2017-2018学年高中物理第三章磁场第4讲通电导线在磁场中受到的力学案新人教版选修3_1
2017-2018学年高中物理第三章磁场第4讲通电导线在磁场中受到的力学案新人教版选修3_1第3页

答案 当通电导线与磁场平行时不受磁场力,由此可知,当导线不受磁场力作用时无法判定该处有无磁场.

例2 长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向分别如图所示,已知磁感应强度为B,对于下列各图中,导线所受安培力的大小计算正确的是(  )

解析 A图中,导线不和磁场垂直,将导线投影到垂直磁场方向上,故F=BILcosθ,A正确;B图中,导线和磁场方向垂直,故F=BIL,B错误;C图中,导线和磁场方向垂直,故F=BIL,C错误;D图中,导线和磁场方向垂直,故F=BIL,D错误.

答案 A

例3 如图3所示,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abcd所受到的磁场的作用力的合力(  )

图3

A.方向竖直向上,大小为(+1)BIL

B.方向竖直向上,大小为(-1)BIL

C.方向竖直向下,大小为(+1)BIL

D.方向竖直向下,大小为(-1)BIL

解析 导线abcd的有效长度为线段ad,由几何知识知Lad=(+1)L,故线段abcd所受磁场力的合力大小F=BILad=(+1)BIL,导线有效长度的电流方向为a→d,据左手定则可以确定导线所受合力方向竖直向上,故A项正确.

答案 A

当导线垂直放入磁场时,安培力大小F=ILB,其中L为导线的有效长度,即连接两端点直线的长度,如图4所示.注意在丁中L=2R而不等于2πR.