磁場對通電導線的作用力上課用

——安培力磁場對通電導線的作用力1、改變導線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。磁場對通電導線(或電流)的作用力稱為安培力一、安培力的方向2、上下交互磁場的位置以改變磁場的方向，觀察受力方向是否變化猜測:哪些因素會影響導線受力的方向電流的方向和磁場的方向IBFFIBFIBIBF一.安培力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流的流向，這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的方向。IBFFIBFIBIBF注意：1.安培力的方向既垂直于電流方向又垂直于磁場方向，即安培力垂直電流和磁場所確定的平面BIF示意圖BIF示意圖2.電流與磁場方向不一定垂直；安培力垂直電流和磁場所確定的平面FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB【例1】畫出圖中第三個量的方向。不受力不受力學會立體圖演變成平面圖例2：畫出圖中通電導線棒所受安培力的方向。問題：兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發(fā)生怎樣的相互作用？同向電流相互吸引反向電流相互排斥3、結(jié)論:FFF同向電流F反向電流二、安培力的大小3、通電導線與磁場方向夾角為任意角θ時：B1B2B(θ為B與L的夾角)F=BIL1、通電導線與磁場方向垂直時：2、通電導線與磁場方向平行時：F=0實驗表明：F=BILsinθθ4、對公式的理解★不僅與B、I、L有關，還與放置方式有關★L是有效長度，即磁場中導線兩端連線長度，不一定是導線實際長度★只適用勻強磁場00.02N水平向右0.02N垂直導線斜向左上方例3、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°IB【例4】如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導線為一等邊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？兩力的合力大小方向怎樣？如果電流沿ab邊從a到b，ab邊受安培力多大？如果是一閉合回路受力又是多少?θBIBIθBRIB三.磁電式電表平衡。例5：如圖，把輕質(zhì)導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面。當線圈內(nèi)通入如圖所示的電流后，判斷線圈如何運動？法1、電流元分析法法2、等效分析法環(huán)形電流可等效為小磁針，通電螺線管可等效為條形磁鐵。特殊位置分析法:NS例6：如圖所示，把一重力不計的通電導線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導線可以自由轉(zhuǎn)動，當導線通入圖示方向電流I時，導線的運動情況是(從上往下看)A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降；B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升；C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降；D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升；例7.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()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例8、兩條直導線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動，當直流電流按圖示方向通入兩條導線時，CD導線將（）A、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導線ABB、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導線ABC、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導線ABD、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導線ABABCDII自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙結(jié)論：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4、利用結(jié)論法：結(jié)論一：兩電流平行時，同向電流之間相互吸引，反向電流相互排斥；結(jié)論二：兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且方向相同的趨勢。例9.通電矩形導線框abcd與無限長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與NM平行。判斷線框?qū)⑷绾芜\動MNabcdI1I2MNI1BabcdI2例10

、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線MN，導線與磁場垂直，給導線通以由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，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應用二--安培力作用下物體的平衡問題：F例11.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,當開關接通后,將看到的現(xiàn)象是()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例12.如圖所示，向一根松弛的導體線圈中通以電流,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例13.如圖所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細軟導線連接后懸于a、b兩點，棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N，些時懸線上有拉力，為了使拉力等于零，可以()A.適當減小磁感應強度B.使磁場反向C.適當增大電流D.使電流反向MNabCF例14.在圖中，勻強磁場磁感應強度為B，有一段長L，通有電流為I的直導線ab，電流方向從a到b，則導線所受磁場力大小和方向如何？并將立體圖改畫為平面圖ααBBabαFBααB例15：在傾斜角為θ的光滑斜面上,置一通有電流I,長為L,質(zhì)量為m的導體棒，如圖所示,在豎直向上的磁場中靜止，則磁感應強度B為_________.

F×BθNmg例16.如圖所示，兩平行光滑導軌相距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強度為1T的勻強磁場中，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，為使MN處于靜止狀態(tài)，則電阻R應為多少？(其他電阻不計)例17、如圖所示，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L＝0.5m的光滑平行導軌，將電源、滑動變阻器用導線連接在導軌上，在導