20xx粵教版高中物理選修（3-1）33《探究安培力》(文件)
【正文】 ，我們稱之為“ 有效面積 ” ． 若磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面，且正向磁感線條數(shù)為Φ 1 ，反向磁感線條數(shù)為 Φ 2 ，則磁通量等于穿過(guò)平面的磁感線的凈條數(shù) ( 磁通量的代數(shù)和 ) ，即 Φ ＝ Φ 1 － Φ 2 . ( 3) 磁通量的變化量 Δ Φ ＝ Φ 2 － Φ 1 ，其數(shù)值等于初、末態(tài)穿過(guò)某個(gè)平面磁通量的差值． 【典例 1 】 ( 雙選 ) 如圖 3 － 3 － 4 所示，一金屬直桿 MN 兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方， MN 與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使 MN 垂直于紙面向外運(yùn)動(dòng)，可以 ( ) ． 圖 3 － 3 － 4 A ．將 a 、 c 端接在電源正極， b 、 d 端接在電源負(fù)極 B ．將 b 、 c 端 接在電源正極， a 、 d 端接在電源負(fù)極 C ．將 a 、 d 端接在電源正極， b 、 c 端接在電源負(fù)極 D ．將 a 、 c 端接在交流電源的一端， b 、 d 端接在交流電源的另一端 解析 本題主要考查兩個(gè)方面知識(shí)：電流的磁場(chǎng)和左手定則．要求直桿 MN垂直于紙面向外運(yùn)動(dòng)，把直桿所在處的磁場(chǎng)方向和直桿中電流畫(huà)出來(lái)，得 A正確； B錯(cuò)誤．若使 a、 c兩端 (或 b、d兩端 )的電勢(shì)相對(duì)于另一端 b、 d(或 a、 c)的電勢(shì)的高低做同步變化，線圈磁場(chǎng)與電流方向的關(guān)系跟上述兩種情況一樣，故 D也正確． 答案 AD 借題發(fā)揮 安培定則、左手定則往往同時(shí)應(yīng)用．應(yīng)特別注意，安培定則是判斷電流的磁場(chǎng)方向，又稱右手螺旋定則，而左手定則是用左手判斷電流的受力情況． 【變式 1 】 畫(huà)出圖中各磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的方向． 解析 無(wú)論 B、 I是否垂直，安培力總是垂直于 B與 I決定的平面，且滿足左手定則． 答案 如圖所示 【典例 2 】 如圖 3 － 3 － 5 所示，導(dǎo)線 abc 為垂直折線，其中電流為 I ， ab ＝ bc ＝ L . 導(dǎo)線所在的平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B . 求導(dǎo)線 abc 所受安培力的大小和方向． 圖 3 － 3 － 5 解析 法一 法二 答案 2 BIL 方向沿 ∠ abc 的角平分線向上 ( 垂直于 ac 斜向上 ) 借題發(fā)揮 ( 1) 導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)線兩端點(diǎn)連線的長(zhǎng)度． ( 2) 閉合導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為零， 安培力也為零． 【 變式 2】 如圖所示在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有下列各種形狀的通電導(dǎo)線，電流為 I，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，求各導(dǎo)線所受的安培力． 答案 A ． BIL c os α B ． BIL C. 2 BIL D ． 2 B IR E ． 0 【典例 3 】 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ． A ．磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測(cè)定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力 F 與該導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L 、通過(guò)的電流I 乘積的比值，即 B ＝FIL A ．磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測(cè)定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力 F 與該導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L 、 通過(guò)的電流 I 乘積的比值，即 B ＝FIL B ．通電導(dǎo)線在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C ．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝FIL只是定義式，它的大小取決于場(chǎng)源以及在磁場(chǎng)中的位置，與 F 、 I 、 L 以及通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的方向無(wú)關(guān) D ．通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)的方向 解析 根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，通電導(dǎo)線應(yīng)為 “ 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線 ” ，只有在這個(gè)方向?qū)Ь€所受磁場(chǎng)力才最大，本題 A 選項(xiàng)未注明導(dǎo)線放置的方向，所以是錯(cuò)誤的．通電導(dǎo)線若放置方向與電流平行時(shí)，也不受磁場(chǎng)力作用 ，所以 B 選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的．在磁場(chǎng)場(chǎng)源穩(wěn)定的情況下，磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 ( 包含大小和方向 ) 都是確定的，與放入該點(diǎn)的檢驗(yàn)電流、導(dǎo)線無(wú)關(guān)，故選項(xiàng) C 正確．根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤． 答案 C 借題發(fā)揮 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝FIL是反映磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量，是采用比值的方法來(lái)定義的，該公式是定義式而不是決定式，磁場(chǎng)中各處的 B 值是確定的，與放入該點(diǎn)的檢驗(yàn)電流的大
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