人教版高中物理选修3-1:3.4 通电导线在磁场中受到的力 同步课时练习

4 通电导线在磁场中受到的力

记一记

通电导线在磁场中受到的力知识体系

1个概念——安培力

1种方法——左手定则(安培力方向的判断方法) 1个公式——F安=BILsinθ 辨一辨

1.安培力的方向与磁场方向相同.(×)

2.安培力的方向一定与电流方向垂直.(√)

3.通电导线只要放在磁场中就会受到安培力.(×)

4.两根通电导线在同一匀强磁场中,若导线长度相同,电流大小相等,则所受安培力大小相等.(×)

5.磁电式仪表指针偏转角度与电流大小成正比.(√)

6.磁电式电表只能测定电流的大小不能确定被测电流的方向.(×)

7.磁电式电流表内是均匀辐射磁场,不是匀强磁场.(√) 8.通有相反电流的平行直导线互相吸引.(×)

想一想

1.计算安培力大小的公式F=ILsinθ只适于方程磁场吗? 提示:不是.只要导线所在处的磁感应强度相同即可.如计算两平行通电导线向安培力时该公式同样适用.另外对于置于非匀强磁场中的通电导线,只要导线长度足够短,短到可以认为导致各处磁感应强度相同时,该公式同样可以使用.

2.公式F=BILsinθ只适用于通电直导线所受安培力的计算

吗?

提示:不是.该公式也适用于非直线通电导线在磁场中所受安培力大小的计算,只不过式中“L”应取导线的“等效长度”——导线两端点连线的长度.

思考感悟: 练一练 1.

[2019·广东省普通高中学业水平考试]如图所示,在水平向右的匀强磁场中,有一通电直导线,电流方向垂直纸面向里,则直导线所受的安培力方向是( )

A.竖直向下 B.竖直向上 C.水平向左 D.水平向右 答案:A 2.

[2019·河南省普通高中学业水平考试]安培曾经做了许多实验来研究磁场与电流的相互作用.如图所示,把一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,当通入图示的电流时,导线将向________(选填“左”或“右”)移动.为了纪念他的贡献,把通电导体在磁场中受到的力称为________.

答案:右 安培力 3.

[2019·陕西省普通高中学业水平考试]如图,一段长为1 m的通电导线,质量为2.4 kg.悬挂于天花板上.现加一垂直于纸面向时的磁场B,当通入I=3 A电流时悬线的张力恰好为零,g取10 m/s2.求:

(1)所加匀强磁场的磁感应强度的大小?

(2)如果电流方向不变,通入电流大小变为1 A时,磁感应强度的大小又为多少?此时每根悬线拉力为多大?

答案:(1)8 T (2)8 T,8 N 4.[2019·湖南省普通高中学业水平考试]如图所示,赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.50×10-4

T.赤道上有一根沿东西方向放置的直导线,长L=2.0 m,通有方向由东向西、大小I=10 A的电流.

(1)判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下; (2)求导线所受安培力F的大小;

(3)如果将上述通电导线沿南北方向放置,则导线所受安培力大小为多少?

答案:(1)竖直向下 (2)1.0×103 N (3)0

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