课件32张PPT。第四节 磁场对通电导线的作用力
(第2课时)一、磁电式电流表1、磁电式电流表的构造:刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成) 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。.[问题]电流表中磁场分布有何特点呢?
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.
所谓均匀辐向分布,就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位置,线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.在以铁芯为中心的圆圈上,
各点的磁感应强度B的大小是相等的.该磁场并非匀强磁场[问题]该磁场是否匀强磁场?[问题]该磁场的特点?2、电流表的工作原理 1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的,不管通电线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感应线平行,当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力,这两个力产生的力矩使线圈发生转到,线圈转动使螺旋弹簧被扭动,产生一个阻碍线圈转动的力矩,其大小随线圈转动的角度增大而增大,当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时,线圈停止转动。2、磁场对电流的作用力与电流成正比,因而线圈中的电流越大,安培力产生的力矩也越大,线圈和指针偏转的角度也越大,因而根据指针的偏转角度的大小,可以知道被测电流的强弱。3、当线圈中的电流方向发生变化时,安培力的方向也随之改变,指针的偏转方向也发生变化,所以根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。表盘的刻度均匀,θ∝I二、对公式 F=ILBsin?的理解与应用 4. 如图所示,直角三角形abc组成的导线框内通有电流I=1A,并处在方向竖直向下的匀强磁场B=2T中,AC=40cm,∠?=30?,求三角形框架各边所受的安培力。 4. 如图所示,直角三角形abc组成的导线框内通有电流I=1A,并处在方向竖直向下的匀强磁场B=2T中,AC=40cm,∠?=30?,求三角形框架各边所受的安培力。 如图所示,导线abc为垂直折线,其中电流为I,ab=bc=L,导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大小和方向.abc如图所示,MN是一条水平放置的固定长直导线,导线中通有大小不一为I1,方向如图所示的电流.P是一个通有电流I2的,与MN共面的金属圆环,圆环P在磁场作用下将( )MI1PA.沿纸面向上运动
B.沿纸面向下运动
C.上半部垂直纸面向外,
下半部垂直纸面向里转动
D.上半部垂直纸面向里,
下半部垂直纸面向外转动I2NB关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正确的是( )A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直
C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直
D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的平面BCD磁场中某处的磁感线如图所示( )A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小abB如图所示,通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流时,通电直导线受到水平向 的安培力作用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方向时,通电直导线A所受的安培力方向水平向 .AIBI右右把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电波,当开关接通后,将看到的现象 是( )A.弹簧向上收缩
B.弹簧被拉长
C.弹簧上下振动
D.弹簧仍静止不动SC如图所示,将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中,所受的安培力大小变化是( )BA.逐渐变大
B.先变大后变小
C.逐渐变小
D.先变小后变大IB如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,些时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以( )A.适当减小磁感应强度
B.使磁场反向
C.适当增大电流
D.使电流反向MNabC如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线静止在斜面上,外加磁场,磁感应强度的大小和方向可以是( )A.B=mgsinθ/IL,方向垂直斜面向下
B.B=mgtan/IL,方向竖直向下
C.B=mg/IL,方向水平向左
D.B=mgcosθ/IL,方向水平向左θIBC如图所示导线abcd置于坚直向上的匀强磁场中,可绕OO`轴转动,导线通电后向纸外偏离竖直方向α角而平衡,如果改用密度为原来1/2的导线,要使该导线在原来位置平衡,下列方法可采用的是( )A.将磁感强度改为原来的1/2
B.将bc边的长度改为原来的1/2
C.将电流强度减为原来的1/2
D.将ab和cd两边的长度减为原来的1/2ACD1. B是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度2. 公式只适用于S⊥B,若S与B 不垂直,则S为垂直与磁场方 向的投影面积当磁场B⊥S垂直,磁通量最大?=BS当B∥S时,磁通量最小? =0当磁场B与面积S不垂直,? B. 均向下,Фa<Фb?
C. 均向上,Фa=Фb
D. 均向下,无法比较 8. 如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直,则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为( )A. 均向上,Фa<Фb
B. 均向下,Фa<Фb?
C. 均向上,Фa=Фb
D. 均向下,无法比较A6. 磁通量的变化 磁通量变化??=?2-Ф1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.6. 磁通量的变化 磁通量变化??=?2-Ф1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.磁通量的变化一般有三种形式:
1. B不变,有效面积S变化
2. B变化,S不变
3. B和S同时变化 9. 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变化为_______。 9. 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变化为_______。BSBS/22BS0