选修3-1的3.4通电导线在磁场中受到的力.ppt

第四节 通电导线在磁场中受到的力;一.安培力 通电导线在磁场中受到的力 ;如图实验： １．上下交换磁极即改变磁场方向，观察所受安培力方向是否改变 ;二.左手定则 如图所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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;利用左手定则解释： 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥;三．安培力的大小： ;3)注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向关系，安培力的方向总是与磁场方向垂直，而电场力的方向总是与电场方向平行;5).当磁感应强度Ｂ的方向和电流方向成　角时,通电导线所受的安培力为FA=BIＬsin　（　为B、Ｉ间的夹角） ;①当电流方向和磁场方向不垂直时，安培力仍垂 直于电流和磁场方向所决定的平面，所以仍可用 左手定则判断安培力的方向，只是磁感线不再垂 直穿过手掌心.;②B一般指匀强磁场的磁感应强度,若是非匀强磁 场,B应是通电导线L所在处的磁感应强度. ?L是有效长度,对于弯曲导线的有效长度,应等 效于两端点连接线段的长度,相应的电流方向应 沿等效长度L的始端流向末端;对于任意形状的闭 合线圈,在匀强磁场受到的安培力的为零.;FA;四．磁电式仪表;各点磁感应强度大小相等，方向总是沿半径方向;;;例：如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将(　　) A．转动同时靠近磁铁 B．转动同时离开磁铁 C．不转动，只靠近磁铁 D．不转动，只离开磁铁;例:如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向 下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作 用下，导线将如何移动？;例:如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，则( ). A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用 D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用;A;例：竖直放置的直导线AB与导电圆环的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，圆环可以自由运动，当通以如图所示方向的电流时（同时通电），从左向右看，线圈将（　　） A．顺时针转动，同时靠近直导线AB B．顺时针转动，同时离开直导线AB C．逆时针转动，同时靠近直导线AB D．不动;六．通电导线在磁场中的平衡问题: 磁场对电流的作用力,叫安培力,其大小FA=BILsinθ（θ为B、I间的夹角）,当I ∕∕ B时,F最小=0;当I⊥B时,F最大=BIL,L是有效长度,B并非一定为匀强磁场,但它应该是L所在处的磁感应强度.安培力方向由左手定则判定,安培力总是垂直于电流方向和磁场方向决定的平面,但电流方向与磁场方向不一定垂直. 在解这类题时应注意: ①判断B是否为匀强磁场;②I和L的变化情况;③θ的取值;④F常是磁场知识与其它知识进行综合的纽带,解题时,应认真分析导体棒的受力情况.⑤有关安培力的力电综合问题往往涉及三维立体空间问题,如果我们变三维为二维便可变难为易,迅速解决问题,因此这类问题首先要画出受力分析的侧视图,有时还需要画俯视图、剖视图等以帮助我们分析问题.;例：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： ⑴当B的方向垂直斜面向上时，B多大？ 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？;; BI2Lcosα=mgsinα， I2=I1/cosα 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.