课件13张PPT。
安培力
—磁场对电流的作用力
不受力受力最大受力较小1.安培力的大小: 在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下.电流所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积. F=BIL一. 通电导线在磁场中所受的安培力2.安培力的方向: 用左手定则来判定:
伸开左手.使大拇指跟其余四个手指垂直.并且都跟手掌在一个平面内,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电流的方向,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.同向相吸
反向相斥例:如图所示的条形磁铁放置在水平桌面上,它的中央正方固定一条直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直线面向外的电流,磁铁仍然静止的桌面上,则:( )
A.磁铁对桌面压力减小,它仍不受桌面摩擦力作用
B.磁铁对桌面压力增大,它要受桌面摩擦力作用
C.磁铁对桌面压力增大,它仍不受桌面摩擦力作用
D.磁铁对桌面压力减小,它要受桌面摩擦力作用答案:A 【 例】如图11-2-7所示,把一重力不计的通电导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)( )
A.顺时针方向转动,同时下降;
B.顺时针方向转动,同时上升;
C.逆时针方向转动,同时下降;
D.逆时针方向转动,同时上升;
A例1. 如图所示, 在磁感应强度为1T的匀强磁场中, 有两根相同的弹簧, 下面挂一条长0.5m, 质量为0.1kg的金属棒MN, 此时弹簧伸长10cm, 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何?解:未通电时,两弹簧的弹力之
和等于重力.通电后,弹簧不伸长,则安培力
等于重力. BIL=mgI=mg/BL=1/0.5=2A由左手定则, 电流方向应向右. 例2 平行光滑导轨宽度为L,导线平面与水平面夹角α,在导轨回路中有电动势为E、内阻为r的电池,回路其他电阻均集中在R,如图(1)所示.一根质量为m、长为L的金属棒ab水平置于导轨平面上,在磁场作用下保持静止. 试求:
图 (2)在解这类题时必须画出侧视图,只有在侧视图上才能正确表示各力的准确方向,从而弄清各矢量方向间的关系 (2)如果匀强磁场方向竖直向下,则磁感应
强度B2的大小应多大?图 (3) 例3. 一根长为a 的金属棒用长为b 的两根细导线悬挂起来,如图所示,通以电流I ,金属棒静止在某一匀强磁场中,此时导线与竖直方向夹角为θ ,则保持这一状态并使磁感应强度B取最小值时,磁场的方向应与竖直向上的方向成 _______角。θB练习、如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:⑴B至少多大?这时B的方向如何?⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?练习 1、下图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡。当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。由此可知( )
(A)磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)g/NI L (B)磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NI L (C)磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/NI L (D)磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NI L B