通电导线在磁场中受到的力(第二课时)文档.pptVIP

1．安培力作用下导体运动方向的判断 如果通电导体放置在非匀强磁场中，则不能够运用 F＝ILB 进行定量的计算，但可用 F＝ILB 和左手定则进行定性的讨论， 常用的方法有以下几种： (1)电流元分析法：把整段电流等效分成很多段直线电流 元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从 而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向，注意 一般取对称的两段电流元分析． (2)等效分析法：环形电流可以等效为小磁针(或条形磁铁)， 条形磁铁也可等效成环形电流，通电螺线管可以等效成很多的 环形电流来分析． (3)特殊位置分析法：根据通电导体在特殊位置所受安培力 的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置． (4)转换研究对象法：定性分析磁体在电流磁场作用下如何 运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后 由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的反作用力，从而确 定磁体所受合力及运动方向． 【例 4】如图 3－4－10 所示，把一重力不计可自由运动的 通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向 的电流时，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 图 3－4－10 3.如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是______。 A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动 C 解析：电流元分析法．两个磁极对电流的安培力方向不同， 把电流分为两部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向 里．从上往下看，通电导线将沿着逆时针方向转动．当导线转 到垂直于纸面的方向时，电流受力向下，导线将向下运动．所 以 C 选项正确． 答案：C 【触类旁通】 5．如图 3－4－11 所示，在条形磁铁 S 极附近悬挂一个圆 形线圈，线圈平面与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中通以 ) 如图所示方向的电流时，线圈将( A．向磁铁平移 B．远离磁铁平移 C．边转动边向左摆动 D．边转动边向右摆动 图 3－4－11 解析：电流元分析法：取离条形磁铁最近的一小段电流和 与之对称位置的一小段电流．判断这两段电流的受力可知，线 圈将转动．转动后与磁铁相互吸引靠近．等效分析法：环形电 流等效为小磁针． 答案：C 【触类旁通】 1．在赤道处沿东西方向放置一根通电直导线，导线中电子 定向运动的方向是由东向西，则导线受到地磁场的作用力的方 向为( ) A．向上 B．向下 C．向东 D．向北 解析：地磁场南北极与地理南北极恰好相反．赤道处导线 内电流方向为自西向东，地磁场磁感线由南极指向北极，故安 培力向上． 答案：A 2．用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让 两者等高平行放置，如图 3－4－2 所示．当两导线环中通入方 向相同的电流 I1、I2 时，则有( ) A．两导线环相互吸引 B．两导线环相互排斥 C．两导线环无相互作用力 D．两导线环先吸引后排斥 图 3－4－2 A 6．如图 3－4－12 所示 ，一条形磁铁放在水平桌面上，在 磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由 外向内的电流时( ) 图 3－4－12 A．磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力减小 B．磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小 C．磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大 D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变 2．关于安培力的综合计算 (1)有安培力参与的物体平衡，也是利用物体的平衡条件解 题，其中安培力是众多力中的一个． (2)与闭合电路欧姆定律相结合的题目．主要应用： ①闭合电路欧姆定律． ②安培力求解公式 F＝ILB. ③物体平衡条件． (3)在安培力作用下物体平衡的求解步骤和共点力平衡相 似，一般也是先进行受力分析，再根据共点力的平衡条件列出 平衡方程，其中重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安培力． (4)安培力作为通电导体所受的外力参与受力分析，产生了 通电导体在磁场中的平衡、加速及做功问题，这类问题与力学 知识的联系很紧密，解题时把安培力等同于重力、弹力、摩擦 力等性质力；对物体进行受力分析时，注意安培力大小和方向 的确定；求解时注意运用力学中静力学、动力学及功和能等有 关知识，解决此类问题可以有效培养综合能力，必须引起重视． (5)为方便对问题的分析和便于列方程，在受