磁场对通电导线的作用力

第三章3.4磁场对通电导线的作用力学考与选考要求这俩个实验现象告诉我们通电导线在磁场中受到了力的作用。一、安培力通电导线在磁场中受到的力称为安培力。1.安培力的方向：可以用左手定则来判断伸平左手判断步骤磁感线垂直穿入手心四指指向电流的方向拇指方向----受安培力方向条件结果FBI学考DFBIBIθ一般化：当磁场B的方向与导线成θ角时BIθIBθxyBIθFI一般情况下安培力的大小表达式：1.当电流与磁场方向垂直时，F=ILB安培力最大2.当电流与磁场方向平行时，F=0安培力最小特殊情境下判断通电电流在磁场中的受力方向结论：当磁感应强度的方向与导线的方向平行时，导线受力为零，也就是导线不受安培力。F=0F=01.安培力的大小：2.安培力公式的适用条件；①磁场情境一般是匀强磁场；②导线垂直于磁场；不垂直磁场要分解；③L为导线在磁场中的有效长度；

若B和I垂直时：F=BIL若B和I平行时：F＝0若B和I成时θ角时：F=BILsinθ安培力计算时的归纳平行通电直导线之间的相互作用：结论：同向电流相互吸引，反向电流相互推斥。下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法，正确的有（）

A.安培力方向与磁场方向垂直，同时与电流方向垂直

B.导线在磁场中受到的安培力最大，导线必与磁场方向垂直

C.导线受到的安培力为零，导线所在处的磁感应强度必为零D.安培力的大小只跟磁场的强弱和电流有关AB

D习题

A两根互相平行的长直导线位于图中纸面内，导线中通有大小相等、方向相反的电流，如图所示，导线a、b所受的安培力Fa、Fb的方向是（）A.Fa向左，Fb向右B.Fa向右，Fb向左C.两力都垂直纸面，Fa向里，Fb向外D.两力都垂直纸面，Fa向外，Fb向里A学考真题：法拉第电动机原理如图所示。条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，N极向上。一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连。电源负极与金属杆上端相连，与电源正极连接的导线插入水银中。从上往下看，金属杆A．向左摆动B．向右摆动C．顺时针转动D．逆时针转动D2.一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强强场中，此时悬线中的张力大小小于铜棒的重力，欲使悬线中张力变为0，可采用的方法是

A.保持原磁场不变，适当增大电流且方向不变

B.使电流反向，并适当减弱磁场

C.电流大小、方向不变，适当增强磁场

D.使磁场反向，适当增大电流并反向(AC)3.一根均匀粗导线的两端用柔软导线接入电路，用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（）A、只减小电流

B、只增加电流C、只改变电流方向

D、只改变磁场方向ACDmgILBFF2F+ILB=mg2F=ILB+mgILB4.如图用天平测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝。线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m１、m２的砝码，天平平衡。当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m１-m２)g/NILB磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NILC磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m１-m２)g/NILD磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIL(AB)2016模考(C

)2015学考(C

)选考课本P93做一做B俯视图o•IFF课本P94+-C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.磁铁对桌面的压力减小，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，不受桌面的摩擦力作用FA三.磁电式电表和电动机原理通电线框受到一对方向相反的安培力，使线框转动。磁电式电表【原理】线圈左右两边所受到的安培力方向相反，于是安装在轴上的线圈发生转动。安培力跟电流成正比，所以电流越大，线圈偏转的角度也越大。原理：利用安培力来工作的。转子：电动机中转动的部分定子：电动机中固定不动的部分电动机广泛的应用在工厂、办公室、家庭里。例如：电动剃须刀、录音机、录像机等；大功率输出的有电车、电梯等。应用：2.磁电式电表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，表盘的刻度就是均匀的4、电表的指针转过的角度：nBLdIkq=5、磁电式仪表的特点1.灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小。2.电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的。3.电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。任意弯曲的通电导线的等效长度相当于连接导线两端直线段的长度。1.画出导线所在处的磁场方向2.确定电流方向3.根据左手定则确定受安培力的方向4.根据受力情况判断运动情况判断通电导线在安培力作用下运动方向和运动性质时基本方法根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示，把待发射的炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通入大电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，试判断图中炮弹的受力方向，如果想提高某种电磁炮的发射速度，理论上可怎么办?作业本P57第9题如图所示，在同一水平面上的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒的加速度为2m/s2，求磁场的磁感强度.作业本P55第10题斜面上两种截面图下受安培力情境F安F安如图所示，质量为m的通电导体棒ab置于倾角为的导轨上。若已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为，在图所加的各种磁场中，导体棒均处于静止状态，则导体棒与导轨间摩擦力可能为零的是（）mgmgmgmgFFNFFFNFFN答案：AB如图，相距20cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为a=370，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中.(1)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.(2)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。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，在导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）BErRa30°bBGFNF如图所示，电源电动势E=2.4V，内阻r=0.4Ω,电阻R2=0.2Ω，CD，EF为竖直平面内两条导轨，处在水平匀强磁场中，其电阻忽略不计，ab为金属棒，m=5g,l=25cm，电阻R1=0.2Ω，ab可在光滑轨道上自由滑动，滑动时保持水平，求：（1）S断开时，ab保持静止时，B的大小，（2）S接通瞬间，金属棒的加速度。考题如图所示，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