磁场对通电导线的作用力上课用

——安培力磁场对通电导线的作用力1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。磁场对通电导线(或电流)的作用力称为安培力一、安培力的方向2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化猜测:哪些因素会影响导线受力的方向电流的方向和磁场的方向IBFFIBFIBIBF一.安培力的方向左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的流向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。IBFFIBFIBIBF注意：1.安培力的方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向，即安培力垂直电流和磁场所确定的平面BIF示意图BIF示意图2.电流与磁场方向不一定垂直；安培力垂直电流和磁场所确定的平面FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB【例1】画出图中第三个量的方向。不受力不受力学会立体图演变成平面图例2：画出图中通电导线棒所受安培力的方向。问题：两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生怎样的相互作用？同向电流相互吸引反向电流相互排斥3、结论:FFF同向电流F反向电流二、安培力的大小3、通电导线与磁场方向夹角为任意角θ时：B1B2B(θ为B与L的夹角)F=BIL1、通电导线与磁场方向垂直时：2、通电导线与磁场方向平行时：F=0实验表明：F=BILsinθθ4、对公式的理解★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关★L是有效长度，即磁场中导线两端连线长度，不一定是导线实际长度★只适用匀强磁场00.02N水平向右0.02N垂直导线斜向左上方例3、将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向IBIB30°IB【例4】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等边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？两力的合力大小方向怎样？如果电流沿ab边从a到b，ab边受安培力多大？如果是一闭合回路受力又是多少?θBIBIθBRIB三.磁电式电表平衡。例5：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图所示的电流后，判断线圈如何运动？法1、电流元分析法法2、等效分析法环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁铁。特殊位置分析法:NS例6：如图所示，把一重力不计的通电导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)A.顺时针方向转动，同时下降；B.顺时针方向转动，同时上升；C.逆时针方向转动，同时下降；D.逆时针方向转动，同时上升；例7.如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是()A．静止不动B．向纸外平动C．N极向纸外，S极向纸内转动D．N极向纸内，S极向纸外转动C例8、两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（）A、顺时针方向转动，同时靠近导线ABB、顺时针方向转动，同时离开导线ABC、逆时针方向转动，同时离开导线ABD、逆时针方向转动，同时靠近导线ABABCDII自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙结论：两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势例题4、利用结论法：结论一：两电流平行时，同向电流之间相互吸引，反向电流相互排斥；结论二：两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势。例9.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行。判断线框将如何运动MNabcdI1I2MNI1BabcdI2例10

、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M的电流，则(

)A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用应用二--安培力作用下物体的平衡问题：F例11.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象是()A.弹簧向上收缩B.弹簧被拉长C.弹簧上下振动D.弹簧仍静止不动SC例12.如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会()A.纵向收缩,径向膨胀B.纵向伸长,径向膨胀C.纵向伸长,径向收缩D.纵向收缩,径向收缩纵向A例13.如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，些时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流D.使电流反向MNabCF例14.在图中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图ααBBabαFBααB例15：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质量为m的导体棒，如图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为_________.

F×BθNmg例16.如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)例17、如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m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