第四节-磁场对通电导线的作用力(两课时).ppt

1 、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 力电应用 水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为６V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要在金属棒所在位置施加一个垂直与ab的匀强磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大小和方向． 　若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时针转37°，此时ab仍然静止，则轨道对ab的支持力和摩擦力为多大？ a b 力电应用 返回 第四节 磁场对通电导线的作用力 （2课时） 复习 通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？ 当通电导线与磁场垂直时，F = ILB 演示实验：按照图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。 通电导线在磁场中受到的力称为安培力 一、安培力的方向 I B F 2、上下互交磁场的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化 F I B F I B I B F 一.安培力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，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向。 B I F I 安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定的平面 B F B B 【例1】 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力的方向，正确的说法是 A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行 B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行 C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直 D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直 答案C F I B F I B α α B B I F α B I 30° F F I I I B B B 【例2】画出图中第三者的方向。 在图3中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图。 A B C D F = F = F = F = 方向 方向 方向 方向 【例3】 问题：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 用学过的知识加以分析 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 结论: F F F 同向电流 F 反向电流 二.安培力的大小 1.当电流与磁场方向垂直时: F = BIL (B⊥L) B I F 2、电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零 N S I 问题:如果既不平行也不垂直呢？ B θ I I B 把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ 平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定 即F=ILB1 F=BILsinθ θ B2 B1 将B1=Bsinθ代入得 通电直导线与磁场方向不垂直的情况 3.当电流与磁场方向夹角为θ时: 3.当电流与磁场方向夹角为θ时: F = BILsinθ (θ为B与L的夹角) B F B⊥ B∥ 对公式的理解 ★不仅与B、I、L大小有关，还与放置方式有关 ★L是有效长度，不一定是导线实际长度 【例4】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等边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？两力的合力大小方向怎样？如果电流沿ab边从a到b，ab边受安培力多大？ 如果是一闭合回路 受力又是多少? 【例5】说说下面各图的有效长度 【例6】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？方向如何？ I 大小为1×10-4N 第2课时 复习:安培力---磁场通电导线的作用 1）当I ? B， F=BIL 2）当I // B， F=0 3）当I与B有夹角?时，F=BIL sin? 2、安培力的大小特点： ★不仅与B、I、L有关，还与放置