安培力的大小

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1、邯郸 成语NSF（1 1）绳子拉力）绳子拉力_ ( (变大变大, ,变小变小, ,不变不变) )（2 2）桌面对磁铁的支持）桌面对磁铁的支持力力_（3 3）桌面对磁铁的摩擦）桌面对磁铁的摩擦力力_(_(有有, ,无无).).变大变大变小变小无无NSF桌面对磁铁的摩擦力桌面对磁铁的摩擦力 _(_(有有, ,无无) ) 方向方向_._. 有有水平向右水平向右课堂训练课堂训练FB问题：问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用会通过磁场发生相互作用 用学过的知识加以分析用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。反向

2、电流相互排斥。现象现象: :FFF同向电流F反向电流二二. .安培力的大小安培力的大小1.1.当电流与磁场方向当电流与磁场方向垂直垂直时时: :F=ILB F=ILB (BI)(BI)BIF2 2、电流与磁场方向、电流与磁场方向平行平行时，时，NSI问题问题: :如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？B BI磁磁场对电流的场对电流的作用力为零作用力为零IB B把磁感应强度把磁感应强度B B分解为两个分量：分解为两个分量：一个分量与导线垂直一个分量与导线垂直 B B1 1= =BsinBsin另一分量与导线平行另一分量与导线平行 B B2 2= =BcosBcos平行于导线的分量平行于

3、导线的分量B B2 2不对通电导线产生作用不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由力，通电导线所受作用力仅由B B1 1决定决定即即F=ILBF=ILB1 1F=F=ILBsinILBsinB B2 2B B1 1将将B B1 1= =BsinBsin代入得代入得3.3.当电流与磁场方向夹当电流与磁场方向夹角为角为时时: :3.3.当电流与磁场方向夹当电流与磁场方向夹角为角为时时: :F = ILBsin(为为B与与I的的夹角夹角)BFBBI I1.1.当电流和磁场垂直时当电流和磁场垂直时二二. .安培力的大小安培力的大小F FILBILB2.2.当电流和磁场平行时当电流和磁场平行时F

4、F0 03.3.当电流和磁场夹角当电流和磁场夹角时时F=ILB F=ILB sinsin【例【例【例【例1 1】如图所示，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？方，求该导线所受安培力是多大？方向如何？向如何？I大小为大小为210-4NB BI I 【例【例【例【例2 2】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等腰直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力腰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？怎样求？大小多少？方向怎样？如果是一闭合回路如果是一闭合回路受力又是多少受力又是多少?

5、对公式的理解对公式的理解L是有效长是有效长度，度， 不不一定是导线实际长度一定是导线实际长度F=ILB F=ILB R RI IB B【例【例【例【例3 3 3 3】说说下面各图的有效长度说说下面各图的有效长度 4 4、如如图图所所示示，直直导导线线处处于于足足够够大大的的匀匀强强磁磁场场中中，与与磁磁感感线线成成=30=30角角，导导线线中中通通过过的的电电流流为为I I，为为了了增增大大导导线线所所受受的的安安培培力力，可可采采取下列四种办法，其中不正确的是取下列四种办法，其中不正确的是A.A.增大电流增大电流I IB.B.增加直导线的长度增加直导线的长度C.C.使导线在纸面内顺时针转使导

6、线在纸面内顺时针转3030D.D.使导线在纸面内逆时针转使导线在纸面内逆时针转6060C1 1、安培力的大小：、安培力的大小：2 2、安培力的方向、安培力的方向 左手定则左手定则1 1）当）当I I B B， F F = =BILBIL2 2）当）当I I / / B B， F F =0=03 3）当）当I I与与B B有夹角有夹角 时，时，F F = =BILBIL sinsin 小结小结注意：导线不是直线，找导线的有效长度注意：导线不是直线，找导线的有效长度 （首尾连接的直线）（首尾连接的直线） 如如图图所所示示，水水平平放放置置的的平平行行金金属属导导轨轨相相距距为为d d，导导轨轨一一

7、端端与与电电源源相相连连，垂垂直直于于导导轨轨平平面面的的匀匀强强磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度为为B B，方方向向如如图图所所示示. .长为长为l l的金属棒的金属棒答案解析:abab静止在导轨上，棒与平行导轨成静止在导轨上，棒与平行导轨成6060夹角，此夹角，此时，通过金属棒的电流为时，通过金属棒的电流为I I，则金属棒所受的安，则金属棒所受的安培力大小为培力大小为 . .如如右右图图所所示示，通通电电闭闭合合直直角角三三角角形形线线框框abcabc处处在在匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场方方向向垂垂直直于于线线框框平平面面，电电流流方方向向如如图图所所示示，那那么么三三角角形形线线框框受

8、受到到的的磁磁场场力力的的合合力力为为 ( ( ) )A.A.方向垂直于方向垂直于abab边斜向上边斜向上B.B.方向垂直于方向垂直于acac边斜向上边斜向上C.C.方向垂直于方向垂直于bcbc边向下边向下D.D.为零为零答案 D长度为长度为20cm20cm的通电直导线放在匀强磁场中，的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为电流的强度为1A1A，受到磁场作用力的大小为，受到磁场作用力的大小为2N2N，则磁感应强度，则磁感应强度B B （ ）A、B10T B、B10TC、B10T D、不能确定不能确定B例例5.5.如图所示质量为如图所示质量为m=50gm=50g的铜棒，长的铜棒，长L L10cm

9、10cm，用长度均为，用长度均为L L的两根软导线水平地悬吊在竖的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度直向上的匀强磁场中，磁感应强度B B1/3T1/3T，通电后，平衡时棒向纸外偏转的角度通电后，平衡时棒向纸外偏转的角度3737，此铜棒中电流的大小为多少？，此铜棒中电流的大小为多少？BmgTF例例6 6、如图所示，金属杆、如图所示，金属杆abab的质量为的质量为m m，长为，长为L L，通过的电流为通过的电流为I I，处在磁感应强度为，处在磁感应强度为B B的匀强磁的匀强磁场中，结果场中，结果abab静止在水平导轨上。若磁场方向静止在水平导轨上。若磁场方向与水平导轨成与水平导

10、轨成角，求：角，求：（1 1）棒）棒abab受到的摩擦力；受到的摩擦力；（2 2）棒对导轨的压力。）棒对导轨的压力。Bab如图如图11-2-5(a)11-2-5(a)，相距相距20cm20cm的两根光滑平行铜导轨，导的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为轨平面倾角为a=37a=370 0，上面放着质量为上面放着质量为80g80g的金属杆的金属杆abab，整个装置放在整个装置放在B=0.2TB=0.2T的匀强磁场中的匀强磁场中. .(1)(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，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必须通以多大的电流. .(2)(2)若磁场方向垂直

11、斜面向下，要使金属杆静止在导轨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。上，必须通以多大的电流。【解析解析】由由b b向向a a看时，进行受力分析如图所示，看时，进行受力分析如图所示，由平衡条件得由平衡条件得(1)F=BIL=(1)F=BIL=mgtanamgtana I= I=mgtanamgtana/BL=15A/BL=15A(2)(2)当磁场垂直斜面向下时当磁场垂直斜面向下时 F=BIL= F=BIL=mgsinamgsina I= I=mgsinamgsina/BL=12A/BL=12A例例：在倾斜角为：在倾斜角为的光滑斜面上的光滑斜面上, ,置一通有置一通有

12、电流电流I,I,长为长为L,L,质质 量为量为m m的导的导 体棒，如图所体棒，如图所示示, ,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度度B B为为 _._. XmgF解：静止于斜面说明受力平衡解：静止于斜面说明受力平衡 mgtg=BIL B=mgtg/IL引申引申1 1：欲使它静止在斜面上欲使它静止在斜面上, , 外加磁场的磁感应外加磁场的磁感应强度强度B B的最小值为的最小值为_,_,方向方向_._.引申引申2 2：欲使它静止在斜面上欲使它静止在斜面上, ,且对斜且对斜面无压力面无压力, , 外加磁场的磁感应强度外加磁场的磁感应强度B B的的最小值为最小值为_

13、, _, 方向方向_._.XGNFB mgsin=BIL B=mgsin/ILmg=BIL B=mg/ILXGFB7 7、如如图图所所示示，在在倾倾角角为为3030o o的的斜斜面面上上，放放置置两两条条宽宽L L0.5m0.5m的的光光滑滑平平行行导导轨轨，将将电电源源、滑滑动动变变阻阻器器用用导导线线连连接接在在导导轨轨上上，在在导导轨轨上上横横放放一一根根质质量量为为m m0.2kg0.2kg的的金金属属棒棒abab，电电源源电电动动势势E E12V12V，内内阻阻r r0.30.3，磁磁场场方方向向垂垂直直轨轨道道所所在在平平面面，B B0.8T0.8T。欲欲使使棒棒abab在在轨轨道

14、道上上保保持持静静止止，滑滑动动变变阻阻器器的的使使用用电电阻阻R R应为多大？（应为多大？（g g取取10m/s10m/s2 2，其它电阻不计），其它电阻不计）BE rRa30bBGFNF8 8、水、水平放置的两个平行金属轨道相距平放置的两个平行金属轨道相距0.2m0.2m上面有一质上面有一质量为量为0.04kg0.04kg的均匀金属棒的均匀金属棒abab，电源电动势为，电源电动势为V V，内，内阻为阻为0.50.5，滑动变阻器调到，滑动变阻器调到2.52.5时，要在金属棒时，要在金属棒所在位置施加一个垂所在位置施加一个垂直于直于abab的匀强磁场，才能使金的匀强磁场，才能使金属棒属棒aba

15、b对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大小对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大小和方向和方向 若若保持磁感应强度保持磁感应强度B B的大小不变，方向顺时针转的大小不变，方向顺时针转3737，此时，此时abab仍然静止，则轨道对仍然静止，则轨道对abab的支持力和摩的支持力和摩擦力为多大？擦力为多大？ab力电应用力电应用课堂训练课堂训练1 1、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O O点，在磁铁的正点，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向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是_。A A静止不动静止不动B B向纸外平动向纸外平动C CN N极向纸外，极向纸外，S S极向纸内转动极向纸内转动D DN N极向纸内，极向纸内，S S极向纸外转动极向纸外转动C