通電到現(xiàn)在磁場中受到的力

第3章第4節(jié)

通電導線在磁場中受到的力一、知識回顧(合作探究）如何描述磁場強弱？安培力(Ampereforce)的方向1、定義：磁場對電流的作用力稱為安培力，是為了紀念安培而命名的。

實驗表明：通電導體在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關。思考與討論

在電場中，電場強度的方向就是正電荷所受電場力的方向。那么，在磁場中，磁感應強度的方向是不是通電導體在磁場中的受力方向呢？實驗結(jié)果分析試畫出下述兩實驗結(jié)果的正視圖：BBIFIFF、B、I方向關系BIF示意圖安培力方向既與電流方向垂直又與磁場方向垂直，即垂直于電流和磁場所在的平面左手定則：伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感應線從掌心進入,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線在磁場中所受安培力的方向遵循左手定則BIF示意圖再次提醒：一定要使用左手！IBFFIBFIBIBF二、安培力方向的判斷FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB二、安培力方向的判斷問題：如圖所示，兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發(fā)生相互作用請使用剛學過的知識解釋本實驗結(jié)果。同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FFF同向電流F反向電流（1）在勻強磁場中，在通電直導線與磁場方向垂直的情況下，導線所受安培力F等于磁感應強度B、電流I和導線的長度L三者的乘積。問題:如果既不平行也不垂直呢？即：（2）平行時：BθI三、安培力的大?。▽W釋疑）IB把磁感應強度B分解為兩個分量：一個分量與導線垂直B1=Bsinθ另一分量與導線平行B2=Bcosθ平行于導線的分量B2不對通電導線產(chǎn)生作用力，通電導線所受作用力僅由B1決定即F=ILB1F=ILBsinθθB2B1將B1=Bsinθ代入得通電直導線與磁場方向不垂直的情況三、安培力的大小公式：F=ILBsinθθ表示磁場方向與電流方向間的夾角

注：在中學階段，此公式僅適用于勻強磁場問題1:若B與I不垂直時，F(xiàn)安與B和I方向關系可以概括為哪句話？這時左手定則對磁感應線有何要求？三、安培力的大小結(jié)論：F一定與B垂直，一定與I垂直。但B與I不一定垂直。問題2：F、B、I一定兩兩垂直嗎？LF=BILF=BIL中的L為有效長度LLL思考與討論試指出下述各圖中的安培力的大小。例題：如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細線將金屬棒ab懸掛在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時兩根細線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根細線對金屬棒拉力變?yōu)榱悖刹捎媚男┓椒ǎ?)（A）適當增大電流I（B）將電流反向并適當改變大?。–）適當增大磁場（D）將磁場反向并適當改變大小ACabI00.02N水平向右0.02N垂直導線，斜向左上方將長度為20cm、通有0.1A電流的直導線放入一勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，已知磁感應強度為1T。試求出下列各圖中導線所受安培力的大小和方向IBIB30°IBGGLX鞏固練習

自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙

解析：兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢例題兩條導線互相垂直，但相隔一小段距離，其中ab固定，cd可以自由活動，當通以如圖所示電流后，cd導線將（）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ababcd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線，當導線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動情況將是()GGLX鞏固練習A．靜止不動B．向紙外平動C．N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動D．N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動C磁場中某處的磁感線如圖所示()A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,Ba>BbB.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,Ba<BbC.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處大D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處小abBGGLX鞏固練習BacbI

如圖所示，直角三角形abc組成的導線框內(nèi)通有電流I＝1A，并處在方向豎直向下的勻強磁場B＝2T中，AC=40cm，，求三角形框架各邊所受的安培力。GGLX鞏固練習

如圖所示，向