通电导线在磁场中的运动

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通电导线在磁场中受到力的作用

通电导线在磁场中受到力的作用

通电导线在磁场中受到力的作用,方向可以由左手定则判定。

通电导线在磁场中受到的作用力。

电流为I、长为L的直导线。

在匀强磁场B中受到的安培力大小为:F=ILBsin(I,B),其中(I,B)为电流方向与磁场方向间的夹角。

安培力的方向由左手定则判定。

应该注意,当电流方向与磁场方向相同或相反时,即(I,B)=0或p时,电流不受磁场力作用。

当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大为F=BIL。

B是磁场强度,I是电流强度,L是导线垂直于磁感线的长度
判断直导线在磁场中受到的安培力的方向
左手定则:伸开左手,使拇指与其他四指垂直且在一个平面内,让磁感线从手心流入,四指指向电流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即导体受力方向)。

电动机的工作原理就是基于安培力。

通电导体在磁场中的运动

通电导体在磁场中的运动

高二物理复习:带电导体在磁场中的运动导体在磁场中受到安培力作用,大小为BIL sin θ,θ角为电流方向与磁场方向间的夹角;在用左手定则时一定要注意电流、磁场、安培力三者间的空间关系,安培力总是垂直于电流方向与磁场方向所确定的平面,因此只有当电流方向与磁场方向垂直时,三者才是两两垂直的关系。

导体在磁场中的运动产生感应电动势,公式有tn E ∆∆=φ和E =Blv sin θ(θ角为电流方向与磁场方向间的夹角),前者算出的为平均电动势,后者既可算瞬时的也可算平均的电动势,就看用什么速度了!一、安培力的静态分析:本问题属于电磁学与静力学的结合问题,受力分析是基础,空间想象是解题的关键。

例1:质量为m ,导体棒MN 静止于水平导轨上,导轨间距为L ,通过MN 的电流为I ,匀强磁场的磁感强度为B ,方向垂直MN 且与导轨成α角斜向下,如图1所示.求棒受到的摩擦力与弹力.解析:棒MN 受力较多,画出正确的受力图至关重要,而且必须将空间的问题转到平面上来!沿NM 看过去是最佳的视线,受力图如图2所示。

分解安培力F 安并结合物体平衡条件可得弹力、摩擦力大小分别为:F N = mg +F 安sin α = mg +BIL sin α F f = F 安cos α = BIL cos α点评:为避免弄错安培力方向,受力图中有意画出了磁场方向(虚线)。

二、安培力的动态分析这类问题就是分析通电直导体或线圈在安培力作用下的运动情况。

基本方法有以下几种:⑴电流元分析法:把环形电流分成很多的小段直线电流,然后用左手定则判断出每段电流元的安培力方向,最后确定出整段电流的合力方向以确定环形电流的运动方向。

⑵等效分析法:把环形电流等效成小磁针,通电螺绕环等效为条形磁体。

⑶平行电流的相互作用规律:同向电流相互吸引,异向电流相互推斥。

⑷特殊位置法:把导体放到特殊的便于分析的位置上来判断安培力的方向,以确定运动方向。

例2:如图3所示,把轻质线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈圆心且垂直于线圈平面。

高中物理精品课件:磁场对通电导线和运动电荷的作用

高中物理精品课件:磁场对通电导线和运动电荷的作用
物理
课时24
磁场对通电导线和运动电荷的作用
物理
内容与要求
内容
要求
1.通电导线在磁场中受到的力
c
2.运动电荷在磁场中受到的力
c
物理
考点与典例
考点1
安培力及其方向
1.安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2.安培力方向
可用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌
在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇
(3)细杆所受安培力F多大?
解析:(1)由左手定则可知,安培力的方向水平向右。
(2)由闭合电路欧姆定律得,电路中的电流 I=


+

(3)由安培力计算公式 F=ILB 得 F=

+
答案:(1)水平向右 (2)

+

(3)
+
物理
考点3
洛伦兹力
1.洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力。
处产生的磁场方向垂直纸面向里,选项A,B错误;根据左手定则判断通
电导线所受安培力可知,F A 的方向向左,F B 的方向向右,选项C正确,D
错误。
物理
考点2
安培力的大小
1.磁场和电流垂直时,安培力的大小F=ILB。
2.磁场和电流平行时,安培力的大小F=0。
说明
公式F=ILB中的L是指“有效长度”,对通电直导线,是垂直放入磁场的导





物理
解析:线框 AB 边所处位置的磁场方向竖直向下,AB 边受到水平向右的安培力,根据
左手定则可知,电流方向从 A 到 B,故 A 错误;安培力大小为 BIL1,故 B 错误;线框 AB

高中物理电磁学专题2:通电导线在电磁场中的运动问题

高中物理电磁学专题2:通电导线在电磁场中的运动问题
所受电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合
力及运动方向
例1 如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当 线圈内通以图中方向的电流后,线圈的运动情况是( ) A.线圈向左运动 B.线圈向右运动 C.从上往下看顺时针转动 D.从上往下看逆时针转动
【解析】 解法一 电流元法.首先将圆形线圈分成很多 小段,每一段可看作一直线电流元,取其中上、下两小段 分析,其截面图和受安培力情况如图甲所示.根据对称性 可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向左运 动.只有选项A正确.
第二步:特殊位置分析法 取导线逆时针转过 90°的特殊位置来分析,如图(b)所 示.根据左手定则判断安培力方向向下,故导线在逆时针 转动的同时向下运动. 【答案】 C
(二)与安培力有关的力学综合问题
如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如 图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端.因为任 意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通 电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零.
(一)通电导体在安培力作用下的运动
判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势: (1)首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况, (2)然后利用左手定则准确判定导体的受力情况, (3)进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向. 现对五种常用的方法列表如下:
电流元法
分割为电流元―左―手―定―则→安培力方向→ 整段导体合力方向→运动方向
例2 如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L, 其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨 水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如 图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲 中I所示方向为电流正方向,则金属棒( )

《通电导线在磁场中的运动》经典例题归纳

《通电导线在磁场中的运动》经典例题归纳

《通电导线在磁场中的运动》经典例题归纳磁场的一个重要特性:对通电导线有安培力的作用。

安培力是指磁场对载流导线的作用力,这是由于磁场对载流导线作用力的规律是安培由实验确定的。

在中学物理中,考虑的是长载流直导线IL在匀强磁场B中受安培力F的情况。

这时的数学表达式F=ILBsinθ。

当电流I的方向与磁感应强度B的方向垂直时F=ILB。

安培力的方向通常用左手定则判断,通电导线在磁场中所受的安培力和其他力的作用后,会处于平衡、加速、转动、振动等各种运动,我结合多年的教学经验,将通电导线在磁场中的运动用举例分析的方法,加以归纳。

一、利用平衡知识处理通电导线在磁场中静止或匀速直线运动的问题例1、如图1所示,在与水平方向夹角θ=600的光滑金属导轨间有一电源,在相距L=1m的导轨上放一质量为m=0.3㎏的金属棒ab,通以I=3A,方向由b→a的电流,磁场方向竖直向上,这时金属棒恰好静止。

求:(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小。

(2)棒ab对导轨的压力。

(g=10m/s2)解析:通电导线棒静止在光滑斜面上,受力分析如图2,受重力mg,弹力FN,安培力FA,沿斜面向上为x轴,垂直于斜面向上为y轴,建立直角坐标系,由平衡条件可知:x轴:mgsinθ=ILBcosθ B=mgtan600/IL=1.73Ty轴: FN=mg/cosθ=6N二、利用牛顿第二定律处理通电导线在磁场中加速的问题在与水平方向成θ角的光滑导轨上放一导体棒ab,导轨宽度为L,质量为m(电阻不计),整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图3所示。

求导体棒ab 由静止释放时的加速度多大?解析:以导体棒为研究对象,受力情况如图4,根据牛顿第二定律:mgsinθ-FAcosθ=ma①FA=ILB②由闭合电路的欧姆定律:I=E/(R+r) ③由①②③得:a=〔mg(R+r)sinθ-BLEcosθ〕/m(R+r)三、利用左手定则判断通电导线在磁场中的运动问题例1、在光滑水平桌面上放着一个矩形线框abcd,如图5,其中通有顺时针方向的电流,在矩形线框的左侧固定一个长直导线MN,且MN与ad边平行,与线框在同一平面内,当直导线MN中通有自下而上的电流时,矩形线框将( )A.沿光滑桌面向左移动B.沿光滑桌面向右移动C.以ad边为轴逆时针转动D.以ab边为轴转动解析:方法一:以线框为研究对象,长直导线MN在线框所在区域内建立的磁场如图6所示,据左手定则知,线框ab、bc、cd、ad各边所受安培力如图6所示,其中ab边和cd边所处磁场相同,所以F3=F4,而ad边所处磁场的磁感应强度比bc 边所处磁场的磁感应强度大,所以F1=F2,故线框abcd所受安培力的合力向左,线框向左移动。

磁场对通电导线的作用

磁场对通电导线的作用
故线圈向左运动.只有选项A正确.
解法二 等效法 将环形电流等效成小磁针,如图所示,根据异名磁极相吸引知, 线圈将向左运动,选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流,根 据结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”,也可判断出线圈 向左运动,选A. 答案:A
三、归纳总结
判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势的思路:
答案:B
例2 如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁
铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当线圈内通以图示方向 的电流后,线圈的运动情况是( ) A.线圈向左运动 B.线圈向右运动 C.从上往下看顺时针转动 D.从上往下看逆时针转动
解析:解法一 电流元法首先将线圈分成很多小段,每一小段可看作 一直线电流元,取其中上、下两小段分析,其截面图和受到的安培力 情况如图所示.根据对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,
研究对象: 通电 明确 导体所在位置的磁
导线或导体
场分布情况
导体的运动方向或 导体的受力情况 确定 运动趋势的方向
利用 左手定则
磁场对通电导线的作用
一、知识梳理
磁场对通电导线的作用——安培力
1.安培力的方向 (1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指 垂直 ,并且都与手掌在同
一个平面这时
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. (2)两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相 吸引 ,异向电流互
(3)等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁.条形磁铁也 可等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝的环 形电流来分析.
(4)利用结论法 ①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥; ②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势.(慎重) (5)转换研究对象法:定性分析磁体在电流磁场作用的受力和运动时,可先分析 电流在磁体的磁场中受到的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受电流 的作用力.

通电导线在非匀强磁场中受力运动的判定

通电导线在非匀强磁场中受力运动的判定

通电导线在非匀强磁场中受力运动的判定不管是电流还是磁体,对通电导线的作用都是通过磁场来实现的,因此必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况,然后结合左手定则准确判定导线的受力情况或将要发生的运动,在实际的操作中往往采用以下几种方法:1 电流微元法适用于曲线形导线在磁场中(或同一导体各部分所处磁场不同时),所受安培力及导体运动方向的判定。

具体方法为:把曲线型电流分成无限多段(或把导体按照其所处磁场的不同分成小段),此时每小段都可视为直线电流(即电流元),利用左手定则,求出每小段电流所受的安培力,再由力的合成求出整个导体所受的安培力并判断导体的运动方向。

例1. 如图1 所示,MN 是一条水平放置的固定长直导线,通电电流的大小为I1,方向如图所示,P 是一个通有电流I2 的与MN共面的金属圆环,圆环P 在磁场力的作用下将( )A.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运动D.上半部垂直纸面向里,下半部垂直纸面向外运动分析与解答:考虑到直线电流MN 的磁场与距离有关,即远离导线处的磁场较弱,故电流I1 在I2 所在区域的磁场可画成如图2 所示(近密远疏)。

把圆环电流分成若干小段直线电流(电流元法),各段所受的安培力如图2 所示,由对称性可知各力平行于MN方向的分量相互抵消,而沿纸面上下方向的分量由于靠近电流I1 处的磁场强,故合力为竖直向下,所以圆环将沿纸面向下运动,且两者仍在同一平面内,正确答案为B。

2 特殊位置法适用于磁感线为曲线型的非匀强磁场中导体安培力方向及运动方向的判断。

具体方法为:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置(如转过90°),再根据左手定则判断安培力方向,从而确定运动方向。

例2.如图3 所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流I 时,导线的运动情况是(从上往下看)A.顺时针转动,同时下降B.顺时针转动,同时上升C.逆时针转动,同时下降D.逆时针转动,同时上升分析与解答:画出蹄形磁铁的两条磁感线,在磁感线与电流相交处分别取一小段电流(电流元法,如图3 中的BC、AD 两段,由左手定则可知,AD 段受安培力垂直纸面向外,BC 段受垂直纸面向里的安培力,故导线将绕轴线OO’顺时针旋转(俯视)。

通电导线周围存在磁场现象2

通电导线周围存在磁场现象2

N
a

SN
b c

S
d
e f 【思考】 通电螺线管如何能够吸引的更牢固些呢?
课堂练习 1.在下图中标出通电螺线管的N极和S极。
S N N S
(a)
N
S S
(b)
N
(c)
(d)
2.根据小磁针的偏转,标出螺线管中的电流方向。
S
S
N
N
3.根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源 的正负极。 S N N
负 正 电源
说明:磁场方向跟电流方向有关
电流的磁效应: 任何通电导线的周围都有磁场的 现象,称为电流的磁效应.
1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通 电导体的周围存在着磁场.这一重大发现轰动了科 学界,使电磁学进入一个新的发展时期.
三、通电螺线管的磁场
通电直导线弯曲后又会怎样呢?
把导线绕在圆筒上,做成螺线管,各条导线产生 的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
4
五、电磁铁的应用:
1、电磁继电器的结构及部件作用
构造 弹 簧
主要部分的作用:
电 磁 铁: 通电时产生磁性,吸下衔铁
电磁铁
衔铁
B
静触点 S
A
C
动触点


铁:
簧:
和动触点连在一起,带动动触点上下运动
电磁铁磁性消失时,带动衔铁弹离电磁铁 相当于被控制电路的开关
电路组成

点:
五、电磁铁的应用 【电磁继电器1】 电磁继电器工作时,电路分为哪两部分?
断电时电磁铁 不吸引大头针 _________ 结论 消失 电磁铁通电时有 ___磁性,断电时磁性_____.
2)研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系 实验 改变电流大小

磁场对通电导线的作用 课件

磁场对通电导线的作用  课件
,它又处在 磁场中,在磁场力的作用下,它就会转动起来;要想改变铝盘的转动方向, 也就是通电导体的受力方向,有两种方法:可以改变铝盘中的电流方向, 也可以改变磁场的方向.
一、安培力
活动与探究 如图所示,用两根细铜丝把一根直导线悬挂起来,放入蹄形磁铁形
三、电动机
电动机在生产、生活中有着广泛的应用,其原理就是通电导线在磁
场中受到安培力作用工作的.各种电动机都由定子和转子组成.
预习交流 3
如图所示,把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁之间,盘 的下边缘浸在液态水银中,把转轴和导电液体水银分别接在一直流电 源的两极上,铝盘就会转动起来.为什么?用什么方法可以改变铝盘的转 动方向?
例 1如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明
磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通 以垂直纸面向外的电流,则( )
A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极 B .如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极 C .无论如何台秤的示数都不可能变化 D .以上说法都不正确
答案:可以类似地引入物理量“磁感应强度”,但定义时不能引入试 探电荷.
解析:因为磁场对静止的电荷没有作用,所以无法通过其受力来定
义物理量,但磁场对电流有力的作用,因此可以通过引入直线电流,根据
其受力来定义磁感应强度.
迁移与应用
例 2关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是长度为 L、所通电流为 I 的一 段直导线放在该处时,通电导线所受安培力 F 与 I、L 乘积的比值
答案:这个实验说明通电导线在磁场中会受力,受力的方向与磁场 方向以及电流的方向有关.
二、磁感应强度 1.一段通电直导线垂直放在磁场里所受的安培力与导线中的电流

通电导线产生的磁场原因

通电导线产生的磁场原因

通电导线产生的磁场原因通电导线产生磁场的原因导线通电时产生的磁场是由导线周围的电流所引起的。

这种现象被称为安培环路定理,它是电磁学的基本原理之一。

在一根通电导线中,电流的流动导致了电子的移动。

根据洛伦兹力定律,当电子在导线中移动时,它们会受到一个与电流方向垂直的力。

这个力使得电子沿着导线形成了一个环流。

由于导线中的电子数目非常巨大,形成的环流也非常强大。

根据安培环路定理,环绕导线的磁场强度与电流成正比。

也就是说,当电流增大时,磁场强度也会增大。

这可以通过将两根通电导线靠近并观察磁力线的弯曲程度来证明。

当两根导线的电流方向相同时,它们之间的磁场强度会增强,而当电流方向相反时,磁场强度会减弱。

通电导线产生的磁场是一个闭合的环形磁场,其方向由右手定则确定。

根据右手定则,当我们将右手的拇指指向电流的方向时,其他四个手指所指的方向就是磁场的方向。

这意味着磁场的方向是垂直于导线的,并且形成了一个环绕导线的环形磁场。

通电导线产生的磁场具有一些重要的应用。

例如,它可以用来制造电磁铁。

电磁铁是由一个铁芯和一个通电导线组成的。

当电流通过导线时,产生的磁场会使铁芯具有磁性,从而形成一个强大的磁场。

这种磁场可以用来吸引或排斥其他磁性物体。

通电导线产生的磁场还可以用来制造电动机。

电动机是一种将电能转化为机械能的设备。

它包括一个通电导线和一个磁场。

当电流通过导线时,产生的磁场会与外部磁场相互作用,从而产生力矩。

这个力矩会使得电动机的转子开始旋转,从而实现能量转换。

除了以上应用之外,通电导线产生的磁场还可以用来制造变压器、发电机、电磁泵等电磁设备。

这些设备在电力工业、交通工具、通信设备等领域都发挥着重要的作用。

总结起来,通电导线产生磁场的原因是由于导线中的电流引起的。

这种磁场具有一定的方向和强度,可以应用于制造各种电磁设备。

了解通电导线产生磁场的原因有助于我们理解电磁学的基本原理,并且可以应用于解决实际问题和创造新的科技。

通电直导线的磁效应

通电直导线的磁效应

通电直导线的磁效应导线通电时会产生磁效应,这是由于电流在导线中的流动所引起的。

这种磁效应与导线的形状、电流方向和电流强度有关。

本文将详细介绍通电直导线的磁效应,包括磁场的产生、磁场的方向、磁场的强度以及与磁场有关的一些应用。

导线通电时会产生一个环绕导线的磁场。

根据右手螺旋定则,我们可以确定磁场的方向。

当我们握住导线,使得拇指指向电流的方向,其他四指所指的方向就是磁场的方向。

这意味着,电流方向不同,磁场的方向也不同。

磁场的强度与导线中的电流强度有关。

当电流增大时,磁场的强度也增大;当电流减小时,磁场的强度也减小。

这是因为电流的流动会引起磁场的形成,而磁场的强度与电流强度成正比。

通电直导线的磁效应在许多实际应用中发挥着重要作用。

例如,电磁铁就是利用通电导线产生的磁效应来产生强大的磁场,从而吸引铁磁物体。

电磁铁广泛应用于电动机、发电机、电磁炉等设备中。

通电直导线的磁效应还可以用于测量电流的大小。

根据安培环路定理,通过测量磁场的强度可以确定电流的大小。

例如,安培计就是利用通电直导线产生的磁场来测量电流强度的仪器。

除了上述应用外,通电直导线的磁效应还与电磁感应密切相关。

当导线中的电流发生变化时,就会产生感应电动势。

这是由于磁场的变化引起的。

根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。

因此,通过测量感应电动势的大小可以确定磁场的变化率,从而推断出电流的变化情况。

总结起来,通电直导线的磁效应是由电流在导线中的流动所引起的。

它表现为导线周围的磁场,磁场的方向根据右手螺旋定则确定。

磁场的强度与电流强度成正比,可以通过安培环路定理来测量电流的大小。

通电直导线的磁效应还与电磁感应相关,可以利用感应电动势来推断电流的变化情况。

通过对通电直导线的磁效应的研究,我们可以更好地理解电磁学原理,并应用于实际生活和工程领域。

这有助于我们设计和改进电路、电机等设备,提高其性能和效率。

同时,也为我们深入探索电磁学领域提供了基础和方向。

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3.4 通电导线在磁场中受到的力(导学案)
课前预习案
一、预习目标
1、知道什么是安培力;知道安培力方向与哪些因素有关,理解左手定则的内容。

2、掌握安培力的计算公式,理解公式的含义。

二、预习内容
1. 复习:画出U形磁铁和通电直导线周围的磁场。

磁感应强度是如何定义的?公式成立的条件是什么?
此时磁场对通电导线的作用力大小与哪些因素有关?
2.什么是安培力?安培力的方向与哪些因素有关?左手定则的内容是什么?安培力的大小与哪些因素有关?如何计算安培力?
课内探究案
一、学习目标
1、知道什么是安培力;知道安培力方向与哪些因素有关,会用左手定则判断安培力的方向。

2、掌握安培力的计算公式,会计算匀强磁场中安培力的大小。

二、学习过程
【情景导入】观看电影片段,体会电磁“轨道炮”的威力。

是什么作用力使“轨道炮”有如此大的威力?【进入新课】
安培力(Ampere force)定义:对的作用力称为安培力,是为了纪念安培而命名的。

【探究一】安培力的方向(从特殊到一般)问题1:安培力的方向与哪些因素有关?如何探究?
问题2:实验时,如何改变电流和磁场的方向?怎样直观地判断安培力的方向?
1、【分组实验】探究通电导线垂直磁场放入时安培力的方向与哪些因素有关
小组合作操作实验,认真填写实验指导卡。

【安培力方向的判定】——左手定则:
伸开手,使跟垂直,并且与手掌在同一,让磁感线从进入,并使四指指向的方向,这时所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

2、通电导线与磁场方向不垂直的时候,受力方向如何?
(1).当电流与磁场方向平行时:
(2)、当电流与磁场方向夹θ角时:
【结论】:安培力方向既与方向垂直,也与方向垂直。

即:安培力的方向垂直于方向和方向决定的平面。

但与方向不一定垂直。

【小试牛刀】
通电导线垂直放入磁场中,以下各图中,电流方向磁场方向和安培力方向缺了一个,请补充完整。

【典型应用】
【演示实验】平行通电直导线之间的相互作用
分组讨论: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。

在什么情况下两条导线相互吸引,什么情况下相互排斥?请你运用学过的知识进行讨论并做出预测。

(1)画出AB 导线周围的磁场 (2)CD 导线处在谁产生的磁场中?
(3)由左手定则可以判断CD 导线受力方向如何? (4)由此你可以推出AB 导线受力方向吗?
(5)AB 导线受到的力与CD 导线受到的力应满足 定律。

(6)电流相反的情况又如何分析呢?(试一试,你能行!)
【结论】:同向电流相互 ,反向电流相互 【探究二】安培力的大小(从特殊到一般) 1、通电导线垂直磁场方向放入的情况
思考:磁感应强度是如何定义的?公式是什么?此公式成立的条件是什? 2、通电导线平行磁场方向放入的情况 3、通电导线与磁场方向夹θ角放入的情况
安培力的一般表达式: 注意:
(1)公式适用于导体所在范围内B 是一个 量。

(2)θ为 方向与 方向之间的夹角。

(3)当θ=90o 时,安培力有最大值F= 当θ=0o 时,安培力有最小值F= 【小试牛刀】
将长度为20cm 、通有0.1A 电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T 。

试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。

【演示实验】:“轨道炮”的原理。

【反馈练习】
1、一根长为0.2 m 的电流为2 A 的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中,受到的安培力大小可能是( ) A 、0.4N B 、0.2N
C 、0.1N
D 、0
2、试画出下列各图中安培力的方向:
【课外拓展】:如图是“电磁炮”的原理结构示意图。

光滑水平加速导轨M 、N 长s =5m ,宽L =1m ,电阻不计。

在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B =25T 。

“电磁炮”总质量m =0.1kg ,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。

在某次试验发射时,电源为导体棒a 、b 提供的电流是400A 。

(1)求“电磁炮”受到的安培力
(2)求这次试验中“电磁炮”发射的速度。

【课后反思】:本节课你有什么收获?。

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