20xx人教版高中物理選修（3-1）第3章 4《通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力》-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置 ——電磁炮。成才之路 ※ 了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力與哪些因素有關(guān)呢？ 知識(shí)自主梳理 ?安培力 ? ? 把通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力稱為安培力。 ? θ為磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電導(dǎo)線之間的夾角。 ? 2． 原理 ? 通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力而偏轉(zhuǎn)。 半徑 平行 ? 4．優(yōu)、缺點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)是 __________高，能測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的 __________，允許通過(guò)的電流很弱。 ? 3．注意區(qū)別安培力的方向和電場(chǎng)力的方向與磁場(chǎng)、電場(chǎng)的方向的關(guān)系，安培力的方向總是與磁場(chǎng)的方向垂直，而電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)的方向平行。 ? 二、安培力大小的計(jì)算 ? 1． 對(duì)安培力 F＝ ILBsinθ的理解 ? (1)當(dāng) B與 I垂直時(shí)，即 sin90176。 ? 3． 電流在磁場(chǎng)中的受力特點(diǎn) ? 電荷在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力作用，但是電流在磁場(chǎng)中不一定受安培力作用。 ? (遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)北校 2020～ 2020學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè) )在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放入通有相同電流的三條不同形狀的導(dǎo)線，如圖所示，每條導(dǎo)線的兩個(gè)端點(diǎn)間的距離相等，問(wèn)所受磁場(chǎng)力最大的導(dǎo)線是 ( ) ? A．甲線最大 B．乙線最大 ? C．丙線最大 D．三條線一樣大 ? 答案： D ? 解析： 由題意可知，三個(gè)圖中導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度相同，而且均垂直于磁場(chǎng)，故根據(jù)公式 F＝BIL可知，三條線所受安培力一樣大，故 A、 B、 C錯(cuò)誤， D正確。 ? [特別提醒 ](1)導(dǎo)體處于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)，通常用電流元法判斷其受力情況。 (填 “ 左 ”或 “ 右 ” ) ?安培力方向的判斷 ? 解析： 利用定培定則先判斷出 B產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在導(dǎo)線環(huán)外部是垂直紙面向里的，再利用左手定則判定直導(dǎo)線 A受到的安培力的方向是水平向右的。 (1) 若磁場(chǎng)的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？ (2) 若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？ 解析： (1) 若磁場(chǎng)方向豎直向上，從 a 向 b 觀察，導(dǎo)線受力情況如右圖所示。 根據(jù)左手定則知，該磁場(chǎng)方向垂直斜面向上。將導(dǎo)線 AB 從 N 、 S 極的中間分成兩段，對(duì) AO 、 OB 段所處 的磁場(chǎng)方向如圖甲所示，由左手定則可知 AO 段受安培力的方向垂直于紙面向外， OB 段受安培力的方向垂直于紙面向里，可見(jiàn)從上向下看，導(dǎo)線 AB 將繞 O 點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 ? 綜合上述由兩個(gè)特殊位置的判斷可知，當(dāng)導(dǎo)線不在上述的特殊位置時(shí)，所受安培力使導(dǎo)線 AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng) C正確。位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線，長(zhǎng) L＝ 1m，通有 I＝ 1A的恒定電流。出現(xiàn)錯(cuò)誤的主要原因是不清楚當(dāng)合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿導(dǎo)線方向時(shí)導(dǎo)線也不受安培力
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