安培力,磁感应强度

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1、第二节安培力磁感应强度夏邑高中高二物理3-1 2011.10.14磁感应强度（B） 1.意义：描述磁场强弱的物理量2.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线， 所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的 比值叫磁感应强度. 3.定义式： 变形式:F=BIL讨论 ：B与F、I、L无关。只决定于磁场本身 。L是垂直磁场方向上的直导线长度。 B的单位：特斯拉（特）（T） B是矢量。合成遵守平行四边形法则一般情况时（导线任意放置)BbaL=LabSin通式：F=BILSin是B和I的夹夹角=0时时。F=0 F最小 =900时时，Fmax=BIL F最大 0900时时 0FBIL关于弯曲导线有效长度

2、 1.当B垂直导线所在的平面时，L等连接两端 点的直线长度。2.当B与导线两端连线不垂直时，L等两端点的 连线在与B垂直方向上的投影。B思考:一根1米长的导线，放 在场强为B的磁场中，通过的 电流为2A,求导线受的磁场力 ？提示：导线时直导线吗？导线与B垂直吗？磁感应强度的方向： 与该点磁场方向相同。四向相同磁场方向 磁感应强度方向 小磁针N极受磁力方向 静止时小磁针N极指向匀强磁场 1.定义：在某一区域B的大小、方向均相同。2.磁感线特点：分布均匀且方向相同的平行线安培力(通电导线所受磁场力) 1.公式：(BI) F=BIL通式：F=BILSin2.适应应条件：匀强磁场场3.产产生条件：0

3、即B与I不平行F B、 FI即F垂直B、I决定的平面。但B和I不一定垂直。swf控制变量法4.方向:左手定则：判断安培力的方向内容 swf 判断以上各导线所受的安培力方向课堂练习例1下列有关磁感应强度的方向正确的 是（ ） A.B的方向就是小磁针N极所指的方向 B.B的方向与小磁针在任何情况下N极 受力方向一致 C.B的方向就是通电导线的受力方向 D.B的方向就是该处磁场的方向BD 静止时磁力例2一根长cm的通电导线放在磁感应 强度为0.4T的匀强磁场中,导线与磁场方 向垂直,若它受到的安培力大小为410- 3N,则导线中的电流是_A;若将导线 中的电流减小为0,则该处的磁感应强度 为_T0.

4、050.4例3有一小段通电导线,长为1cm,电流为5A, 把它置于磁场中某点,受到的磁场力为 0.1N,则该点的磁感应强度B一定是 ( )A.B =2TB.B 2TC.B 2TD.以上情况都有可能C例4由磁感应强度的定义式B=F/IL可知 ,磁场某处的磁感应强度的大小 ( ) v随通电导线中的电流I的减小而增大 v随通电导线长度L的减小而增大 v随通电导线受力F的增大而增大 v跟F,I,L的变化无关D例5下列关于磁感应强度的方向的说法 中,正确的是 （ ） v某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在 该处时所受的磁场力的方向 v小磁针N极受磁力的方向就是该处的磁感应强度 的方向 v垂直与磁场

5、放置的通电导线的受力方向就是磁感 应强度的方向 v磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场 方向BD自由固定FF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swf1通电直导体电流同向引，异向斥。NSIFFNSFNSF（1）绳子拉力_(变大,变小,不变)（2）桌面对磁铁的支持 力_（3）桌面对磁铁的摩擦 力_(有,无).变大变小无NSF桌面对磁铁的摩擦力_(有,无)方向_.有 水平向右课堂训练FB例：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？向左摆动SN通电线圈左侧S极右侧N极例题

6、：如图,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈 的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈 将会如何运动？ISN从上向下看逆时针 转动的同时向右摆动FF例：在倾斜角为的光滑斜面上,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 _. FBNmgF=mgtan=BILB= mgtan/IL引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B 的最小值为_,方向_.引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为 _, 方向_.XGN FBmgsin=BIL B=mgsin/IL

7、mg=BIL B=mg/ILXGFBF一定与I垂直。导线受重力、安培力、支持力 。磁场的叠加如图，去掉哪一条通电导线，0点的磁感应强 度增加?12340B1B2B3B4 去B2对安培力公式F=BIL和F=BILSin的理解 F、B、L两两互相垂直 分清B、I是否垂直 有效长度L/=LSin 分清导线是直线还是曲线F=BILSin(900-)=BILC0s F=BIL L/=2 LF=BI 2 L安培力作用下的平衡问题例：匀强B=1T,竖直向下。通电导轨与水平方向 成=370.金属杆ab可自由滑动动，长长L=0.5m,m=0.2Kg。与导轨间导轨间 =0.1.电电源E=12V,不计计内 阻和导轨

8、电导轨电 阻。为为使ab杆在滑轨轨上保持静止， 求滑动变动变 阻器R的取值值范围围（最大静f=滑动动f).abB方法：重点在于横截面的画法1.画截面图 2.标I的方向3.画出B。 4.受力分析，建立直角坐标系5.列方程abB右侧看.mgNFXY解：1.当ab有向下运动 趋势时。f向上。 X: mgsin=Fc0s+ff=N, F=BILY: N=mgcos+FSinI=E/R1 . 解得：R1=5 f2.当ab有向上的运动趋 势时，f向下。X:mgsin+f=FcosY:N=mgcos+Fsinf=N, I=E/R2. F=BIL解得：R2=3.3所以：3.3R5f辅 助 面BFmgNB辅 助

9、 面BmgNFBB辅 助 面BmgNF安培力和动能定理 1.无f2.K闭合，L1、L2向 右运动且离开导轨。L1、L2质量等。落地点到导轨右端分 别为S1、S2.BBL1L2求安培力对导线L1、L2做功之比分析：1.脱离时速度V.初末速度0v.动能定理分析：2.利用平抛运动规律 求V解：1.导线脱离导轨后做平抛运动S=Vt h=gt2/22.在导轨上由动能定理W=mv2/2-0所以W1：W2=(V1：V2)2=S12：S22. 如图图所示导导体框中电电流为为I，导导体框垂直 于磁场场放置，磁场场磁感应应强度为为B，AB 与CD相距为为d，则则在图图甲、乙两种情况下 ，导导体棒MN和MON受到的

10、安培力为为多少 ？(图图乙中MN连线连线 垂直于框架AB、CD)BId 电电磁炮是利用磁场对电场对电 流的作用力，把电电能转变转变 成机 械能，使炮弹发弹发 射出去的如图图所示，把两根长为长为 s， 互相平行的铜铜制轨轨道放在磁场场中，轨轨道之间间放有质质量 为为m的炮弹弹，炮弹弹架在长为长为 l、质质量为为M的金属杆上， 当有大的电电流I1通过轨过轨 道和炮弹时弹时 ，炮弹弹与金属架在磁 场场力的作用下，获获得速度v1时时的加速度为为a，当有大的 电电流I2通过轨过轨 道和炮弹时弹时 ，炮弹弹最终终以最大速度v2脱离 金属架并离开轨轨道，设设炮弹弹运动过动过 程中受到的阻力与速 度的平方成正

11、比，求垂直于轨轨道平面的磁感应应强度多大 ？ (设设金属架与炮弹弹在运动过动过 程中所受的总总阻力与速度平 方成正比) 解析：设设运动动中受总总阻力Ffkv2，炮弹弹 与金属架在磁场场力和阻力的合力作用下加 速，根据牛顿顿第二定律，获获得v1速度时时， BI1lkv(Mm)a 当炮弹弹速度最大时时，有BI2lkv 解得垂直轨轨道的磁感应应强度为为B .1、定义：在磁感应强度为B的匀强磁 场中，有一个与磁场方向垂直的平 面，面积为S，我们把B与S的乘积 叫做穿过这个面积的磁通量，简称 磁通。用字母表示磁通量。2、在匀强磁场中，公式为=BSS表示某一面积在垂直于磁 场方向上的投影面磁通量3、物理意

12、义：磁通量表示穿过这个面 的磁感线条数。 通式： =BSsin 为为B和S的夹夹角。课堂训练 1.如图，线圈平面与水平方向成角，磁感 应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度 为B，线圈面积为S，则_dbcaBBScos4、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb5、磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和-标量磁通量1磁通量变化21是某两个时刻穿 过某个平面S的磁通量之差，即取决于 末状态的磁通量2与初状态磁通量1的 代数差。2不能用 (B) /(S)磁通量的变化 2.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度角则穿过线框平面的磁通 量为_,若从初始位置转 过90度角,则穿过线框平面的磁 通量为_,若从初始位置转 过180度角,则穿过线框平面的 磁通量的变化量为_OOBS0.5BS0-2BS课堂训练【例题例题】下列各种说法中，正确的是：A.磁通量很大，而磁感应强度可能很小；B.磁感应强度越大，磁通量也越大；C.磁通量小，一定是磁感应强度小；D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。【答案答案】ADAD磁通量的变化SN