《湖北省丹江口市高中物理 第三章 磁场 第四节 磁场对通电导线的作用力 新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖北省丹江口市高中物理 第三章 磁场 第四节 磁场对通电导线的作用力 新人教版选修3-1（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、节磁场对通电导线的作用力 （2课时） 复习 通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？ 当通电导线与磁场垂直时，F = ILBF = ILB 演示实验：按照图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，观察受力 方向是否改变。 通电导线在磁场中受到的力称为安培力 一、安培力的方向 I B F 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 F I B F I B I B F 一一. .安培力的方向安培力的方向 左手定则：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，让磁感线垂直穿入垂直穿入手心，四指指向电流的方 向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向。 B I F
2、I 安培力F 的方向总是垂 直于电流I 与磁感应强 度B 所确定的平面 B F B B 【例【例1 1】 关于垂直于磁场方向的通电直导 线所受磁场力的方向，正确的说法是 A跟磁场方向垂直，跟电流方向平行 B跟电流方向垂直，跟磁场方向平行 C既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂 直 D既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方 向垂直 答案C F I B F I B B B I F B I 30 F F I I I B B B 【例【例2 2】画出图中第三者的方向。 问题：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 用学过的知识加以分析 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 结论: F F
3、F 同向电流 F 反向电流 二二. .安培力的大小安培力的大小 1.当电流与磁场方向垂直时: F = ILB F = ILB (B(BL)L) B I F 2、电流与磁场方 向平行时，磁场 对电流的作用力 为零 N S I 问题:如果既不平行也不垂直呢？ B I I B 把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsin 另一分量与导线平行 B2=Bcos 平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用 力，通电导线所受作用力仅由B1决定 即F=ILB1 F=ILBsin B2 B1 将B1=Bsin代入得 通电直导线与磁场方向不垂直的情况 3.当电流与磁场方向夹角为时 : 3.当电
4、流与磁场方向夹角为时 : F = ILBsinF = ILBsin (为为B B与与L L的夹角的夹角) ) B F B B 对公式的理解 不仅与B、I、L大小有关，还与放置方式有关 L是有效长度，不一定是导线实际长度 【例【例3 3】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? 【例【例4 4】说说下面各图的有效长度 【例【例5 5】如图所示，L=0.2cm，I=0.2A， B=0.5T，求该导线所受安培力是多大？
5、方 向如何？ I 大小为110-4N 第2课时 复习:安培力-磁场通电导线的作用 2、安培力的大小特点： 不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关 L是有效长度，不一定是导线实际长度 3、安培力、磁感强度、电流三者方向关系 安培力的方向总垂直于电流和磁感线所确定的平面 已知F和B的方向，当导线的位置确定时，可唯一确定电流I的方向 已知电流I和B的方向，可用左手定则唯一确定F的方向 已知F和I的方向，磁感强度B的方向不能唯一确定 三三. . 磁电式电表磁电式电表 做一做 1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场 中，其中通电导线不受安培力的是（ ） 巩固练习 C NS 电流微元法、特殊位置法
6、、等效法分析运动 2 、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 N S 导线将如何运动？导线将如何运动？ 练习1、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AB B、顺时针方向转动，
7、同时离开导线AB C、逆时针方向转动，同时离开导线AB D、逆时针方向转动，同时靠近导线AB A B C D I I A 结论：结论：两通电导线有达到电流方向相同，并靠两通电导线有达到电流方向相同，并靠 近的趋势近的趋势 练习2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。关于MN的磁场对线框的作用 ，下列叙述正确的是（ ） A、线框有两条边所受的安培力方 向相同； B、线框有两条边所受的安培力大 小相同； C、线框所受安培力的合力朝左； D、cd所受安培力对ab边的力矩不 为零； M N a bc d I1 I2 正确答案：B、C M N
8、 I1 B a bc d I2 练习3 ：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线 框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭 合开关S后，线框运动情况应为（ ） Aab向外，cd向里转动且向M靠拢 Bab向里，cd向外转动且远离M Cad向外，bc向里转动且向M靠拢 Dad向里，bc向外转动且远离M A 1 、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，在导轨上横放一根质量为m0.2kg的金属棒 ab，电源电动势E12V，内阻r0.3，磁场方向垂直 轨道所在平面，B0.8T。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） B E r R a 30 b B G FN F 力电应用 a b 力电应用
