磁场对通电导体的作用力

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.4,磁场对通电导体的作用力,安培力,概念,:,通电导线在磁场中受到的力,安培力的方向,演示,知识梳理,1.,安培力：磁场,对,的,作用力,.,2.,安培力的方向判定,(1),左手定则：,伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内,.,把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指,指向,，,那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向,.,图,2,电流,电流的方向,左手定则,安培力的方向、磁感应强度方向、电流方向遵循左手定则。,左手定则：伸开左手使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内。让磁感应线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。,例,1,、,利用左手定则判断下列通电导体在磁场中所受的安培力方向,30,30,例：在如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是,( ),A,D,B,C,F,F,F,F,例,2,、利用左手定则判断下列通电导体在磁场中所受的安培力方向（画侧视图）,a,b,B,a,b,B,b,B,a,例,3,画出图,6,中各磁场对通电导线的安培力的方向,.,图,6,无论,B,、,I,是否垂直，安培力总是垂直于,B,与,I,决定的平面，且满足左手定则,.,F,、,B,、,I,方向关系示意图,B,I,F,安培力的大小,公式,:F=BIL,(,此时,BIL,三者关系为两两垂直,),B,与,I,不垂直时：,F=BILsin,有效长度：,如图,11,所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流为,I,，磁感应强度为,B,，则各导线所受到的安培力分别为：,结论：找起点到终点的距离,图,11,F,A,_,_,_,，,F,B,_,，,F,C,_,，,F,D,_.,BIL,cos,0,例,4,关,如图,10,所示，一根导线位于磁感应强度大小为,B,，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中,AB,BC,CD,DE,l,，且,C,120,、,B,D,150.,现给这根导线通入由,A,至,E,的恒定电流,I,，则导线受到磁场作用的合力大小,为,图,10,安培力作用下通电导体的平衡,和高一力学平衡问题比较，只是受力分析时多了一个安培力，安培力是性质力，注意画出通电导线受力的平面图（正视图或侧视图）必要时结合闭合电路欧姆定律等进行分析,例,5,、,在图,3,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。,A B,a,b,B,b,B,a,例,6,、,如图所示，通电直导线质量为,m,、长为,L,，水平的放置在倾角为,的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为,I,，要求导线静止在斜面上,（1）若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？,（2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？,例,7,：,如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线当导线中通以由外向内的电流时（ ）,A,磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小,B,磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小,C,磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大,D,磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变,S,N,1.,定义,:,=BS,(,条件,:,当,BS,，匀强磁场,),磁通量（,）,它表示在磁场中穿过某一面的磁感线,条数,的,多少,且穿入与穿出可以抵消（适用于任何情况）,B,S,BS,=0,B,例,8,：,如图所示，其中,S2,大于,S1,则通过,S1,的磁通量,S2,的磁通量,S,2,N,S,S,1,= B,S =BScos ,当,B,不,S,时：,B,S,Bcos ,把,B,沿平行于平面与垂直于平面两个方向分解：,磁通量是标量，但有正负,例,9,：,如图所示，框架面积为,S,，框架平面与磁感应强度为,B,的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为,_,若使框架绕,OO,转过,60,角，则穿过框架平面的磁通量为,_,；若从初始位置绕,OO,转过,90,角，则穿过框架平面的磁通量为,_,；若从初始位置绕,OO,转过,180,角，则穿过框架平面的磁通量的变化是,_,磁电式电流表,磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用由左手定则可以判定，线圈左右两边所受的安培力的方向相反，于是架在轴上的线圈就要转动线圈转动时，图甲中的螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小,【例,3,】,实验室经常使用的电流表是磁电式仪表这种电流表的构造如图甲所示蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的当线圈通以如图乙所示的电流，下列正确的是（）,A,线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行,B,线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动,C,当线圈转到如图乙所示的位置，,端受到的安培力方向向上,D,当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动,两条平行直导线的相互作用,两条平行直导线的相互作用分析,同向电流,-,吸引,F,反向电流,-,排斥,F,F,F,谢谢,