺线管正上方,直导线中的电流方向由a向b。闭合开关
S瞬间,导线a端所受安培力的方向是( )
A.向上
B.向下
C.垂直纸面向外
D.垂直纸面向里
【解析】选D。闭合开关S瞬间,由右手定则知螺线管右 端为N极,左端为S极,螺线管产生的磁场方向在通电导 线a端指向左下方,由左手定则可知,导线a端所受安培 力的方向垂直纸面向里,D正确。
①两平行的环形电流,若电流绕向相同(如图乙所示电流),则相互吸引,若方向 相反则相互排斥。 ②通电螺线管可以看作很多平行的同向环形电流,所以各匝之间相互吸引。
【问题探究】 当电流方向跟磁场方向垂直时,安培力的方向垂直于电流和磁场共同决定的平 面。但是当电流方向跟磁场方向不垂直时,安培力的方向怎么确定呢? 提示:当电流方向跟磁场方向不垂直时,我们仍然可以用左手定则来判定安培力 的方向,将磁场的方向分解在垂直于电流的方向和平行于电流的方向,选择垂直 于电流方向的磁场,运用左手定则判断安培力的方向。
【加固训练】 1.在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,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】选A。赤道上空的地磁场方向是由南向北的,电流方向由西向东,画出此 处磁场和电流的方向如图所示,由左手定则可判断出导线受到的安培力的方向是 竖直向上的,选项A正确。
高中物理选修3-1重要知识点
高中物理选修3-1重要知识点(一)安培力方向的判断1.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，在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向。
2.已知I、B的方向，可唯一确定F的方向;已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可唯一确定I的方向;已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能唯一确定。
3.由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中，所以解决该类问题时，应具有较好的空间想像力.如果是在立体图中，还要善于把立体图转换成平面图。
对磁感应强度的理解1、公式B=F/IL是磁感应强度的定义式，是用比值定义的，磁感应强度B 的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L均无关。
2、定义式B=FIL成立的条件是：通电导线必须垂直于磁场方向放置。
因为磁场中某点通电导线受力的大小，除了与磁场强弱有关外，还与导线的方向有关。
导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同.通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的。
3、磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的试探电荷。
4、通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
高中物理选修3-1重要知识点(二)匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场.在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受的安培力F= BIL。
(一)公式F=BIL中L指的是“有效长度”.当B与I垂直时，F最大，F=BIL;当B与I平行时，F=0。
(二)弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度，如下图相应的电流沿L由始端流向末端。
1、当电流与磁场方向垂直时，F = ILB2、当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ常见磁场的磁感线1、永久性磁体的磁场：条形，蹄形2、直线电流的磁场剖面图(注意“ ”和“×”的意思)箭头从纸里到纸外看到的是点，从纸外到纸里看到的是叉。
3.1安培力
第三章 磁 场
第二讲 磁场对通电导线的作用——安培力
目标定位
1
知道安培力的定义，会用F＝ILB计算B与I垂直情况下的 安培力
2
熟练运用左手定则判断安培力的方向
3
了解直流电动机构造和工作原理
4
体会控制变量法在科学研究中的作用
预习导学
一、安培力
1、磁场 力的作用
3、(1)不受力 0 (2)正比 ILB
[想一想] 把滑环设计成由两个半圆环A、B组成有什么作用？ 答案 把滑环分成两个半圆环A 与B ，当电流由A 流入时，则从B 流出； 当电流由B 流入时，则从A 流出．因此，滑环在其中起了一个换向器的 作用．
课堂讲义
一、安培力的方向 1．判断安培力方向的方法：左手定则 2．判定安培力的方向应注意的问题
S
N S
B F
I
F
从上面看，线圈逆时针转动
异名磁极相互吸引，线圈靠近磁体
课堂讲义
三、安培力作用下的受力分析问题
【例 3】 质量为 m 的金属细杆置于倾角为 θ 的导轨上， 导轨的宽度为 d， 杆与导轨间的动摩擦因数为 μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上， 在如图所示的 A、B、C、D 四个选项中，杆与导轨的摩擦力一定不为 零的是( CD ) y N
课堂讲义
【例1】 画出图中各磁场对通电导线的安 培力的方向．
F
解析
F
F
F
F
F
课堂讲义
一、安培力作用下物体运动方向的判断方法
通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用下导体的运动． ①. 电流元分析法 即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每小段电流元 受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向 ②. 特殊位置分析法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力方向，从 而确定运动方向． ③. 等效分析法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁．条形磁铁也可等效成环形 电流或通电螺线管．通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．
高中物理选修3-1-磁场对通电导线的作用力
磁场对通电导线的作用力知识元安培力知识讲解1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心．2．安培力的大小（1）计算公式：F=BIL sinθ（2）对公式的理公式F=BIL sinθ可理解为F=B(sinθ)IL，此时B sinθ为B沿垂直I方向上的分量，也可理解为F=BI(L sinθ)，此时L sinθ为L沿垂直B的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B和I方向间的夹角．注意：①导线是弯曲的，此时公式F=BIL sinθ中的L并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端．②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B的大小和方向与导体所在处的B的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的磁场力，然后求合力．3．左手定则①用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向②用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向方法：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向（书上定义），我在这里想说一点，是不是左手定则只可以判断受力方向，我的答案是非也，在判断力的方向时，是知二求一（知道电流方向与磁场方向求力的方向），所以也可以知道力与电流求磁场，或是知道力与磁场求电流。
4．安培力的方向在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下两点：（1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．（2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心．的方向被唯一确定；但若已知B（或I）、F 注意：若已知B、I方向，则由左手定则得F安的方向，由于B只要穿过手心即可，则I（或B）的方向不唯一、安简单概括磁场对电流的作用应用步骤：1．选择研究对象以及研究过程；2．在某瞬时对物体进行受力分析并应用牛顿第二定律；3．带入安培力公式和电学公式进行公式整理；4．求解，必要时对结果进行验证或讨论。
物理人教版高中选修3-1安培力(3-1)
阅读课文，找出以下问题
1. 什么是安培力？
2、安培力的方向如何判定？. 3.安培力的大小和那些因素有关？计算公式如何？ .
自学检测 1
画出图中磁场对通电导线的 安培力的方向
× × ×
B
Ⅰ
F ×
×
×
×
×
×
F
·
自学检测 2
３、如图所示,一根长２m的直导线， 通有１A 的电流，把它放在Ｂ＝0.2T的匀强磁场中，并 与磁场方向垂直，导线所受的安培力有多大？ 方向如何？
B ×
B
B
F F ×
F
·
形成练习：画出各图中安培力的方向
F
I B B I
F
I
B
F
B I
F
I
F
B
B F
B
F
B
X
B
X
F
动手 画一画！
F
B F
有点难度 哦！
F
B
B
X F
B
X
F
安培力作用下通电导线或线圈的运动方向
（一）直接判断：先分析导线或线圈所在位 置的磁感线情况，然后根据左手定则判定安 培力的方向，再进行分析：
3。等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条 形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺 线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。
例.如图在条形磁铁N极处悬挂 一个线圈，当线圈中通有逆时 针方向的电流时，线圈将向哪 个方向偏转？
4。利用平行电流相互作用
分析法：同向平行电流相互 吸引，异向平行电流相互排 斥。两个电流总有作用到方 向相同且靠近的趋势。
物理选修31安培力知识点
物理选修31：安培力知识点介绍在物理学中，安培力（Ampere’s force）是指由电流在磁场中所产生的力。
安培力是电磁学的重要概念，它描述了电流在磁场中的相互作用。
本文将介绍安培力的基本概念、公式以及一些实际应用。
安培力的定义安培力是指电流在磁场中受到的力。
当电流通过一段导线时，会在该导线周围产生磁场。
如果在该磁场中放置另一段导线，那么这段导线就会受到安培力的作用。
安培力的大小与电流的大小、导线长度以及磁场的强度和方向有关。
根据安培力的右手定则，如果我们将右手的大拇指指向电流的方向，其他四根手指的弯曲方向就是安培力的方向。
安培力的公式安培力的计算公式如下：F = BIL其中，F是安培力，B是磁场的强度，I是电流的大小，L是导线的长度。
这个公式告诉我们，当电流通过一段长度为L的导线时，在磁场强度为B的情况下，导线将受到大小为F的安培力。
安培力的应用安培力在电磁学中有许多实际应用，下面我们将介绍其中两个常见的应用。
电动机电动机是利用安培力的作用来产生机械运动的设备。
在电动机中，通过电流通过线圈产生的安培力使得线圈开始旋转。
根据电流的方向和磁场的方向，线圈将以一定的力和方向进行旋转。
电动机广泛应用于各个领域，例如工业生产、家用电器等。
电磁铁电磁铁是利用安培力的原理来产生强磁场的装置。
当电流通过线圈时，线圈周围的磁场将会增强，形成一个强磁场。
这种装置广泛应用于各个领域，例如磁悬浮列车、电磁炉等。
总结安培力是电磁学中的重要概念，它描述了电流在磁场中的相互作用。
通过理解安培力的定义和计算公式，我们可以更好地理解电流和磁场的关系。
安培力在电动机和电磁铁等实际应用中起着重要作用，它们在我们的日常生活中扮演着不可忽视的角色。
希望本文能够帮助你更好地理解安培力的知识点，如果你对这个主题还有更多的疑问，可以继续深入研究和探索。
高中物理教科版选修3-1教学案：第三章 第2节 磁场对通电导线的作用——安培力
第2节磁场对通电导线的作用——安培力1．磁场对通电导线的作用力称为安培力，安培力的方向由左手定则判定。
2．当通电导线与磁场方向平行时，导线不受安培力；当通电导线与磁场方向垂直时，导线受安培力作用，其大小为F＝ILB。
3．电动机是通过安培力做功，将电能转化成机械能的装置。
4．两条相互靠近的平行电流：同向时相互吸引，异向时相互排斥。
一、安培力1．探究磁场对通电导线的作用(1)实验原理：将通电导线置于磁场中，它将受到力的作用。
取一蹄形磁铁，认为它的两极间的磁场均匀，将一通电线框置于蹄形磁铁的两极间：①电流的大小可以由滑动变阻器调节。
②通电导线在磁场中的长度可由并用的磁铁数目改变。
③安培力的大小可通过弹簧测力计的读数求出。
(2)实验装置：如图3-2-1所示。
图3-2-1(3)实验器材：铁架台，蹄形磁体(2个)，线框，弹簧测力计，电流表，电源、滑动变阻器，开关，导线若干。
(4)实验过程①按如图3-2-1所示装置安装、连接实验器材，并使线框下端与磁场方向垂直。
②在接通电路前先观察并记录下弹簧测力计的读数F0。
③接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1，记录弹簧测力计的读数F1。
④继续调节滑动变阻器使电流表读数为I2，I3，…，I n，观察并记录弹簧测力计相应的读数F2，F3，…，F n。
⑤分别计算出F1－F0，F2－F0，F3－F0，…，F n－F0，并填入表格中。
I i/AF i－F0/N⑥列出I i i0⑦紧挨着蹄形磁体再并排放上一个相同的蹄形磁体(相同的极性在同一侧)。
仍保持线框的竖直边在磁场区外，重复③～⑥过程。
(5)实验结论①当通电导线与磁场方向平行时，导线不受力。
②当通电导线与磁场方向垂直时，磁场对通电导线有力的作用，力的大小与导线中的电流、导线长度和磁场强弱有关。
精确实验表明：通电导线与磁场方向垂直时，磁场对通电导线作用力的大小与导线长度和电流大小都成正比，比例系数与导线所在位置的磁场强弱有关。
2019_2020学年高中物理第3章2磁场对通电导线的作用——安培力课件教科版选修3_1
培力越大．
()
(4)用左手定则判断安培力方向时，磁感线只要从掌心进入即可，
不一定垂直穿过掌心．
()
(5)当导体在磁场中放置时，导体所受作用力为 F＝IBL.( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用， 关于安培力的方向，下列说法中正确的是 ( )
3．如图所示，标出了磁场 B 的方向、通电直导线中电流 I 的方 向，以及通电直导线所受磁场力 F 的方向，其中正确的是( )
C [由左手定则判断可知，C 项正确．]
合作 探究 攻重难
安培力的大小和方向
一、安培力的大小 1．公式 F＝ILB 中 L 指的是“有效长度”．当 B 与 I 垂直时， F 最大；当 B 与 I 平行时，F＝0. 2．弯曲导线的有效长度 L，等于连接两端点直线的长度(如图所 示)；相应的电流沿 L 由始端流向末端．
正确地画出两种情况下的受力图如图所示，由平衡条件列方程 求解．
图1
图2
根据图 1 列式如下： F1－mgsin θ－f1＝0 N－mgcos θ＝0 f1＝μN F1＝BImaxd 解上述方程得：Imax＝0.46 A
根据图 2 列式如下： F2＋f2－mgsin θ＝0 N－mgcos θ＝0 f2＝μN F2＝BImind 解上述方程得：Imin＝0.14 A 故所求范围为 0.14 A≤I≤0.46 A.
A．方向沿纸面向上，大小为( 2＋1)ILB B．方向沿纸面向上，大小为( 2－1)ILB C．方向沿纸面向下，大小为( 2＋1)ILB D．方向沿纸面向下，大小为( 2－1)ILB
A [将导线分为三段直导线，根据左手定则分别判断出各段所 受安培力的方向，计算出安培力的大小，再求合力．导线所受合力 F 合＝ILB＋2BILsin 45°＝( 2＋1)ILB，方向沿纸面向上．]
2018版高中物理选修3-1课件：6-1 习题课 安培力的综合应用 精品
目标定位 1.知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向.2.理解 并熟练应用安培力的计算公式F＝ILBsin θ.3.会用左手定则分 析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题.
1 预习导学 梳理·识记·点拨 2 课堂讲义 理解·深化·探究 3 对点练习 巩固·应用·反馈
例1 如图1所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离.其中
AB固定，CD能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条
导线时，导线CD将(从纸外向纸里看)( )
A.顺时针方向转动同时靠近导线AB
B.逆时针方向转动同时离开导线AB
C.顺时针方向转动同时离开导线AB
D.逆时针方向转动同时靠近导线AB
图1
解析 根据电流元分析法，把电流CD等效成CO、OD两段电 流.由安培定则画出CO、OD所在位置的AB电流的磁场，由左 手定则可判断CO、OD受力如图甲所示，可见导线CD逆时针 转动.
例3 如图3所示，质量m＝0.1 kg的导体棒静止于倾角θ为30° 的斜面上，导体棒长度L＝0.5 m.通入垂直纸面向里的电流， 电流大小I＝2 A，整个装置处于磁感应强度B＝0.5 T，方向竖 直向上的匀强磁场中.求：(取g＝10 m/s2) (1)导体棒所受安培力的大小和方向；
图3
解析 解决此题的关键是分析导体棒的受力情况，明确各力 的方向和大小. 安培力F安＝ILB＝2×0.5×0.5 N＝0.5 N， 由左手定则可知安培力的方向水平向右. 答案 0.5 N 水平向右
1.两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，
设大小不同的电流按如图5所示的方向通入两铝环，则两环的运
动情况是( B )
A.都绕圆柱体转动
B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
教科版物理选修3-1同步课件：第三章 2 第2节 磁场对通电导线的作用——安培力
3．公式 F＝ILBsin θ 中 θ 是 B 和 I 方向的夹角，不能盲目应用 题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析．公式 F＝ IBLsin θ 中的 Lsin θ 也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长 度”．用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中．
如图所示，导线 abc 为垂直折线，其中 电流为 I，ab＝bc＝L，导线所在的平面与匀强 磁场垂直，匀强磁场的强弱为 B，求导线 abc 所受安培力的大小和方向． [审题突破]
1.如图所示的各图中，磁场的磁感应强度大 小相同，导线两端点距离均相等，导线中电流均相等，则各图 中有关导线所受的安培力的大小的判断正确的是( )
A．d 图最大 C．一样大
B．b 图最大 D．无法判断
解析：选 C.安培力公式 F＝BIl⊥，其中 l⊥为垂直于磁场方向的 有效长度，a、b、c、d 四个图中导线的有效长度相等，所以所 受的安培力大小相等．
[答案] 0.14 A≤I≤0.46 A
(1)有安培力参与的物体平衡，此平衡与前面所讲的物体平衡一 样，也是利用物体平衡条件解题，只是多了一个安培力而已． (2)在安培力作用下的物体平衡的解题步骤和前面我们学习的 共点力平衡相似，一般也是先进行受力分析，再根据共点力平 衡的条件列出平衡方程．其中重要的是在受力分析过程中不要 漏掉安培力．
[审题突破] 解答该题应注意以下关键点： (1)将立体图转换为平面图进行受力分析； (2)静摩擦力可能有两个方向，从而可求电流的范围．
[解析] 杆 ab 中的电流为 a 到 b，所受的安培力方向平行于导 轨向上．当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦 力向下；当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值 F1，此时通 过 ab 的电流最大为 Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受 向上的静摩擦力，此时的安培力为 F2，电流为 Imin.
高中物理选修31课件：安培力 磁感应强度
安培力
左手定则
课堂小结
一、安培力:磁场对电流（通电导体）的作用
力
1、大小：F=BIL（I⊥B） 2、方向： B⊥F⊥I 左手定则
二、磁感应强度：
1、定义式： B=F/IL （I⊥B）
2、理解：反映磁场强弱的物理量，由磁场本 身决定，是矢量，规定其方向与磁场方向相同
3、单位：特斯拉 （T）
三、匀强磁场：磁感强度的大小和方向处处
安培力 磁感应强度
实验演示
结论
磁场对电流(通电导体)有力的作用（安培力）
安培力
问题 安培力大小可能与哪些因素有关？ 猜想 F
方法 控制变量法
安培力
实验探究一
I I
①电流与磁场垂直
②电流与磁场平行
结论
F=0 平行
磁场方向 电流方向
垂直 F最大
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
(1)反映磁场强弱 (2)由磁场本身决定 (3)是矢量，规定其方向与磁场方向相同
3. 单位：特斯拉
匀强磁场：磁感应强度大小和方向处
处相同的磁场
安培力
问题
安培力的大小我们已经知道，那么 安培力的方向又如何来确定呢？
探B
结论 I⊥F⊥ B，即F垂直于B、I决定
的平面。
安培力
实验探究二
安培力
安培力
磁感应强度
升华分析
思考 结论
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安培力一、基础知识回顾1．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互，异名磁极相互。
磁铁能吸引、、等金属。
Ｉ2．通电导线的周围存在磁场是由丹麦物理学家发现的．如图，Array当导线中通有图示的电流时，小磁针Ｎ极将向转动。
3．磁感线与电场线的联系与区别：4，安培定则是用来判断方向与方向之间的关系．具体做法是：用右手握住通电直导线，让伸直的大拇指的指向跟的方向一致，则弯曲的四指所指的方向表示的环绕方向．而在判断环形电流的磁感线与电流方向的关系时，右手弯曲的四指和方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上的方向．5．磁场的强弱和方向用来描述，它是矢量，它的定义式为6．磁场对电流的作用力（安培力）大小为F=BIL sinθ（注意：L为有效长度，电流与磁场方向应．F的方向可用定则来判定．当电流与磁场方向平行时，安培力等于．知识点讲解1.安培力的方向左手定则：伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内; 让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用结论:同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
2、安培力的大小公式： F=ILBsin θ3、在应用F=BIL 公式时应注意哪些问题?因F=BIL 是由B=ILF导出，所以在应用时要注意: 1．B 与L 垂直; 2。
L 是有效长度;3、B 并非一定为匀强磁场，但它应该是L 所在处的磁感应度例题分析试判断下列通电导线的受力方向．××× ． ． ．．× ××． ． ．× × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ．试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向．同向电流反向电流090oθ=0F =Oθ=F IBL=Ｉ B【例1】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？【例3】如图所示，半径为R 、单位长度电阻为 的均匀导体环固定在水平面上，圆环中心为O ，匀强磁场垂直于水平面方向向下，磁感应强度为B 。
平行于直径MON 的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。
杆的电阻可以忽略不计，杆于圆环接触良好。
某时刻，杆的位置如图，∠aOb =2θ，速度为v ，求此时刻作用在杆上的安培力的大小。
针对练习：1．如图所示，表示通电导线在磁场内受磁场力作用时F 、I 、B 三者方向的关系，其中正确的是( )2．如图，ab 和cd 是两根可以自由移动的平行导线。
用直流电源给它们同时供电( )A ．当a 、c 接正极，b 、d 接负极时，它们相互吸引B ．当a 、c 接负极，b 、d 接正极时，它们相互排斥C ．当a 、d 接正极，b 、c 接负极时，它们相互吸引D ．当a 、d 接负极，b 、c 接正极时，它们相互排斥3．如图，A 是一个通以逆时针方向电流的通电圆环，MN 是一段直导线，它水平地放在环中并与环共面，当有电流i 从N 流向M 时，MN 所受的安培力的方向是( ) A ．沿纸面向上 B ．沿纸面向下 C ．垂直于纸面向外 D ．垂直于纸面向内4．如图所示，正方形线圈有一半处在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。
当线圈中通以顺时针方向的电流时，线圈将( ) A ．向上平动 B ．向下平动 C ．向左平动 D ．向右平动图2-25.如图2-2所示，将一根长为l 的直导线，由中点折成直角形放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，导线平面与磁感线垂直，当导线中通以电流I 后，磁场对导线的作用力大小为（ ） A ．BIl 21 B ．BIl C ．BIl 22D ．BIl 26.如图2-4所示,两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方 向相反的电流,a 受到磁场力的大小为F 1,当加入一与导线所在平面垂直的匀 强磁场后,a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为（ ） A ．F 2 B ．F 1－F 2 C ．F 1+F 2 D ．2F 1－F 27．如图所示，在用软线悬挂的圆形线圈近旁有一水平放置的条形磁铁，线圈平面与磁铁的中轴线重合，当线圈通以顺时针方向的电流后( ) A ．线圈向左摆动靠近磁铁 B ．线圈向右摆动远离磁铁C ．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D ．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁8．如图所示，KN 和LM 是同心圆弧，其圆心是O ，在O 处垂直于纸面放置一载流长直导线，电流方向垂直于纸面向外，用一根导线围成图中KLMN 所示的回路，当在回路中通以沿图示方向的电流I 2时，此时回路( ) A ．将向右移动B ．将在纸面内绕通过O 点并垂直纸面的轴转动C ．各边所受安培力：KL 边受力垂直于纸面向外，MN 边受力垂直于纸面向里，LM 和KN 边不受力D ．各边所受安培力：LM 和KN 边不受力，KL 边受力与NM 边受力方向与C 中所述的相反9．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A 。
A 与螺线管垂直，“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。
电键S 闭合后，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上10．如图中的天平可以测出线圈ab 边所处匀强磁场的磁感强度B 的大小。
设ab 边水平，长度为L ，通以由a 向b 的电流I 时，左盘砝码质量为m 1，天平平衡；仅将电流方向改为由b 向a 时，天平左盘砝码质量为m 2天平才平衡。
可知被测磁场的磁感应强度为A ．ILgm m )(12+B ．ILgm m )(12-a bI图C ．ILgm m 2)(12+D ．ILgm m 2)(12-11.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab 固定，cd 可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd 导线将（ ） A.顺时针方向转动，同时靠近ab B.逆时针方向转动，同时离开ab C.顺时针方向转动，同时离开ab D.逆时针方向转动，同时靠近ab12、在匀强磁场中有一通电导体水平放置，如图所示，已知磁感应强度B ＝0.02T ，导体的单位长度的质量为1.4×10－5kg /m ，为使该导体悬在空中处于静止状态，则通过导体的电流的大小为______，方向为______。
13、如图2-5所示,长1米的水平直杆重6牛,在匀强磁场中通以2安的电流后, 悬线与竖直方向成370的角,求该匀强磁场的最小值大小______。
14、如图所示中，一根垂直纸面放置的通电直导线，电流方向向纸内，电流强度为l ，其质量为m ，长为L ，当加上一个匀强磁场时，导体仍能够静止在倾角为θ的光滑斜面，问： (1)最小应加一个多大的磁场?方向如何?(2)调节磁感应强度的大小和方向，使导体所受磁场力的大小为mg ，且导体保持静止状态，那么斜面所受的压力是多大?15.如图8-1-12所示，导体杆ab 的质量为m ，电阻为R ，放置在与水平面夹角为θ的倾斜导轨上，导轨间距为d ，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，电源内阻不计．问(1)若导轨光滑，电源电动势E 多大能使导体杆静止在导轨上? (2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电源的电动势E 应为多大?abcd图 2-5课后作业1．（双项）下列说法中正确的是 （ ） A ．磁感线可以表示磁场的方向和强弱B ．磁感线从磁体的N 极出发，终止于磁体的S 极C ．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D ．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N 极一定指向通 电螺线管的S 极2．关于磁感应强度，下列说法中错误的是 （ ）A ．由B =IL F可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B ．由B=ILF可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C ．通电导线在磁场中受力越大，可能磁场较弱D ．磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3．一束电子流沿x 轴正方向高速运动，如图所示，则电子流产生的磁场在z 轴上的点P 处的方向是（ ）A ．沿y 轴正方向B ．沿y 轴负方向C ．沿z 轴正方向D ．沿z 轴负方向4．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现 小磁针N 极向东偏转，由此可知（ ） A ．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针B ．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针C ．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D ．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过5．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的 A 和B 处.如图所示，两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ，则C 处磁 场的总磁感应强度是（ ）A ．2B B ．BC ．0D ．3B6．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子 电流假说，其原因是（ ）A ．分子电流消失B ．分子电流的取向变得大致相同C ．分子电流的取向变得杂乱D ．分子电流的强度减弱7．根据安培假说的思想，认为磁场是由于电荷运动产生的，这种思想对于地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对于地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球 应该（ ）A ．带负电B ．带正电C ．不带电D ．无法确定8．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，正确的说法是A．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行B．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行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9．如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是（）A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°10．如图所示，线圈abcd边长分别为L1、L2，通过的电流为I，当线圈绕OO′轴转过θ角时（）A．通过线圈的磁通量是BL1L2cosθB．ab边受安培力大小为BIL1cosθC．ad边受的安培力大小为BIL2cosθD．线圈受的磁力矩为BIL1L2cosθ11．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M N垂直纸面向外运动，下列选项中不可以（）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12．（2000年上海高考试题）如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受场力大小为F到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）A．F2B．F1－F2C．F1＋F2D．2F1－F213．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用14．长为L，重为G的均匀金属棒一端用细线悬挂，一端搁在桌面上与桌面夹角为α，现垂直细线和棒所在平面加一个磁感应强度为B的匀强磁场，当棒通入如图所示方向的电流时，细线中正好无拉力.则电流的大小为______ A．15．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10 km/s的电磁炮（常规炮弹速度大小约为2 km/s），若轨道宽2 m，长为100m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_______ T，磁场力的最大功率P=_______ W（轨道摩擦不计）.16．如图所示，在两根劲度系数都为k的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab，导体棒置于水平方向的匀强磁场中，且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里，当导体棒中通以自左向右的恒定电流时，两弹簧各伸长了Δl1；若只将电流反向而保持其他条件不变，则两弹簧各伸长了Δl2，求：（1）导体棒通电后受到的磁场力的大小?（2）若导体棒中无电流，则每根弹簧的伸长量为多少?17．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为I，方向垂直纸面向外.以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系.（1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度多大？（2）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感应强度多大.（1）电流I的方向；（2）驱动力对液体造成的压强差.。