探究磁場對電流的作用

1、磁場對電流的作用復(fù)習(xí)溫故復(fù)習(xí)溫故磁通量磁通量(Wb)=BS下列各種說法中，正確的是（下列各種說法中，正確的是（ ） A.磁通量很大，而磁感應(yīng)強(qiáng)度可能很小；磁通量很大，而磁感應(yīng)強(qiáng)度可能很?。?B.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁通量也越大；磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁通量也越大； C.磁通量小，一定是磁感應(yīng)強(qiáng)度??；磁通量小，一定是磁感應(yīng)強(qiáng)度??； D.磁感應(yīng)強(qiáng)度很大，而磁通量可能為零。磁感應(yīng)強(qiáng)度很大，而磁通量可能為零。在奧斯特實(shí)驗(yàn)中我們知道了電流對磁體有在奧斯特實(shí)驗(yàn)中我們知道了電流對磁體有力的作用，反過來，磁體對電流有無力的力的作用，反過來，磁體對電流有無力的作用呢？作用呢？ n閉合開關(guān)，原來靜止在磁場中的導(dǎo)體發(fā)生運(yùn)動.

2、n此時導(dǎo)體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變.n根據(jù)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，說明通電導(dǎo)體在磁場受到力的作用通電導(dǎo)體在磁場受到力的作用. ）猜猜看，安培力的方向與哪些因素有關(guān)？猜猜看，安培力的方向與哪些因素有關(guān)？改變改變改變改變不變不變只交換磁極位置只交換磁極位置只改變電流方向只改變電流方向受力方向受力方向受力方向受力方向同時改變電流同時改變電流和磁場方向和磁場方向受力方向受力方向BIF1. 通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。2.通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向跟通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向跟電電流方向和磁場的方向流方向和磁場的方向有關(guān)。這個力的有關(guān)。這個力的方向既與電流方向垂直，又與磁

3、場方方向既與電流方向垂直，又與磁場方向垂直。向垂直。IFB， FI，即，即F垂直于垂直于B和和I所在的平面所在的平面（B和和I可以有任意夾角）可以有任意夾角）伸開左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟伸開左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線四指垂直，讓磁感線手心，四指指向電流的向手心，四指指向電流的向，這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的向。，這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的向。 練習(xí)練習(xí)：下圖中表示通電直導(dǎo)線在磁場中的受力情況，下圖中表示通電直導(dǎo)線在磁場中的受力情況，請標(biāo)出電流方向或磁場力方向。請標(biāo)出電流方向或磁場力方向。BFBBFFF無無BB猜猜看：猜猜看： 通電導(dǎo)線所

4、受到的安培力與什么因素有關(guān)？通電導(dǎo)線所受到的安培力與什么因素有關(guān)？ 1. 1.磁場強(qiáng)弱程度磁場強(qiáng)弱程度 2.2.電流的大小電流的大小 3.3.通電導(dǎo)線長度通電導(dǎo)線長度 4.4.磁場與電流間的夾角磁場與電流間的夾角. .用用控制變量法控制變量法完成三個探究任務(wù)：完成三個探究任務(wù)：任務(wù)一：保持磁場強(qiáng)弱和導(dǎo)線長度不變，研究任務(wù)一：保持磁場強(qiáng)弱和導(dǎo)線長度不變，研究 安培力大小與電流強(qiáng)度安培力大小與電流強(qiáng)度間的關(guān)系。間的關(guān)系。任務(wù)二：保持磁場強(qiáng)弱和電流強(qiáng)度不變，研究任務(wù)二：保持磁場強(qiáng)弱和電流強(qiáng)度不變，研究 安培力大小與導(dǎo)線長度安培力大小與導(dǎo)線長度間的關(guān)系。間的關(guān)系。任務(wù)三：保持電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長度不變，研

5、究任務(wù)三：保持電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長度不變，研究 安培力大小與磁場強(qiáng)弱安培力大小與磁場強(qiáng)弱間的關(guān)系。間的關(guān)系。 精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：在勻強(qiáng)磁場中，通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中，通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，它受與磁場方向垂直時，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度力的大小既與導(dǎo)線的長度L L 成正比，又與導(dǎo)線中的電成正比，又與導(dǎo)線中的電流流I I 成正比，還與磁感應(yīng)成正比，還與磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度B B成正比。成正比。 1.當(dāng)電流與磁場方向垂直時：當(dāng)電流與磁場方向垂直時：結(jié)論：結(jié)論：2.2.當(dāng)電流方向與磁場方向夾角為當(dāng)電流方向與磁場方向夾角為時：時：B1B23.當(dāng)電流與磁場方向平行時：當(dāng)電流與磁場方向平行時

6、：練習(xí)練習(xí)如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水，與水平面夾角為平面夾角為450，金屬棒，金屬棒MN的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.1kg，處在豎，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場中，電源電動勢的勻強(qiáng)磁場中，電源電動勢為為6V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1，為使，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？應(yīng)為多少？(其他電阻不計其他電阻不計)想一想分析：兩導(dǎo)線可看做一方處在另分析：兩導(dǎo)線可看做一方處在另一方產(chǎn)生的磁場中一方產(chǎn)生的磁場中 磁場對通電彈簧的作用 由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的

7、安培力的力矩力矩也跟電流成正比，而也跟電流成正比，而螺旋形彈簧的扭矩螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角與指針轉(zhuǎn)過的角度成正比，所以磁電式電表的度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻表盤刻度是均勻的。的。 由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的安培力的力矩力矩也跟電流成正比，而也跟電流成正比，而螺旋形彈簧的扭矩螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角與指針轉(zhuǎn)過的角度成正比，所以磁電式電表的度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻表盤刻度是均勻的。的。畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2 2 、如圖所示，條

8、形磁鐵放在水平桌面上，在其正、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導(dǎo)線中央的上方固定一根直導(dǎo)線MNMN，導(dǎo)線與磁場垂直，導(dǎo)線與磁場垂直，給導(dǎo)線通以由給導(dǎo)線通以由N N向向M M的電流，則的電流，則( )( )A. A. 磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B. B. 磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C. C. 磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D. D. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用

9、A3 3 、如圖所示，在傾角為如圖所示，在傾角為3030o o的斜面上，放置兩條寬的斜面上，放置兩條寬L L0.5m0.5m的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m m0.2kg0.2kg的金屬棒的金屬棒abab，電源電動勢，電源電動勢E E12V12V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r r0.30.3，磁場方向垂直，磁場方向垂直軌道所在平面，軌道所在平面，B B0.8T0.8T。欲使棒。欲使棒abab在軌道上保持靜止，在軌道上保持靜止，滑動變阻器的使用電阻滑動變阻器的使用電阻R R應(yīng)為多大？（應(yīng)為多大？（g g取取10m/s10m/s2 2，其它，其它電阻不計）電阻不計）BE rRa30bBGFNFn4、水平放置的兩個平行金屬軌道相距0.2m上面有一質(zhì)量為0.04kg的均勻金屬棒ab，電源電動勢為V，內(nèi)阻為0.5，滑動變阻器調(diào)到2.5時，要在金屬棒所在位置施加一個垂直與ab的勻強(qiáng)磁場，才能使金屬棒ab對軌道的壓力恰好為零，求勻強(qiáng)磁場的大小和方向若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不變，方向順時針轉(zhuǎn)37，此時a