第四節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力兩課時(shí)

第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力兩課時(shí)第一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)？當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，F(xiàn)=ILB第二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五演示實(shí)驗(yàn)：按照?qǐng)D所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1、改變導(dǎo)線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱為安培力一、安培力的方向IBF2、上下交互磁場(chǎng)的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察受力方向是否變化FIBFIBIBF第三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五一.安培力的方向左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的向。BIF第四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五I安培力F的方向總是垂直于電流I與磁感應(yīng)強(qiáng)度B所確定的平面

BFBB第五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五【例1】關(guān)于垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向，正確的說(shuō)法是A．跟磁場(chǎng)方向垂直，跟電流方向平行B．跟電流方向垂直，跟磁場(chǎng)方向平行C．既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直D．既不跟磁場(chǎng)方向垂直，又不跟電流方向垂直

答案C第六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五FIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB【例2】畫(huà)出圖中第三者的方向。第七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五問(wèn)題：如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。結(jié)論:FFF同向電流F反向電流第八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五二.安培力的大小1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí):F=ILB(B⊥L)BIF第九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力為零NSI問(wèn)題:如果既不平行也不垂直呢？BθI第十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與導(dǎo)線垂直B1=Bsinθ另一分量與導(dǎo)線平行B2=Bcosθ平行于導(dǎo)線的分量B2不對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，通電導(dǎo)線所受作用力僅由B1決定即F=ILB1F=ILBsinθθB2B1將B1=Bsinθ代入得通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不垂直的情況3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí):第十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí):F=ILBsinθ(θ為B與L的夾角)BFB⊥B∥第十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五對(duì)公式的理解★不僅與B、I、L大小有關(guān)，還與放置方式有關(guān)★L(fēng)是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度第十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五【例3】如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等邊直角三角形的兩條直角邊，此時(shí)電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎樣？?jī)闪Φ暮狭Υ笮》较蛟鯓?？如果電流沿ab邊從a到b，ab邊受安培力多大？如果是一閉合回路受力又是多少?第十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五【例4】說(shuō)說(shuō)下面各圖的有效長(zhǎng)度第十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五【例5】如圖所示，L=0.2cm，I=0.2A，B=0.5T，求該導(dǎo)線所受安培力是多大？方向如何？I大小為1×10-4N第十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五第2課時(shí)第十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí):安培力---磁場(chǎng)通電導(dǎo)線的作用第十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、安培力的大小特點(diǎn)：★不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān)★L(fēng)是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度3、安培力、磁感強(qiáng)度、電流三者方向關(guān)系★安培力的方向總垂直于電流和磁感線所確定的平面●已知F和B的方向，當(dāng)導(dǎo)線的位置確定時(shí)，可唯一確定電流I的方向●已知電流I和B的方向，可用左手定則唯一確定F的方向●已知F和I的方向，磁感強(qiáng)度B的方向不能唯一確定第十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五三.磁電式電表第二十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五做一做第二十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（）鞏固練習(xí)C第二十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五NS電流微元法、特殊位置法、等效法分析運(yùn)動(dòng)第二十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，給導(dǎo)線通以由N向M的電流，則()A.磁鐵對(duì)桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用第二十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五NS導(dǎo)線將如何運(yùn)動(dòng)？第二十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五練習(xí)1、兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，CD導(dǎo)線將……（）A、順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABB、順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線ABC、逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線ABD、逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABABCDIIA結(jié)論：兩通電導(dǎo)線有達(dá)到電流方向相同，并靠近的趨勢(shì)第二十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五練習(xí)2通電矩形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與NM平行。關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是（）A、線框有兩條邊所受的安培力方向相同；B、線框有兩條邊所受的安培力大小相同；C、線框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力對(duì)ab邊的力矩不為零；MNabcdI1I2第二十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五正確答案：B、CMNI1BabcdI2第二十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五練習(xí)3

：如圖所示，固定螺線管M右側(cè)有一正方形線框abcd，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向?yàn)閍bcd，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，線框運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)為…………（）A．a(chǎn)b向外，cd向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向M靠攏B．a(chǎn)b向里，cd向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離MC．a(chǎn)d向外，bc向里轉(zhuǎn)動(dòng)且向M靠攏D．a(chǎn)d向里，bc向外轉(zhuǎn)動(dòng)且遠(yuǎn)離MA第二十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、如圖所示，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L＝0.5m的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m＝0.2kg的金屬棒ab，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝0.3Ω，磁場(chǎng)方向垂直軌道所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab在軌