《物理》下册第三节-磁场对通电直导线的作用课件_第1页
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文档简介

1、一、磁场对通电直导线的作用力 磁场对通电导线的作用力叫做安培力。 1安培力 当通电导线垂直放入匀强磁场中时，由磁感应强度的定义式可推导出通电导线所受的安培力为BI 当通电直导线的电流方向与匀强磁场的磁感线方向成q 角时，把磁感应强度矢量B正交分解为两个矢量： B=Bcosq ； B=Bsinq 。 BqIqBBBBqIqBBB通电导线所受的安培力为 F= IL B ，将分量式代入，得 F= ILB sin q。 2安培定律 在匀强磁场中，安培力的大小等于电流强度I、导线长度L、磁感应强度B以及I和B夹角q 的正弦的乘积。 当q =0或q =180，即电流方向和磁场方向相同或相反时，通电直导线所

2、受的安培力为零； 讨论 当q =90，即电流方向和磁场方向垂直时，通电直导线所受的安培力最大， F= IL B 。 （2）安培力的方向由左手定则确定。应用左手定则时，让磁感应强度分量B垂直穿过手心，即可判定通电导线所受安培力的方向。 说明（1） F= ILB sin q 只适用于匀强磁场。 【例题】 已知在下图中，匀强磁场的磁感强度为1.0T，通电直导线中的电流强度为10 A，导线长为20 cm。当直导线与磁场方向垂直放置时，直导线所受的安培力有多大？方向如何？当直导线与磁场方向夹角q = 60时，直导线所受的安培力有多大？方向如何？ BqIBI 解 已知：B=1.0T ，I=10A ，L=2

3、0cm=0.20m ，q =60。 求：F、F的大小和方向当直导线与磁场方向垂直放置时当直导线与磁场方向夹角q =60时 由左手定则可知，两种情况下的安培力的方向均垂直于B和I所决定的平面，即垂直纸面向里。二、磁场对通电平面线圈的磁力矩 NSIIO Oab cd单匝矩形通电线圈放在匀强磁场中NSFFIIO Oab cd 当线圈平面与磁场方向平行时，线圈的ad边和bc边中的电流与磁场方向平行，不受安培力；ab边和cd边中的电流与磁场方向垂直，受的安培力大小相等，方向相反，且不在一条直线，均与线圈平面垂直，对线圈产生磁力矩，使线圈绕转轴OO逆时针转动。 ab边和cd边受力大小均为 这两个力对转轴O

4、O均产生逆时针的磁力矩。合磁力矩为因为 是矩形线圈的面积S，所以线圈所受的合磁力矩为 对于N匝密绕平面线圈，它所受的磁力矩应是单匝线圈的N倍，即 当线圈平面与磁场方向垂直时，磁力矩为零；说明 电流表、电动机的工作原理都是线圈在磁场中受到磁力矩而发生转动。 当线圈平面与磁场方向不平行时，磁力矩介于零和最大之间。FadOdFabFcdabcFbcIIBO 当线圈平面与磁场方向平行时，磁力矩最大；三、电流表的工作原理 螺旋弹簧线圈软铁电流表的构造示意图 NSF F 蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀地辐向分布，不管通电线圈转到什么角度，线圈上跟铁芯轴线平行的两边都受到与线圈平面垂直的安培力，这两个力产生的磁力矩与线圈中的电流成正比（M=NISB），使线圈发生转动。【课堂练习题】 如图

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