《粤教版物理选修3-1作业：第3章 磁场 第3节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粤教版物理选修3-1作业：第3章 磁场 第3节（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节第三节 探究安培力探究安培力1在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积 IL 叫电流 元在探究影响通电导线受力因素的实验中无论怎样改变 I、L 的数值，这一比值是FIL_，说明是反映磁场性质的量，与放入什么样的通电导体_FIL 2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 和导线长度 L 的 乘积 IL 的_叫做磁感应强度通常用字母 B 表示在国际单位制中的单位是 _，简称特，符号是 T. 磁感应强度是矢量，其方向就是该处磁场的方向，即小磁针静止时_极所指的 方向 公式：B_. 公式在应用中应注意两点：导线所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直
2、，又跟电流方 向垂直；通电导线长度 L 很短时，B 就是导线所在处的磁感应强度同时，因它所在处 各点的磁感应强度变化很小，可近似认为磁场是匀强磁场 3_对电流的作用力称为安培力安培力方向的判定用_定则：伸开左 手，使大拇指跟其余四指_，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_，那么，_所指的方向就 是通电导线在磁场中所受安培力的方向 4匀强磁场是指_的大小和方向处处相同的磁场，它的磁感线的特点是间 隔相等、互相平行 5通电导线在磁场中所受安培力的大小与 _、_、_、以及电流 I 与 B 的夹角有关，当通电 导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线方向垂
3、直时，所受的安培力最大 F_. 当通电导线与磁感线不垂直时，如图 1 所示，电流方向与磁感线方向成 角，通电导 线所受的安培力为 F_. 当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为_图 1 6磁通量：设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向_的平面 且面积为 S，我们把 B 与 S 的_叫做穿过这个面的磁通量，简称_，用字母 表示，则 _，单位：_. 7在测定某磁场中一点的磁场强弱时，得到下图所示的几个关系图象，其中正确的是 ( )8在磁感应强度的定义式 B中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是( )FIL AB 由 F、I 和 L 决定BF 由 B、I 和 L 决定 CI 由
4、B、F 和 L 决定 DL 由 B、F 和 I 决定 9下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( )10关于通电导线所受安培力 F 的方向，磁感应强度 B 的方向和电流 I 的方向之间的 关系，下列说法正确的是( ) AF、B、I 三者必须保持相互垂直 BF 必须垂直 B、I，但 B、I 可以不相互垂直 CB 必须垂直 F、I，但 F、I 可以不相互垂直 DI 必须垂直 F、B，但 F、B 可以不相互垂直【概念规律练】 知识点一 磁感应强度的方向 1(双选)下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( ) A某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向 B
5、小磁针 N 极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 C垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 D磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 2(双选)下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是( ) A磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向 B磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针 S 极在此处的受力方向一致 C磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定 D磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关知识点二 磁感应强度的定义式 BFIL 3有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( ) A磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理
6、量 B若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C若有一小段长为 L，通以电流为 I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为 F，则该处磁感应强度的大小一定是FILD由定义式 B可知，电流强度 I 越大，导线 L 越长，某点的磁感应强度就越小FIL4根据磁感应强度的定义式 B，下列说法中正确的是( )FIL A在磁场中某确定位置，B 与 F 成正比，与 I、L 的乘积成反比 B一小段通电直导线在空间某处受磁场力 F0，那么该处的 B 一定为零 C磁场中某处 B 的方向跟电流在该处受磁场力 F 的方向相同D一小段通电直导线放在 B 为零的位置，那么它受到的磁场力 F 也一
7、定为零 知识点三 安培力的方向 5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( ) A安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同 B安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直 C安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直 D安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直 6画出图 2 中导线棒 ab 所受的磁场力方向图 2 知识点四 安培力的大小 7一根长为 0.2 m、电流为 2 A 的通电导线，放在磁感应强度为 0.5 T 的匀强磁场中， 受到磁场力的大小不可能是( ) A0.4 N B0.2 N C0
8、.1 N D0 N 8将长为 1 m 的导线 ac，从中点 b 折成如图 3 所示形状，放入 B0.08 T 的匀强磁场 中，abc 平面与磁场垂直，若在导线 abc 中通入 25 A 的直流电，则整根导线所受安培力大 小为多少？图 3【方法技巧练】 一、磁感应强度大小的计算方法 9某课外学习小组设计了以下实验探究某磁场的强弱如图 4 所示，一根长为 L 的 细铝棒用两个劲度系数均为 k 的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里， 当棒中通以向右的电流 I 时，弹簧缩短 x，若通以向左的电流，也是大小等于 I 时，弹簧 伸长 x，则磁感应强度 B 值为( )图 4A. B.kxIL
9、2kxILC. D.kILx2ILkx 二、磁通量的计算方法 10. 如图 5 所示，半径为 R 的圆形线圈共有 n 匝，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为( )图 5 ABR2 BBr2 CnBR2 DnBr21有人根据公式 B提出以下看法，其中正确的是( )FIL A磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力 F 的大小成正比 B磁感应强度的数值跟通电导线的电流 I 成反比 C磁感应强度的数值跟通电导线的长度 L 成反比 D磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与外加导线的长度、 电流的强弱和受力情况均无关
10、 2磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )A BNAmNAmC DNAm2NAm2 3(双选)关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是( ) A电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同 B电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同 C磁感应强度的方向与小磁针 N 极所受磁场力的方向相同 D磁感应强度的方向与小磁针在该处的指向相同 4(双选)下列说法中正确的是( ) A电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零 B一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零 C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该 点电场的
11、强弱 D把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和 电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱 5在匀强磁场中某处 P 放一个长度为 L20 cm，通电电流 I0.5 A 的直导线，测得 它受到的最大磁场力 F1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则 P 处磁 感应强度为( ) A零 B10 T，方向竖直向上 C0.1 T，方向竖直向上 D10 T，方向肯定不是竖直向上 6. 如图 6 所示是三根平行直导线的截面图，若它们的电流强度大小都相同，且 abacad，则 a 点的磁感应强度的方向是( )图 6 A垂直纸面指向纸里B垂直纸面指向纸外 C沿纸面由 a
12、指向 b D沿纸面由 a 指向 d 7(双选)如图 7 所示，框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂 直，则穿过平面的磁通量的情况是( )图 7 A如图所示位置时等于 BSB若使框架绕 OO转过 60角，磁通量为BS32 C若从初始位置转过 90角，磁通量为零 D若从初始位置转过 180角，磁通量变化为 BS 题 号1234567 答 案 8将长度为 20 cm，通有 0.1 A 电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向 如图 8 所示，已知磁感应强度大小为 1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方 向图 89如图 9 所示，一个单匝线圈 abcd 水平放置
13、，面积为 S，当有一半面积处在竖直向 下的匀强磁场中，磁感应强度为 B，当线圈以 ab 边为轴转过 30和 60时，穿过线圈的磁 通量分别是多少？图 910如图 10 所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度 B1 T 水平向右的匀强磁场 中，以导线截面的中心为圆心，半径为 r 的圆周上有 a、b、c、d 四点，已知 a 点的实际磁 感应强度为零，则 b、c、d 三点的磁感应强度分别是多少？方向如何？图 1011一根长 20 cm 的通电导线放在磁感应强度为 0.4 T 的匀强磁场中，导线与磁场方 向垂直，若它受到的安培力为 4103 N，则导线中的电流是多大？若将导线中的电流减 小为 0，则该
14、处的磁感应强度为多少？12匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长 2 cm 的通电导线垂直 磁场方向，当通过导线的电流为 2 A 时，它受到的磁场力大小为 4103 N，问： (1)该处的磁感应强度 B 是多大？ (2)若电流不变，导线长度减小到 1 cm，则它受到的磁场力 F 和该处的磁感应强度 B 各是多少？ (3)若导线长不变，电流增大为 5 A，则它受磁场力 F 和该处的磁感应强度 B 各是多少？第三节第三节 探究安培力探究安培力课前预习练 1确定的 无关2比值 特斯拉 N FIL3磁场 左手 垂直 电流的方向 大拇指 4磁感应强度 5磁感应强度大小 电流大小 导线长度 ILB IBLsin 06垂直 乘积 磁通 BS 韦伯 7D 8.B 9.C10B 安培力 F 总是与磁感应强度 B 和电流 I 决定的平面垂直，但 B 与 I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力 F 与磁场及力 F 与导线都是垂直的，故A、C、D 均错，B 正确课堂探究练1BD 磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向点评 (1)磁感应强度的方向和小磁针 N 极受力方向
