34磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力1

1、第三章磁場(chǎng)第三章磁場(chǎng)第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)通電導(dǎo)線受到通電導(dǎo)線受到的的磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)？磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)？當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直垂直時(shí)，時(shí)，1 1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。受力方向是否改變。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱為安培力通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱為安培力一、安培力的方向一、安培力的方向ibf2 2、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化fibfibibf猜測(cè)猜測(cè):哪些因素會(huì)影響導(dǎo)線受力的方向哪些因素會(huì)影響

2、導(dǎo)線受力的方向電流的方向和磁場(chǎng)的方向電流的方向和磁場(chǎng)的方向伸開左手，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，四指指向電流的手心，四指指向電流的方方向，向，這時(shí)拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。這時(shí)拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。 bifi安培力安培力f 的方向總是垂直于電流的方向總是垂直于電流i 與磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度b 所確定的平面所確定的平面 bfbb如果磁場(chǎng)和電流不垂直如果磁場(chǎng)和電流不垂直,情況會(huì)怎樣情況會(huì)怎樣? 關(guān)于垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)關(guān)于垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向，正確的說法是線所

3、受磁場(chǎng)力的方向，正確的說法是a跟磁場(chǎng)方向垂直，跟電流方向平行跟磁場(chǎng)方向垂直，跟電流方向平行b跟電流方向垂直，跟磁場(chǎng)方向平行跟電流方向垂直，跟磁場(chǎng)方向平行c既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直直d既不跟磁場(chǎng)方向垂直，又不跟電流方既不跟磁場(chǎng)方向垂直，又不跟電流方向垂直向垂直 答案答案cfibfibbbifbi3 0ffiiibbb畫出圖中第三畫出圖中第三個(gè)量的方向。個(gè)量的方向。問題：?jiǎn)栴}：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 用學(xué)過的知識(shí)加以分析用學(xué)過的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。同向電流相

4、互吸引。反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。結(jié)論結(jié)論: :fff同向電流f反向電流1.1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí): :bif2、電流與磁場(chǎng)方電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力對(duì)電流的作用力為零為零nsi問題問題: :如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？b biib b0o0f 90ofibl把磁感應(yīng)強(qiáng)度把磁感應(yīng)強(qiáng)度b b分解為兩個(gè)分量：分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直 b b1 1= =bsinbsin另一分量與導(dǎo)線平行另一分量與導(dǎo)線平行 b b2 2= =bcosbcos平行于導(dǎo)線的分量平行于導(dǎo)線的分量b b2 2不對(duì)

5、通電導(dǎo)線產(chǎn)生作不對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由b b1 1決定決定即即f=ilbf=ilb1 1f=f=ilbsinilbsinb b2 2b b1 1將將b b1 1= =bsinbsin代入得代入得通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直不垂直的情況的情況3.3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為角為時(shí)時(shí): :3.3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為角為時(shí)時(shí): :bfbb對(duì)公式的理解對(duì)公式的理解不僅與b、i、l大小有關(guān)，還與放置方式有關(guān)l是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等如果與磁感線垂直的平

6、面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時(shí)電流受到的安培力邊直角三角形的兩條直角邊，此時(shí)電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？怎樣求？大小多少？方向怎樣？?jī)闪Φ暮狭Υ笮》较騼闪Φ暮狭Υ笮》较蛟鯓?？如果電流沿怎樣？如果電流沿ab邊從邊從a到到b，ab邊受安培力多大？邊受安培力多大？如果是一閉合回路如果是一閉合回路受力又是多少受力又是多少?說說下面各圖的有效長(zhǎng)度如圖所示，如圖所示，l=0.2cm，i=0.2a，b=0.5t，求該導(dǎo)線所受安培力是多大？方，求該導(dǎo)線所受安培力是多大？方向如何？向如何？i大小為大小為110-4n1 1、安培力的大?。?、安培力的大小：2 2、安培力的方向、安

7、培力的方向左手定則左手定則小結(jié)1 1、如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)、如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（ ）鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)cns電流微元法、特殊位置法、等效法分析運(yùn)動(dòng)電流微元法、特殊位置法、等效法分析運(yùn)動(dòng)2 2 、如圖所示，條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(chǎng)垂直，導(dǎo)線與磁場(chǎng)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(duì)桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用磁鐵對(duì)

8、桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用b. b. 磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用c. c. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用d. d. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用ans練習(xí)1、兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條ab是固定的，另一條cd能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，cd導(dǎo)線將（ ）a、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線abb、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線abc、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線abd、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)

9、靠近導(dǎo)線ababcdiia練習(xí)練習(xí)2通電矩形導(dǎo)線框通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限與無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線長(zhǎng)通電直導(dǎo)線mn在同一平面內(nèi)，在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，電流方向如圖所示，ab邊與邊與nm平平行。關(guān)于行。關(guān)于mn的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ）a、線框有兩條邊所受的安培力方、線框有兩條邊所受的安培力方向相同；向相同；b、線框有兩條邊所受的安培力大、線框有兩條邊所受的安培力大小相同；小相同；c、線框所受安培力的合力朝左；、線框所受安培力的合力朝左；d、cd所受安培力對(duì)所受安培力對(duì)ab邊的力矩不邊的力矩不為零；為零；mnabcdi1i2正確答案：

10、正確答案：b、cmni1babcdi2練習(xí)練習(xí)3 ：如圖所示，固定螺線管：如圖所示，固定螺線管m右側(cè)有一正方形線右側(cè)有一正方形線框框abcd，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向?yàn)?，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向?yàn)閍bcd，當(dāng)閉，當(dāng)閉合開關(guān)合開關(guān)s后，線框運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)為后，線框運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)為（ ）aab向外，向外，cd向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向m靠攏靠攏bab向里，向里，cd向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離mcad向外，向外，bc向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向m靠攏靠攏dad向里，向里，bc向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離ma1 1 、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

11、 l0.5m0.5m的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連接的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)，電源電動(dòng)勢(shì)e e12v12v，內(nèi)阻，內(nèi)阻r r0.30.3，磁場(chǎng)方向垂直，磁場(chǎng)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(dòng)變阻器的使用電阻滑動(dòng)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(jì)）電阻不計(jì)）be rra30bbgfnf力電應(yīng)用力電應(yīng)用 水平放置的兩個(gè)平行