安培力的大小

1、邯郸 成语NSF（1 1）绳子拉力）绳子拉力_ ( (变大变大, ,变小变小, ,不变不变) )（2 2）桌面对磁铁的支持）桌面对磁铁的支持力力_（3 3）桌面对磁铁的摩擦）桌面对磁铁的摩擦力力_(_(有有, ,无无).).变大变大变小变小无无NSF桌面对磁铁的摩擦力桌面对磁铁的摩擦力 _(_(有有, ,无无) ) 方向方向_._. 有有水平向右水平向右课堂训练课堂训练FB问题：问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。反向

2、电流相互排斥。现象现象: :FFF同向电流F反向电流1.1.当电流与磁场方向当电流与磁场方向垂直垂直时时: :BIF2 2、电流与磁场方向、电流与磁场方向平行平行时，时，NSI问题问题: :如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？B BI磁场对电流的磁场对电流的作用力为零作用力为零IB B0o0F 90OFIBL把磁感应强度把磁感应强度B B分解为两个分量：分解为两个分量：一个分量与导线垂直一个分量与导线垂直 B B1 1=Bsin=Bsin另一分量与导线平行另一分量与导线平行 B B2 2=Bcos=Bcos平行于导线的分量平行于导线的分量B B2 2不对通电导线产生作不对通电导线产

3、生作用力，通电导线所受作用力仅由用力，通电导线所受作用力仅由B B1 1决定决定即即F=ILBF=ILB1 1F=ILBsinF=ILBsinB B2 2B B1 1将将B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得3.3.当电流与磁场方向夹角为当电流与磁场方向夹角为时时: :3.3.当电流与磁场方向夹角为当电流与磁场方向夹角为时时: :BFBBI I1.1.当电流和磁场垂直时当电流和磁场垂直时二二. .安培力的大小安培力的大小F FILBILB2.2.当电流和磁场平行时当电流和磁场平行时F F0 03.3.当电流和磁场夹角当电流和磁场夹角时时F=ILB F=ILB sinsin如图所示，如图所

4、示，L=0.2cm，I=0.2A，B=0.5T，求该导线所受安培力是多大？方，求该导线所受安培力是多大？方向如何？向如何？I大小为大小为210-4NB BI I 如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等腰直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力腰直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎样求？大小多少？方向怎样？怎样求？大小多少？方向怎样？如果是一闭合回路如果是一闭合回路受力又是多少受力又是多少?对公式的理解对公式的理解L是有效长度，是有效长度， 不一定是导线实际长度不一定是导线实际长度F=ILB F=ILB R RI IB B说说下面各图的有效

5、长度说说下面各图的有效长度 4 4、如图所示，直导线处于足够大的匀强、如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成磁场中，与磁感线成=30=30角，导线中通过角，导线中通过的电流为的电流为I I，为了增大导线所受的安培力，可，为了增大导线所受的安培力，可采取下列四种办法，其中不正确的是采取下列四种办法，其中不正确的是A.A.增大电流增大电流I IB.B.增加直导线的长度增加直导线的长度C.C.使导线在纸面内顺时针转使导线在纸面内顺时针转3030D.D.使导线在纸面内逆时针转使导线在纸面内逆时针转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 左手定则左

6、手定则小结小结注意：导线不是直线，找导线的有效长度注意：导线不是直线，找导线的有效长度 （首尾连接的直线）（首尾连接的直线） 如图所示，水平放置的平行金如图所示，水平放置的平行金属导轨相距为属导轨相距为d d，导轨一端与电源，导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为的磁感应强度为B B，方向如图所示，方向如图所示. .长为长为l l的金属棒的金属棒答案解析:abab静止在导轨上，棒与平行导轨成静止在导轨上，棒与平行导轨成6060夹角，此夹角，此时，通过金属棒的电流为时，通过金属棒的电流为I I，则金属棒所受的安，则金属棒所受的安培力大小为培力大小

7、为 . .33260sinBIddBIBILFBId332如右图所示，通电闭合直角三角形线框如右图所示，通电闭合直角三角形线框abcabc处在匀强处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，电流方向如图所磁场中，磁场方向垂直于线框平面，电流方向如图所示 ， 那 么 三 角 形 线 框 受 到 的 磁 场 力 的 合 力 为示 ， 那 么 三 角 形 线 框 受 到 的 磁 场 力 的 合 力 为 ( )( )A.A.方向垂直于方向垂直于abab边斜向上边斜向上B.B.方向垂直于方向垂直于acac边斜向上边斜向上C.C.方向垂直于方向垂直于bcbc边向下边向下D.D.为零为零答案 D长度为长度为20

8、cm20cm的通电直导线放在匀强磁场中，的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为电流的强度为1A1A，受到磁场作用力的大小为，受到磁场作用力的大小为2N2N，则磁感应强度，则磁感应强度B B （ ）A、B10T B、B10TC、B10T D、不能确定不能确定B例例5.5.如图所示质量为如图所示质量为m=50gm=50g的铜棒，长的铜棒，长L L10cm10cm，用长度均为用长度均为L L的两根软导线水平地悬吊在竖直的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度向上的匀强磁场中，磁感应强度B B1/3T1/3T，通，通电后，平衡时棒向纸外偏转的角度电后，平衡时棒向纸外偏转的角度3737

9、，此铜棒中电流的大小为多少？此铜棒中电流的大小为多少？BmgTF例例6 6、如图所示，金属杆、如图所示，金属杆abab的质量为的质量为m m，长为，长为L L，通过的电流为通过的电流为I I，处在磁感应强度为，处在磁感应强度为B B的匀强磁的匀强磁场中，结果场中，结果abab静止在水平导轨上。若磁场方向静止在水平导轨上。若磁场方向与水平导轨成与水平导轨成角，求：角，求：（1 1）棒）棒abab受到的摩擦力；受到的摩擦力；（2 2）棒对导轨的压力。）棒对导轨的压力。Bab如图如图11-2-5(a)11-2-5(a)，相距，相距20cm20cm的两根光滑平行铜导轨，导的两根光滑平行铜导轨，导轨平面

10、倾角为轨平面倾角为a=37a=370 0，上面放着质量为，上面放着质量为80g80g的金属杆的金属杆abab，整个装置放在整个装置放在B=0.2TB=0.2T的匀强磁场中的匀强磁场中. .(1)(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流必须通以多大的电流. .(2)(2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流。上，必须通以多大的电流。【解析】由【解析】由b b向向a a看时，进行受力分析如图所示，看时，进行受力分析如图所示，由平衡条件得由平衡条件得(1)

11、F=BIL=mgtana I=mgtana/BL=15A(1)F=BIL=mgtana I=mgtana/BL=15A(2)(2)当磁场垂直斜面向下时当磁场垂直斜面向下时 F=BIL=mgsinaF=BIL=mgsina I=mgsina/BL=12A I=mgsina/BL=12A例例：在倾斜角为：在倾斜角为的光滑斜面上的光滑斜面上, ,置一通有置一通有电流电流I,I,长为长为L,L,质质 量为量为m m的导的导 体棒，如图所体棒，如图所示示, ,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度度B B为为 _._. XmgF解：静止于斜面说明受力平衡解：静止于斜面说明

12、受力平衡 mgtg=BIL B=mgtg/IL引申引申1 1：欲使它静止在斜面上欲使它静止在斜面上, , 外加磁场的磁感外加磁场的磁感应强度应强度B B的最小值为的最小值为_,_,方向方向_._.引申引申2 2：欲使它静止在斜面上欲使它静止在斜面上, ,且对斜且对斜面无压力面无压力, , 外加磁场的磁感应强度外加磁场的磁感应强度B B的的最小值为最小值为_, _, 方向方向_._.XGNFB mgsin=BIL B=mgsin/ILmg=BIL B=mg/ILXGFB7 7、如图所示，在倾角为、如图所示，在倾角为3030o o的斜面上，放置两条宽的斜面上，放置两条宽L L0.5m0.5m的光滑

13、平行导轨，将电源、滑动变阻器用的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为m m0.2kg0.2kg的金属棒的金属棒abab，电源电动势，电源电动势E E12V12V，内阻，内阻r r0.30.3，磁场方向垂直轨道所在平面，磁场方向垂直轨道所在平面，B B0.8T0.8T。欲使棒欲使棒abab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻电阻R R应为多大？（应为多大？（g g取取10m/s10m/s2 2，其它电阻不计），其它电阻不计）BE rRa30bBGFNF8 8、水平放置的两个平行金属轨

14、道相距、水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m0.2m上面有一上面有一质量为质量为0.04kg0.04kg的均匀金属棒的均匀金属棒abab，电源电动势为，电源电动势为V V，内阻为内阻为0.50.5，滑动变阻器调到，滑动变阻器调到2.52.5时，要在金属时，要在金属棒所在位置施加一个垂直于棒所在位置施加一个垂直于abab的匀强磁场，才能使的匀强磁场，才能使金属棒金属棒abab对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大小和方向小和方向 若保持磁感应强度若保持磁感应强度B B的大小不变，方向顺时针的大小不变，方向顺时针转转3737，此时，此时abab仍然静止，则轨道对仍然静止，则轨道对abab的支持力和的支持力和摩擦力为多大？摩擦力为多大？ab力电应用力电应用课堂训练课堂训练