新教材高中物理选择性必修2 第1章安培力与洛伦兹力第1节磁场对通电导线的作用力课件(共22张PPT)

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名称 新教材高中物理选择性必修2 第1章安培力与洛伦兹力第1节磁场对通电导线的作用力课件(共22张PPT)
格式 zip
文件大小 2.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-11-15 22:26:00

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文档简介

(共22张PPT)
磁场对通电导线的作用力
安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。
一.安培力的方向
左手定则:
——伸开左手,使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使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方向。
F⊥B,F⊥I,B⊥I
F⊥B,F⊥I,B⊥I
F⊥B,F⊥I,B⊥I
F⊥B,F⊥I,B⊥I
F⊥B,F⊥I,B与I不垂直
安培力方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面,即F⊥B,F⊥I,但B与I不一定垂直。
F、B、I三者的方向之间的关系:
【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
×
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
【例题2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
【答案】由左手定则作答。
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
1.当电流与磁场方向垂直时,F = ILB
二.安培力的大小
B1
B2
F = ILBsinθ
2.当电流与磁场方向夹θ角时,
【例题3】如图所示,两平行光滑导轨相距0.2m,与水平面夹角为450,金属棒MN的质量为0.1kg,处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,为使MN处于静止状态,则电阻R应为多少?(其他电阻不计)
【答案】R=0.2Ω
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. 磁铁对桌面的压力减小,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,不受桌面的摩擦力作用
F
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m=0.2kg的金属棒ab,电源电动势E=12V,内阻r=0.3Ω,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T。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
三. 磁电式电表
磁感应强度B,线圈侧向长度L,宽度d,匝数n,电流I
【说明】
由于磁场对电流的作用力跟电流成正比,因而安培力的力矩也跟电流成正比,而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比,所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
直线电流间的作用
直线电流和闭合电流的作用
磁铁与电流的作用
通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题
四.通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题
【例题1】如图所示,用细线悬挂在匀强磁场中一段通电导线,悬线与竖直方向成30°角,若该导线通过的电流为0.2A,导线长度为0.1m。导线质量为0.02kg。求:
(1)导线受到的安培力为多大?
(2)匀强磁场的磁感应强度
B
I
θ
m
【例题2】如图所示,PQ 和 M N 为水平、平行放置的金属导轨,相距 1m,导体棒 ab 跨放在导轨上,棒的质量为 m = 0.2Kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量 M = 0.3 Kg,棒与导轨的动摩擦因数μ= 0.5,匀强磁场的磁感应强度 B = 2T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升 1m,问:
(1)应在棒中通入多
大的恒定电流?方向
如何?
(2)安培力是否做功?
如果做功,则做功多少?
四.通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题