安培力的大小

1、邯鄲 成語NSF（1 1）繩子拉力）繩子拉力_ ( (變大變大, ,變小變小, ,不變不變) )（2 2）桌面對磁鐵的支持）桌面對磁鐵的支持力力_（3 3）桌面對磁鐵的摩擦）桌面對磁鐵的摩擦力力_(_(有有, ,無無).).變大變大變小變小無無NSF桌面對磁鐵的摩擦力桌面對磁鐵的摩擦力 _(_(有有, ,無無) ) 方向方向_._. 有有水平向右水平向右課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練FB問題：問題：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)線之間會通過磁場發(fā)生相互作用會通過磁場發(fā)生相互作用 用學(xué)過的知識加以分析用學(xué)過的知識加以分析同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。反向

2、電流相互排斥。現(xiàn)象現(xiàn)象: :FFF同向電流F反向電流1.1.當(dāng)電流與磁場方向當(dāng)電流與磁場方向垂直垂直時時: :BIF2 2、電流與磁場方向、電流與磁場方向平行平行時，時，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 BI磁場對電流的磁場對電流的作用力為零作用力為零IB B0o0F 90OFIBL把磁感應(yīng)強度把磁感應(yīng)強度B B分解為兩個分量：分解為兩個分量：一個分量與導(dǎo)線垂直一個分量與導(dǎo)線垂直 B B1 1=Bsin=Bsin另一分量與導(dǎo)線平行另一分量與導(dǎo)線平行 B B2 2=Bcos=Bcos平行于導(dǎo)線的分量平行于導(dǎo)線的分量B B2 2不對通電導(dǎo)線產(chǎn)生作不對通電導(dǎo)線產(chǎn)

3、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=ILBsinF=ILBsinB B2 2B B1 1將將B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得3.3.當(dāng)電流與磁場方向夾角為當(dāng)電流與磁場方向夾角為時時: :3.3.當(dāng)電流與磁場方向夾角為當(dāng)電流與磁場方向夾角為時時: :BFBBI I1.1.當(dāng)電流和磁場垂直時當(dāng)電流和磁場垂直時二二. .安培力的大小安培力的大小F FILBILB2.2.當(dāng)電流和磁場平行時當(dāng)電流和磁場平行時F F0 03.3.當(dāng)電流和磁場夾角當(dāng)電流和磁場夾角時時F=ILB F=ILB sinsin如圖所示，如圖所

4、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210-4NB BI I 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面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等腰直角三角形的兩條直角邊，此時電流受到的安培力腰直角三角形的兩條直角邊，此時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？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?對公式的理解對公式的理解L是有效長度，是有效長度， 不一定是導(dǎo)線實際長度不一定是導(dǎo)線實際長度F=ILB F=ILB R RI IB B說說下面各圖的有效

5、長度說說下面各圖的有效長度 4 4、如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的勻強、如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的勻強磁場中，與磁感線成磁場中，與磁感線成=30=30角，導(dǎo)線中通過角，導(dǎo)線中通過的電流為的電流為I I，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，可，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，可采取下列四種辦法，其中不正確的是采取下列四種辦法，其中不正確的是A.A.增大電流增大電流I IB.B.增加直導(dǎo)線的長度增加直導(dǎo)線的長度C.C.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)3030D.D.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)6060C1 1、安培力的大小：、安培力的大小：2 2、安培力的方向、安培力的方向 左手定則左

6、手定則小結(jié)小結(jié)注意：導(dǎo)線不是直線，找導(dǎo)線的有效長度注意：導(dǎo)線不是直線，找導(dǎo)線的有效長度 （首尾連接的直線）（首尾連接的直線） 如圖所示，水平放置的平行金如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距為屬導(dǎo)軌相距為d d，導(dǎo)軌一端與電源，導(dǎo)軌一端與電源相連，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場相連，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為的磁感應(yīng)強度為B B，方向如圖所示，方向如圖所示. .長為長為l l的金屬棒的金屬棒答案解析:abab靜止在導(dǎo)軌上，棒與平行導(dǎo)軌成靜止在導(dǎo)軌上，棒與平行導(dǎo)軌成6060夾角，此夾角，此時，通過金屬棒的電流為時，通過金屬棒的電流為I I，則金屬棒所受的安，則金屬棒所受的安培力大小為培力大小

7、為 . .33260sinBIddBIBILFBId332如右圖所示，通電閉合直角三角形線框如右圖所示，通電閉合直角三角形線框abcabc處在勻強處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，電流方向如圖所磁場中，磁場方向垂直于線框平面，電流方向如圖所示 ， 那 么 三 角 形 線 框 受 到 的 磁 場 力 的 合 力 為示 ， 那 么 三 角 形 線 框 受 到 的 磁 場 力 的 合 力 為 ( )( )A.A.方向垂直于方向垂直于abab邊斜向上邊斜向上B.B.方向垂直于方向垂直于acac邊斜向上邊斜向上C.C.方向垂直于方向垂直于bcbc邊向下邊向下D.D.為零為零答案 D長度為長度為20

8、cm20cm的通電直導(dǎo)線放在勻強磁場中，的通電直導(dǎo)線放在勻強磁場中，電流的強度為電流的強度為1A1A，受到磁場作用力的大小為，受到磁場作用力的大小為2N2N，則磁感應(yīng)強度，則磁感應(yīng)強度B B （ ）A、B10T B、B10TC、B10T D、不能確定不能確定B例例5.5.如圖所示質(zhì)量為如圖所示質(zhì)量為m=50gm=50g的銅棒，長的銅棒，長L L10cm10cm，用長度均為用長度均為L L的兩根軟導(dǎo)線水平地懸吊在豎直的兩根軟導(dǎo)線水平地懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B B1/3T1/3T，通，通電后，平衡時棒向紙外偏轉(zhuǎn)的角度電后，平衡時棒向紙外偏轉(zhuǎn)的角度3737

9、，此銅棒中電流的大小為多少？此銅棒中電流的大小為多少？BmgTF例例6 6、如圖所示，金屬桿、如圖所示，金屬桿abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為m m，長為，長為L L，通過的電流為通過的電流為I I，處在磁感應(yīng)強度為，處在磁感應(yīng)強度為B B的勻強磁的勻強磁場中，結(jié)果場中，結(jié)果abab靜止在水平導(dǎo)軌上。若磁場方向靜止在水平導(dǎo)軌上。若磁場方向與水平導(dǎo)軌成與水平導(dǎo)軌成角，求：角，求：（1 1）棒）棒abab受到的摩擦力；受到的摩擦力；（2 2）棒對導(dǎo)軌的壓力。）棒對導(dǎo)軌的壓力。Bab如圖如圖11-2-5(a)11-2-5(a)，相距，相距20cm20cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面

10、傾角為軌平面傾角為a=37a=370 0，上面放著質(zhì)量為，上面放著質(zhì)量為80g80g的金屬桿的金屬桿abab，整個裝置放在整個裝置放在B=0.2TB=0.2T的勻強磁場中的勻強磁場中. .(1)(1)若磁場方向豎直向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，若磁場方向豎直向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通以多大的電流必須通以多大的電流. .(2)(2)若磁場方向垂直斜面向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌若磁場方向垂直斜面向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通以多大的電流。上，必須通以多大的電流?！窘馕觥坑伞窘馕觥坑蒪 b向向a a看時，進行受力分析如圖所示，看時，進行受力分析如圖所示，由平衡條件得由平衡條件得(1)

11、F=BIL=mgtana I=mgtana/BL=15A(1)F=BIL=mgtana I=mgtana/BL=15A(2)(2)當(dāng)磁場垂直斜面向下時當(dāng)磁場垂直斜面向下時 F=BIL=mgsinaF=BIL=mgsina I=mgsina/BL=12A I=mgsina/BL=12A例例：在傾斜角為：在傾斜角為的光滑斜面上的光滑斜面上, ,置一通有置一通有電流電流I,I,長為長為L,L,質(zhì)質(zhì) 量為量為m m的導(dǎo)的導(dǎo) 體棒，如圖所體棒，如圖所示示, ,在豎直向上的磁場中靜止，則磁感應(yīng)強在豎直向上的磁場中靜止，則磁感應(yīng)強度度B B為為 _._. XmgF解：靜止于斜面說明受力平衡解：靜止于斜面說明

12、受力平衡 mgtg=BIL B=mgtg/IL引申引申1 1：欲使它靜止在斜面上欲使它靜止在斜面上, , 外加磁場的磁感外加磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)強度B B的最小值為的最小值為_,_,方向方向_._.引申引申2 2：欲使它靜止在斜面上欲使它靜止在斜面上, ,且對斜且對斜面無壓力面無壓力, , 外加磁場的磁感應(yīng)強度外加磁場的磁感應(yīng)強度B B的的最小值為最小值為_, _, 方向方向_._.XGNFB mgsin=BIL B=mgsin/ILmg=BIL B=mg/ILXGFB7 7、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

13、平行導(dǎo)軌，將電源、滑動變阻器用的光滑平行導(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)量為導(dǎo)線連接在導(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，磁場方向垂直軌道所在平面，磁場方向垂直軌道所在平面，B B0.8T0.8T。欲使棒欲使棒abab在軌道上保持靜止，滑動變阻器的使用在軌道上保持靜止，滑動變阻器的使用電阻電阻R R應(yīng)為多大？（應(yīng)為多大？（g g取取10m/s10m/s2 2，其它電阻不計），其它電阻不計）BE rRa30bBGFNF8 8、水平放置的兩個平行金屬軌

14、道相距、水平放置的兩個平行金屬軌道相距0.2m0.2m上面有一上面有一質(zhì)量為質(zhì)量為0.04kg0.04kg的均勻金屬棒的均勻金屬棒abab，電源電動勢為，電源電動勢為V V，內(nèi)阻為內(nèi)阻為0.50.5，滑動變阻器調(diào)到，滑動變阻器調(diào)到2.52.5時，要在金屬時，要在金屬棒所在位置施加一個垂直于棒所在位置施加一個垂直于abab的勻強磁場，才能使的勻強磁場，才能使金屬棒金屬棒abab對軌道的壓力恰好為零，求勻強磁場的大對軌道的壓力恰好為零，求勻強磁場的大小和方向小和方向 若保持磁感應(yīng)強度若保持磁感應(yīng)強度B B的大小不變，方向順時針的大小不變，方向順時針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)3737，此時，此時abab仍然靜止，則軌道對仍然靜止，則軌道對abab的支持力和的支持力和摩擦力為多大？摩擦力為多大？ab力電應(yīng)用力電應(yīng)用課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練