安培力精華版

1、4、磁場對通電導(dǎo)線的作用力安培力實驗演示：問題一：觀察演示實驗發(fā)現(xiàn),通電導(dǎo)線的受力方向與磁場方向、電流的方向三者不但不在一條直線上,而且不在一個平面內(nèi),怎樣確定它的方向呢？一、安培力的方向FIBIFBFBINSFBFIFBI安培力F、磁感應(yīng)強度B、電流I三者的方向關(guān)系: F垂直于電流與磁場所在的平面.而B與I不一定垂直伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。安培力的方向左手定則左手定則練習(xí)1：電流強度為I的通電導(dǎo)線放置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)線所受安培力為F，則下列說法

2、正確的是 A勻強磁場中通電導(dǎo)線所受安培力F，磁感應(yīng)強度B及電流I，三者在方向上一定互相垂直B若I、B方向確定，則F方向唯一確定C若F與B方向確定，則I方向唯一確定D若F與B方向確定，則I方向不唯一確定，但I一定在與F垂直的平面內(nèi)E若F與I方向確定，則B方向唯一確定F若F與I方向確定，則B方向不唯一確定，但B一定在與F垂直的平面內(nèi)(BDF)BIIBIFIF【例1】畫出圖中第三者的方向。BB(1)(2)(3)(4)(5)F垂直紙面向里注:安培力的方向總與導(dǎo)線垂直,與磁感應(yīng)強度垂直。BFBF分析受到的安培力時,要善于把立體圖, 改畫成易于分析受力的平面圖形.aBbBba思考與討論：兩平行通電直導(dǎo)線,

3、若通以同向電流,則相互吸引；若通以反向電流,則相互排斥.為什么？F12F2112兩條導(dǎo)線互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可以自由活動，當(dāng)通以如圖所示電流后，cd導(dǎo)線將（）A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近abB.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開abC.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開abD.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近ababcdD如圖所示，向一根松弛的導(dǎo)體線圈中通以電流,線圈將會( )A.縱向收縮,徑向膨脹B.縱向伸長,徑向膨脹C.縱向伸長,徑向收縮D.縱向收縮,徑向收縮縱向A把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來,使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸,并使它組成如圖所示的電波,當(dāng)開關(guān)接通后,將看到的現(xiàn)象 是(

4、 )A.彈簧向上收縮B.彈簧被拉長C.彈簧上下振動D.彈簧仍靜止不動SC如圖所示，通電直導(dǎo)線A與賀形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上,通有如圖所示的電流時,通電直導(dǎo)線受到水平向 的安培力作用.當(dāng)A、B中電流大小保持不變,但同時改變方向時,通電直導(dǎo)線A所受的安培力方向水平向 .AIBI右右1.當(dāng)電流與磁場方向垂直時：二、安培力的大小B為勻強磁場BI條件：F = ILBF=0FIBI2.當(dāng)電流與磁場方向平行時：BB1B2.當(dāng)電流與磁場方向夾角時：F = ILBsin（B為勻強磁場）（為磁場和導(dǎo)線夾角）BFBBIBIIBIFIF【例1】畫出圖中第三者的方向。BB(1)(2)(3)(4)(5)F垂直

5、紙面向里BacbI 如圖所示，直角三角形abc組成的導(dǎo)線框內(nèi)通有電流I1A，并處在方向豎直向下的勻強磁場B2T中，AC=40cm， ，求三角形框架各邊所受的安培力。導(dǎo)線abc為垂直折線,其中電流為I，ab=bc=L,導(dǎo)線拓在的平面與勻強磁場垂直,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,求導(dǎo)線abc所受安培力的大小和方向.abc【例3】如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為450，金屬棒MN的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？(其他電阻不計)【答案】R=0.2如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面水平

6、放置一根長為L、質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向里，欲使導(dǎo)線靜止在斜面上，外加磁場，磁感應(yīng)強度的大小和方向可以是( )A.B=mgsin/IL，方向垂直斜面向下B.B=mgtan/IL，方向豎直向下C.B=mg/IL，方向水平向左D.B=mgcos/IL，方向水平向左IBC安培力F垂直于B和I所決定的平面用左手定則判定。B為勻強磁場.方向:大?。盒〗Y(jié)：F=BIL B垂直導(dǎo)線方向F=0B平行導(dǎo)線方向F=BILsin B和I成一夾角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

7、個垂直與ab的勻強磁場，才能使金屬棒ab對軌道的壓力恰好為零，求勻強磁場的大小和方向ab若保持磁感應(yīng)強度B的大小不變，方向順時針轉(zhuǎn)37，此時ab仍然靜止，則軌道對ab的支持力和摩擦力為多大？如圖所示，在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，有兩根相同的彈簧，下面掛一條長為0.5m，質(zhì)量為0.1kg的金屬棒MN，此時彈簧伸長10cm，欲使彈簧不伸長則棒上應(yīng)通過的電流的大小和方向如何？MNIB2A，方向從M到N2 、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MN，導(dǎo)線與磁場垂直，給導(dǎo)線通以由N向M的電流，則( )A. 磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B. 磁鐵對桌面的壓力減小

8、，受桌面的摩擦力作用C. 磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用NS導(dǎo)線將如何運動？如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O點，在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動情況將是( )A靜止不動B向紙外平動CN極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動DN極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動C磁電式電流表1、磁電式電流表的構(gòu)造：刻度盤、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成） 、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。鐵芯、線圈和指針是一個整體可以轉(zhuǎn)動。.問題電流表中磁場分布有何特點呢？電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的. 所謂均勻輻向分布，就是說所

9、有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.在以鐵芯為中心的圓圈上，各點的磁感應(yīng)強度B的大小是相等的.該磁場并非勻強磁場問題該磁場是否勻強磁場？問題該磁場的特點？2、電流表的工作原理 1、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，當(dāng)電流通過線圈時線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動使螺旋彈簧被扭動，產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩，其大小隨線圈轉(zhuǎn)動的角度增大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動的力矩相平衡時，線圈停止轉(zhuǎn)動。2、磁場對電流的作用力與電

10、流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的強弱。3、當(dāng)線圈中的電流方向發(fā)生變化時，安培力的方向也隨之改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。表盤的刻度均勻，I【說明】由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的力矩也跟電流成正比，而螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻的。三、磁電式電流表的特點1、表盤的刻度均勻，I。2、靈敏度高，但過載能力差，容易燒壞。3、滿偏電流Ig，內(nèi)阻Rg反映了電流表的最主要特性。怎樣提高磁電式電流表的靈敏度？3 、在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L0.5m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m0.2kg的金屬棒ab，電源電動勢E12V，內(nèi)阻r0.3，磁場方向垂直軌道所在平面，B0.8T。欲使棒ab在軌道上保持靜止，滑動變阻器的使用電阻R應(yīng)為多大？（g取10m/s2，其它電阻不計）BErRa30bBGFNF【例題】如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為450，金屬棒MN的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1，為使MN處于