5.4探究安培力(学)
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编号:22 课题: 5.4探究安培力主编:史胜波审稿:丁义浩时间:12.5 *实授课时: 2 班级:学生:组别:组评:师评:向外探究体验归纳:通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可用来判断:实验与探究二:安培力的大小(导线与磁场方向垂直)探究实验:影响安培力大小的因素猜想:安培力的大小和哪些因素有关呢?探究安培力的大小的方法:问题1、如何改变通电导体的电流大小?问题2、如何改变通电导体的长度?问题3、如何改变磁场的磁感应强度?一、与电流大小的关系汉滨区恒口高级中学高二物理(选修3-1)学案探究五:只在安培力作用下,导体运动情况的判断。
思考并回答3:在蹄形磁铁的上方用橡皮绳悬挂一根通电直导线CD,自我检测1.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向2.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行。
关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是()A.线框有两条边所受的安培力方向相同B.线框有两条边所受的安培力大小相同C.线框所受安培力的合力朝左D.cd边所受安培力对ab边力矩不为零3.在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,一段长为0.5m的通电导体在外力作用下做匀速直线运动,设通过导体的电流为4A,运动速度是0.6m/s,电流方向、速度方向、磁场方向两两相互垂直,则移动这段导线所需要的功率是________W.4.质量为m ,长为L的的金属棒ab用两根细金属丝悬挂在θBBθBCθBAθBDE F G H第15题C D。
高二物理第三节《探究安培力》教案新人教版一、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是安培力。
知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时,它的方向的判断----左手定则。
知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL.3、理解磁感应强度B(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。
培养学生的空间想象能力。
(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.并感受物理知识和日常生活之间的联系。
二、教学重点:安培力的方向确定和大小的计算。
三、教学难点:左手定则的运用。
四、教具:U形磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、开关、多媒体。
五、教学过程:(一)复习引入:让学生回忆在在第二节中学习的磁场的基本特征:对处在磁场中的磁体或电流有力的作用。
过渡:本节我们将对安培力做进一步的讨论。
(二)新课讲解安培力:磁场对电流的作用力.安培力是以安培的名字命名的,因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献.1.安培力的方向【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.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.(如图P81图3-3-3)。
《探究安培力》教案2一、教学内容本节课将围绕物理教材《电磁学》第四章第3节“安培力”的内容展开,详细讲解安培力产生的原理、计算公式以及应用实例。
具体包括安培力的定义、安培力的大小与电流、磁场的关系,以及左手定则的应用。
二、教学目标1. 理解安培力的概念,掌握安培力的大小计算公式。
2. 学会运用左手定则判断安培力的方向。
3. 能够运用安培力的知识解决实际问题,提高物理思维能力和实践能力。
三、教学难点与重点难点:左手定则的应用,安培力的计算公式。
重点:安培力的概念,安培力的大小与电流、磁场的关系。
四、教具与学具准备教具:电流表、磁场演示器、安培力演示仪、投影仪。
学具:左手定则图解、计算器、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过展示电流表指针偏转的现象,引导学生思考电流在磁场中受到的力。
2. 新课导入(10分钟)(1)介绍安培力的概念,引导学生了解安培力产生的原理。
(2)讲解安培力的大小计算公式,通过例题进行解释。
(3)讲解左手定则,演示如何判断安培力的方向。
3. 例题讲解(15分钟)针对安培力的计算和左手定则的应用进行例题讲解,引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习(10分钟)设计相关练习题,让学生现场解答,巩固所学知识。
5. 课堂小结(5分钟)六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力的大小计算公式3. 左手定则4. 例题及解答七、作业设计1. 作业题目:(1)计算安培力的大小。
(2)运用左手定则判断安培力的方向。
2. 答案:(1)安培力的大小= BILsinθ,其中B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线长度,θ为导线与磁场的夹角。
(2)根据左手定则,握住导线,让四指指向电流的方向,大拇指所指的方向即为安培力的方向。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对安培力的概念和计算公式的掌握情况,以及对左手定则的理解和应用。
2. 拓展延伸:(1)探讨安培力在生活中的应用,如电机、发电机等。
安培力教案
教案标题:探究安培力的教学
教学目标:
1. 理解安培力的概念和公式
2. 掌握安培力的计算方法
3. 能够运用安培力解决相关问题
教学重点:
1. 安培力的定义和计算公式
2. 安培力在电路中的应用
3. 安培力与其他物理量的关系
教学难点:
1. 理解安培力的概念和计算方法
2. 运用安培力解决实际问题
教学准备:
1. 教学PPT
2. 实验仪器和材料
3. 教学案例和练习题
教学过程:
1. 导入:通过展示电路图和实验现象引入安培力的概念,激发学生对安培力的兴趣。
2. 概念讲解:介绍安培力的定义、计算公式和单位,引导学生理解安培力的物理意义。
3. 实验演示:进行安培力实验演示,让学生观察实验现象,理解安培力在电路中的应用。
4. 计算练习:通过几个具体的计算例题,引导学生掌握安培力的计算方法,强化学生对安培力的理解。
5. 拓展应用:通过实际案例和练习题,让学生运用安培力解决相关问题,培养学生的物理思维能力和实际应用能力。
6. 总结反思:对安培力的概念和计算方法进行总结,引导学生对本节课内容进行反思和梳理。
教学方式:
1. 演示教学
2. 实验教学
3. 问题导向教学
4. 合作学习
教学评估:
1. 实验报告
2. 计算题练习
3. 案例分析
4. 课堂表现
教学延伸:
1. 安培力与磁场的关系
2. 安培力在电磁感应中的应用
3. 安培力在电磁学中的重要性
通过本教案的设计,学生将能够深入理解安培力的概念和应用,掌握安培力的计算方法,并能够运用安培力解决相关问题,为学生打下坚实的物理基础。
《探究安培力》教案1一、教学内容本节课选自高中物理教材《电磁学》第四章第二节“安培力的计算”。
详细内容包括:安培力定律的推导,安培力的大小计算,以及左手定则的应用。
二、教学目标1. 了解安培力定律的发现过程,理解安培力定律的内容及其适用条件。
2. 学会使用左手定则判断安培力的方向,掌握安培力大小的计算方法。
3. 能够运用安培力知识解决实际问题,提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点:安培力的大小计算和左手定则的应用。
难点:安培力方向的理解和运用。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表、磁铁、导线、电源、演示用安培力实验装置。
2. 学具:电流表、磁铁、导线、电源、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:演示电流在磁场中受到力的作用,引导学生思考电流与磁场之间的关系。
2. 例题讲解:讲解安培力定律的推导过程,引导学生理解安培力定律的内容。
3. 随堂练习:让学生根据安培力定律计算给定电流和磁场下的安培力大小,并使用左手定则判断方向。
4. 讲解左手定则的应用,让学生通过实际操作加深理解。
5. 分析安培力在生活中的应用,如电动机、发电机等。
六、板书设计1. 安培力定律的推导过程。
2. 安培力大小计算公式:F = BILsinθ。
3. 左手定则的内容及应用。
七、作业设计1. 作业题目:计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。
答案:根据安培力定律和左手定则进行计算。
2. 作业题目:分析电动机和发电机中安培力的作用。
答案:电动机中的安培力实现电能转换为机械能,发电机中的安培力实现机械能转换为电能。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入、例题讲解和随堂练习,使学生掌握了安培力的计算方法和左手定则的应用。
课后反思,注意引导学生将所学知识运用到实际问题中,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
拓展延伸部分,可以让学生研究安培力在高科技领域的应用,如磁悬浮列车、磁流体发电机等。
重点和难点解析1. 安培力大小计算公式:F = BILsinθ。
安培力的实验探究与应用安培力是指由电流通过导线所产生的磁场对于其他电流所施加的力。
安培力是电磁学中的重要概念,对于理解电磁现象以及应用于各个领域都具有重要意义。
本文将从实验探究和应用两个方面来介绍安培力的相关知识。
一、实验探究1.1 安培力实验的基本原理安培力实验主要通过在磁场中放置导线,通以电流,然后观察电流所受的力,来揭示电流与磁场之间的相互作用。
根据安培力的方向规则,我们可以得知导线所受的安培力方向与电流方向、磁场方向以及导线的相对位置有关。
1.2 安培力实验的装置和步骤安培力实验的装置主要包括导线、直流电源和磁铁。
首先,将导线弯成所需形状,然后将导线连接到直流电源上,使电流通过导线。
随后,将导线放置于磁铁的磁场中,观察导线所受的力以及力的方向。
可以采用静力平衡法、测力计等工具来测量安培力的大小。
1.3 安培力实验的影响因素安培力的大小受到多种因素的影响,包括电流大小、磁感应强度、导线长度、导线形状等。
通过改变这些因素,可以观察到安培力的变化规律,从而加深对安培力的理解。
二、应用领域2.1 电机原理电机是将电能转换为机械能的装置,其工作原理正是基于安培力的作用。
电机中的导线通以电流,在磁场的作用下产生安培力,推动导线运动,实现电能到机械能的转换。
2.2 电动磁铁电动磁铁是利用电流通过导线时产生的安培力来实现吸附铁磁物体的装置。
通过控制电流的大小可以控制电动磁铁的吸力。
电动磁铁广泛应用于物流、机械制造等领域。
2.3 磁力传感器磁力传感器是一种测量磁场强度的装置,其工作原理也是基于安培力的作用。
通过测量磁场中导线所受的安培力,可以推导出磁场的强度,实现对磁场的测量。
2.4 导航系统在导航系统中,常使用磁罗盘进行导航定位。
磁罗盘中的指针是通过电流通入导线所受的安培力来指示地球的磁北极方向,从而实现定位导航。
三、结语通过对安培力的实验探究和应用领域的介绍,我们可以看到安培力在电磁学中的重要作用。
实验探究帮助我们理解安培力的基本原理以及影响因素,而应用领域则展示了安培力在现实生活中的广泛应用。
课时计划(3)左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线 从掌心进入,使四指指向电流的方向 ,这时大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。
思考与讨论:上述实验结果与左手则得到的结论是否一致?提示:一致2、实验探究2、安培力的大小(1)实验探究过程:a 、提出问题:安培力F 的大小与电流I 、导线长度L 、磁感应强度B 的定量关系?b 、制定计划、设计实验思考与讨论1:怎样控制和改变E 形导线中电流的大小?如何改变磁场中受力的通电导线的长度?用怎样的电路来控制和改变螺线管中磁感应强度B 的大小?如何显示安培力的大小?提示:①将E 形电路连接电源、滑动变阻器、电流表。
通过移动滑动变阻器改变E 形电流的大小,通过电流表显示电流的大小②通过拨动E 形导线的转换开关,选择导线的有效长度。
③将螺线管连接电源、滑动变阻器、电流表。
通过移动滑动变阻器改变螺线管电流的大小,通过电流表显示电流的大小,利用电流表的示值可表示螺线管中的磁感应强度的大小,因为螺线管I B 。
④通过挂钩处钩码的质量,计算其重力值,根据等臂杠杆平衡条件得安培力为F=G 。
思考与讨论2、:怎样设计实验电路?提示:将电流天平的左侧接线柱与左侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联;右侧接线柱与右侧电源、电流表、滑动变阻器、开关串联; 思考与讨论3:采用什么实验方法?实验步骤如何?利用控制变量 法进行实验,实验步骤如下:①保持导线的长度L 和螺线管中的磁感应强度B 不变,改变通电导线的电流,分别记录导线电流I 对应的安培力F 的大小,判断安培力F 与导线电流I 的关系。
②保持导线的长度L 和通电导线的电流I 不变,改变螺线管中的磁感应强度B ,分别记录磁感应强度B 对应的安培力F 的大小,判断安培力F 与磁感应强度B 的关系。
③保持螺线管中的磁感应强度B 和通电导线的电流I 不变,改变导线的长度L ,分别记录导线的长度对应的安培力F 的大小,判断安培力F 与导线的长度的关系。
《实验探究安培力》知识清单一、安培力的定义安培力是指通电导线在磁场中受到的力。
简单来说,当电流通过导线时,如果导线处于磁场中,就会受到一种力的作用,这个力就是安培力。
二、安培力的大小安培力的大小与多个因素有关,主要包括以下几个方面:1、电流的大小(I):电流越大,安培力通常越大。
2、导线在磁场中的有效长度(L):有效长度指的是与磁场方向垂直的那部分导线的长度。
3、磁感应强度(B):磁场越强,安培力越大。
其大小可以用公式 F =BILsinθ 来计算,其中θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
当电流方向与磁场方向垂直时(θ = 90°),sinθ = 1,安培力最大,F = BIL;当电流方向与磁场方向平行时(θ = 0°或180°),sinθ = 0,安培力为零。
三、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
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。
需要注意的是,安培力的方向总是既垂直于电流方向,又垂直于磁场方向。
四、实验探究安培力的装置在实验探究安培力时,通常会用到以下装置:1、磁场产生装置:如蹄形磁铁、通电螺线管等,用于提供磁场。
2、电源:为导线提供电流。
3、导线:通常是一段直导线或弯曲的导线。
4、测力计:用于测量导线所受安培力的大小。
五、实验步骤1、安装实验装置:将磁场产生装置、导线、电源和测力计等按照实验要求正确连接和安装。
2、确定磁场方向:使用磁针或其他方法确定磁场的方向。
3、接通电源:使导线中有电流通过。
4、观察和测量:观察导线在磁场中的运动情况,并使用测力计测量安培力的大小。
5、改变实验条件:改变电流的大小,观察安培力的变化。
改变导线在磁场中的有效长度,观察安培力的变化。
改变磁场的强度,观察安培力的变化。
改变电流方向和磁场方向的夹角,观察安培力的变化。
5.4探究安培力安培力的方向1.基本知识(1)安培力: 在磁场中受的力.(2)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个平面内;让磁感线 ,并使四指指向的方向,这时 的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(3)安培力方向与磁场方向、电流方向的关系:F ⊥B ,F ⊥I ,即F 垂直于 所决定的平面. 2.思考判断(1)通电导线在磁场中一定受安培力作用.( )(2)当通电直导线垂直于磁场方向时,安培力的方向和磁场方向相同.( ) (3)当电流方向和磁场方向不垂直时,安培力方向与电流方向也不垂直.( ) 3.探究交流安培力的方向与通电导线方向、磁场的方向有什么关系?安培力的大小1.基本知识(1)因素:通电导体在磁场中受到的安培力的大小,跟 、 、 都成正比. (2)公式:①F = ②成立条件: 与 垂直.如果电流方向与磁场方向夹角为θ,则表达式为:F = ,当导体中电流的方向与磁场方向平行时,θ=0,此时安培力 .2.思考判断(1)当电流天平平衡时,安培力的大小等于钩码的重力.( )(2)使用电流天平,运用控制变量法可以证明安培力的大小由电流I 、磁感应强度B 两个因素决定.( ) (3)导体中的电流不受安培力的作用,说明了磁感应强度一定为零.( ) 3.探究交流如图5-4-1,当通电导线与磁感线不垂直时,可用左手定则判断安培力的方向吗?若电流与磁感线成θ角,则安培力大小为多少?安培力的方向和左手定则的应用【问题导思】1.安培力的方向由什么因素决定? 2.磁场方向是否要和电流方向一定垂直?1.安培力的方向既垂直于电流的方向,又垂直于磁场的方向.即安培力的方向垂直于电流跟磁场决定的平面,所以判断安培力的方向时,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,再根据左手定则判断安培力的具体方向.2.电流方向和磁场方向间没有因果关系,这两个方向的关系是不确定的.这两个方向共同决定了安培力的方向,所以,已知电流方向和磁场方向时,安培力的方向是唯一确定的,但已知安培力和磁场方向时,电流方向不确定.3.与磁场力相比,电场力是纵向力,其方向总是与电场方向平行,而磁场力是横向力,其方向总是与磁场方向垂直.(2012·福州三中高二检测)一个可以自由运动的线圈L 1和一个固定的线圈L 2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合.当两线圈通以如图5-4-2所示的电流时,从左向右看,则线圈L 1将( )A .不动B .顺时针转动C .逆时针转动D .向纸面内平动1.一根容易形变的弹性导线,两端固定,导线中通有电流,方向如下图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是( )图5-4-1图5-4-2【备选例题】(教师用书独具)如图教5-4-2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(从纸外向纸内看)( )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安培力大小的计算【问题导思】1.公式F =BIL 成立的条件是什么?2.如何计算磁场中弯曲导线所受安培力的大小? 1.计算方法(1)当B 与I 垂直时,F =BIL . (2)当B 与I 成θ角时,F =BIL sin θ. (3)当B 与I 平行时,F =0. 2.应用公式时应注意(1)L 为有效直长度.若导线是弯曲的,此时公式F =BIL sin θ中的L 并不是导线的总长度,而应是弯曲导线的“有效直长度”,它等于在磁场中连接导线两端点直线的长度(如图5-4-3所示).相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端.(2)B 为匀强磁场.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,求出各段受的磁场力,然后求合力.1.公式F =ILB sin 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.图5-4-3图教5-4-22.公式F =IBL sin θ中的L sin θ也可以理解为L 在垂直于磁场方向的“有效长度”. 3.用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中.(2009·全国高考)如图5-4-4,一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ,且∠abc =∠bcd =135°.流经导线的电流为I ,方向如图中箭头所示.导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力( )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)ILBC .方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD .方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB2.(2012·龙岩一中高二检测)如图5-4-5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( )A .0B .0.5BIlC .BIlD .2BIl综合解题方略——安培力作用下物体的平衡质量为m =0.02 kg 的通电细杆ab 置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d =0.2m ,杆ab 与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B =2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图5-4-6所示.现调节滑动变阻器的触头,试求为使杆ab 静止不动,通过ab 杆的电流范围为多少.(杆ab 中电流方向为a 到b ,g 取10 m/s 2)规律总结:图5-4-5图5-4-4图5-4-61.必须先将立体图转换为平面图,然后对物体进行受力分析,要注意安培力方向的确定,最后根据平衡条件或物体的运动状态列出方程.2.注意摩擦力可能有不同的方向,因而求解结果是一个范围.1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系,正确的说法是( ) A .磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的B .磁场方向一定与安培力方向垂直,但电流方向不一定与安培力方向垂直C .磁场方向不一定与安培力方向垂直,但电流方向一定与安培力方向垂直D .磁场方向不一定与电流方向垂直,但安培力方向一定既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直 2.(2012·三明一中高二检测)如图5-4-7所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O 是转动轴,A 是绝缘手柄,C 是闸刀卡口,M 、N 接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B =1 T 的匀强磁场中,CO 间距离为10 cm ,当磁场力为0.2 N 时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,CO 中通过的电流的大小和方向为( )A .电流方向C →OB .电流方向O →C C .电流大小为1 AD .电流大小为0.5 A3.如图所示各图中,表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是()4.一根长为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,受到安培力的大小可能是( )A .0.4 NB .0.2 NC .0.1 ND .05.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5-4-8所图5-4-7示,已知磁感应强度为1 T ,试求出各图中导线所受安培力的大小和方向.【备选习题】(教师用书独具)如图教5-4-3所示,在光滑的水平面上放一半径为R 的导体环,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直环面向里,当环中通有恒定电流I 时,求导体环截面的张力大小.1.在赤道上空,有一条沿东西方向水平架设的导线,当导线中的自由电子自西向东沿导线做定向移动时,导线受到地磁场的作用力的方向为( )A .向北B .向南C .向上D .向下 2.下列说法正确的是( )A .放在匀强磁场中的通电导线一定受到恒定的磁场力作用B .沿磁感线方向,磁场逐渐减弱C .磁场的方向就是通电导线所受磁场力的方向D .安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面3.如图5-4-9所示,一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面,导线和环中的电流方向如图所示,则圆环受到的磁场力为( )A .沿环半径向外B .沿环半径向里C .水平向左D .等于零4.(2012·海南农垦中学检测)如图5-4-10所示,向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会( ) A .纵向收缩,径向膨胀 B .纵向伸长,径向膨胀 C .纵向伸长,径向收缩图教5-4-3图5-4-8乙甲丙图5-4-9图5-4-10D .纵向收缩,径向收缩5.通电矩形线框abcd 与长直通电导线MN 在同一平面内,如图5-4-11所示,ab 边与MN 平行.关于MN 的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是( )A .线框有两条边所受的安培力方向相同B .线框有两条边所受的安培力大小相等C .线框所受的安培力的合力方向向左D .线框所受的安培力的合力方向向右6.如图5-4-12所示,一根有质量的金属棒MN ,两端用细软导线连接后悬于a 、b 两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M 流向N ,此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以( )A .适当减小磁感应强度B .使磁场反向C .适当增大电流D .使电流反向7.如图5-4-13所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )A .如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极B .如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极C .无论如何台秤的示数都不可能变化D .以上说法都不正确8.如图5-4-14所示,通电细杆ab 质量为m ,置于倾角为θ的导轨上,导轨和杆间不光滑,有电流时,杆静止在导轨上,下图是四个俯视图,标出了四种匀强磁场的方向,其中摩擦力可能为零的是()9.将长为1 m 的导线ac 从中点b 折成如图5-4-15所示的形状,放入B =0.08 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,则整个导线所受安培力大小为________N.图5-4-15图5-4-11图5-4-13 图5-4-12图5-4-1410.1982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(常规炮弹的速度约为2 km/s).如图5-4-16所示,若轨道宽为2 m ,长为100 m ,通过的电流为10 A ,试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率有多大(轨道摩擦不计)?11.质量为m 的导体棒MN 静止于宽度为L 的水平轨道上,通过MN 的电流为I ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图5-4-17所示,求棒MN 所受的支持力和摩擦力.12.(2013·福建师大附中高二期末)如图5-4-18所示,挂在天平底部的矩形线圈abcd 的一部分悬在匀强磁场中,当给矩形线圈通入如图所示的电流I 时,调节两盘中的砝码,使天平平衡.然后使电流I 反向,这时要在天平的左盘上加质量为2×10-2 kg 的砝码,才能使天平重新平衡.求磁场对bc 边作用力的大小.若已知矩形线圈共10匝,通入的电流I =0.1 A ,bc 边长度为10 cm ,求该磁场的磁感应强度.(g 取10 m/s 2)图5-4-17图5-4-16图5-4-18。