通电导线在安培力作用下运动方向的判定方法
安培力作用下通电导线运动方向的判定
安培力作用下通电导线运动方向的判定安培力是电磁学中的一种力，是由于电流在磁场中运动而产生的力。
安培力的大小与电流强度、导线长度和磁场强度有关。
在通电导线中，电流在导线中运动时受到安培力的作用，导致导线发生运动。
这篇文章将讨论安培力对通电导线运动方向的影响以及如何判断运动方向。
一、安培力的作用方向在通电导线中，安培力的作用方向与电流方向和磁场方向有关。
根据右手定则，当用右手的拇指指向电流方向，其他四个手指指向磁场方向时，手心所指的方向就是安培力的方向。
这意味着如果电流方向和磁场方向相互垂直，则导线受到的安培力垂直于两者的平面。
如果电流方向和磁场方向同向，则导线受到的安培力也与两者方向相同。
如果电流和磁场方向相反，则安培力与电流方向相反。
二、导线受力方向和判断当通电导线放置于磁场中时，导线会受到安培力的作用，导致运动。
在判断导线受力方向时，需要根据上述安培力作用方向的规则进行分析。
例如，如果导线的电流方向是从上往下，磁场方向是从左往右，则导线受到的安培力方向是指向内部，也就是垂直于导线和磁场的平面。
这意味着导线会向内部移动。
如果导线的电流方向是从下往上，磁场方向是从左往右，则导线受到的安培力方向是指向外部，也就是垂直于导线和磁场的平面。
这意味着导线会向外部移动。
总之，当要判断导线受力方向时，需要确定导线的电流方向和磁场方向，并使用右手定则确认安培力方向。
导线的运动方向与安培力方向相同。
三、总结在通电导线中，当电流在磁场中运动时，会受到安培力的作用。
安培力的作用方向与电流方向和磁场方向有关，可以通过右手定则进行确认。
导线受到的安培力方向决定了导线的运动方向。
因此，了解安培力的作用原理和判断导线受力方向是十分重要的。
安培力作用下通电导线运动方向的判定
安培力作用下通电导线运动方向的判定本文将介绍如何利用安培力判断通电导线的运动方向。
安培力是指由电流在导线中流动所产生的力，其方向垂直于导线和磁场方向的平面。
根据安培力的方向，我们可以判断导线的运动方向。
首先，我们需要了解磁场的方向。
磁场的方向可以通过磁针或磁场感应器来确定。
然后将导线放置在磁场中，使其与磁场垂直。
通电后，由于电流在导线中流动，就会产生安培力。
如果导线与磁场方向相同，安培力将使导线上升。
如果导线与磁场方向相反，安培力将使导线下降。
除此之外，如果导线与磁场呈45度角，安培力将使导线向一侧移动。
如果导线与磁场平行，将不会有运动发生。
综上所述，通过判断安培力的方向，我们可以准确地判断通电导线的运动方向。
这对于电磁学和电路的研究具有重要意义。
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安培力作用下导体运动方向的判定
答案：A
解析显隐
弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.
当P中通以方向向外的电流时( )
A．导线框将向左摆动 导线框各边受力
B．导线框向右摆动
情况怎样？
C．从上往下看，导线框将顺时针转动
D．从上往下看，导线框将逆时针转动
解析 当直导线P中通以方向向外的电流时,由安培定则可判断出
长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向,磁感线是以P为圆心的同
解析 (1)若直导线P中通以方向向导里线的框电流各时边，受由安培定则可判断出
长直导线P产生的磁场方向为顺时针力方情向况，怎由样左？手定则可判断出直导线
ab所受的安培力方向垂直纸面向里，cd所受的安培力方向垂直纸面向
外，从上往下看，导线框将顺时针转动。
(2)大半圆弧的有效长度与小半圆弧及直导线ab、cd的总有效长度相同
安培力作用下导体运动方向的判定
判定安培力作用下导体运动情况的常用方法
电流元法
每段电流元所受安培力方向―→ 整段导体所受合力方向―→运动方向
特殊位置法
在特殊位置―→安培力方向―→运动方向
等效法
环形电流小磁针条形磁铁 通电螺线管 多个环形电流
结论法
同向电流互相吸引,异向电流互相排斥；两 不平行的直线电流相互作用时,有转到平行 且电流方向相同的趋势
安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I.
【变式训练】如图示,台秤上放一光滑平板,其左边固
定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,
此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定 一导体棒,当导体棒中通以方向如图所示的电流后,台
秤读数为F2,则以下说法正确的是( ) A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短
安培力知识要点归纳
安培力知识要点归纳一、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．2.安培力的计算公式：F ＝BILsin θ（θ是I 与B 的夹角）； ① I ⊥B 时，即θ＝900，此时安培力有最大值；公式：F ＝BIL ② I //B 时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0;③ I 与B 成夹角θ时，F=BILSin θ，安培力F 介于0和最大值之间.有用结论：“同向电流相互吸引，反向电流相排斥”。
不平行时有转运动到方向相同且相互靠近的趋势。
3.安培力公式的适用条件:适用于匀强磁场中4.安培力方向的判断——左手定则：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线穿过手心，并使四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．安培力F 的方向：F ⊥(B 和I 所在的平面)；即既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直．但B 与I 的方向不一定垂直． 5．说明：公式F=BIL 中L 为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L 由始端流向末端．如图所示，弯曲的导线ACD 的有效长度为l ，等于两端点A 、D 所连直线的长度，安培力为：F = BIl二、安培力作用下物体的运动方向的判断1．电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向． 例1：如图所示，通电的线圈放置在水平面上，试分析线圈所受的安培力。
2．特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．例2：如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流时，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．例3：如图所示，通电的线圈放置在水平面上，试分析线圈所受的安培力。
高中物理3 通电导线在磁场中受到的力试题高二物理试题
积盾市安家阳光实验学校第4节通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向1．义：在磁场中受到的力称为安培力。
2．判断安培力方向的方法是。
内容：伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在一个平面内，让从掌心进入，并使四指指向的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的方向。
二、安培力的大小1．当通电导线垂直磁场方向放置时，所受安培力的大小为F= 。
2．当磁感强度B的方向与通电导线平行时，导线受力F= 。
3．当磁感强度B的方向与通电导线的方向成θ角时，F= 。
θ为B与I 之间的夹角。
三、磁电式电流表1．构造：、、螺旋弹簧（又叫游丝）、指针、极靴、圆柱形铁芯。
2．原理：当被测电流通入线圈时，线圈受作用而转动，线圈的转动使螺旋弹簧扭转形变，产生阻碍线圈转动的力矩。
当安培力产生的转动力矩与螺旋弹簧形变产生的阻碍转动的力矩达到平衡时，指针停留在某一刻度。
越大，就越大，就越大。
通电导线左手则磁感线电流安培力BIL 0 sinBILθ磁铁线圈安培力电流安培力指针偏角一、判断通电导体（或磁铁）在安培力作用下运动的常用方法具体方法实例分析电流元法把整段电流效分成很多电流元，先用左手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，最后确运动方向，注意一般取对称的电流元分析判断能自由移动的导线运动情况把直线电流效为AO、BO两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示。
可见，导线将沿俯视逆时针方向转动特殊位置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用导线转过90°的特殊位置（如图所示的虚线位置）来分析，判得安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动效分析法环形电流可以效为小磁针（或条形磁铁），条形磁铁也可效成环形电流，通电螺线管可效为多个环形电流或条形磁铁判断环形电流受到的安培力方向把环形电流效成如图所示右边的条形磁铁，可见两条形磁铁相互吸引，不会有转动。
专题 2020秋河南高二物理人教版 安培力作用下物体运动方向的判定(含答案)
安培力作用下物体运动方向的判定【基本方法】一.电流元分析法方法简述：把通电导线和线圈等效为很多段直线电流元，画出某一电流元周围的磁场，用左手定则判断出该电流元受到的安培力方向，从而确定导线和线圈的运动情况。
使用场景：通电直导线各部分所处的磁场的方向相同/通电线圈平面与磁场垂直时二.等效分析法方法简述：环形电流可等效为条形磁铁（或小磁针），条形磁铁可等效为通电线圈，通电线圈可等效为很多环形电流来分析三.推论分析法【巩固练习】1．[2018•海南]如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流 I 的金属细杆水平静止在斜面上。
若电流变为0.5I ，磁感应强度大小变为3B ，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将 ()A．沿斜面加速上滑B．沿斜面加速下滑C．沿斜面匀速上滑D．仍静止在斜面上2．[2019•新课标Ⅰ]如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点 M 、 N 与直流电源两端相接。
已知导体棒 MN 受到的安培力大小为 F ，则线框 LMN 受到的安培力的大小为()A．2F B．1.5F C．0.5F D．03．[2015•浙江]如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图。
实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。
对该实验，下列说法正确的是 ()A．当导线中的电流反向时，导线受到的安培力方向不变B．保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的 3 倍C．保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的 2 倍D．接通“1、4”，当电流增加为原来的 2 倍时，通电导线受到的安培力减半4．[2015•江苏]如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是 ()5．[2014•上海]如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，面积为S的矩形刚性导线框abcd可绕过ad边的固定轴 OO'转动，磁场方向与线框平面垂直。
高中物理通电导线在安培力作用下的运动知识小结
高中物理通电导线在安培力作用下的运动知识小结在磁场中经常要判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向，常用的方法有以下几种：一、电流元分析法把整段电流分成很多小段直线电流。
其中每一小段就是一个电流元。
先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运动方向例1 如下图所示。
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于线圈平面。
当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动？解：可以把圆形线圈分成很多小段。
每一小段可以看作一段直线电流。
取其中的上下两小段分析，其截面图和受安培力的情况如下图所示。
根据其中心对称性可知。
线圈所受安培力的合力水平向左。
故线圈向磁铁运动。
二、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例2 如下图所示，把一重力不计的通电直导线放在蹄形磁铁的正上方。
导线可以自由转动，当导线中通入如图所示方向的电流I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，同时上升解：首先我们可以根据下图所示的导线所处的特殊位置判断其转动情况。
将导线AB从N、S极的中间O分成两段。
AO、BO段所处的磁场方向如图1所示，由左手定则可得AO段受安培力方向垂直于纸面向外，BO段受安培力方向垂直纸面向里。
可见从上向下看，导线AB将绕O点逆时针转动。
然后再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况，如图2所示，导线AB此时受力方向数值向下，导线将向下运动。
由上述两个特殊位置的判断可知，导线实际的连续的运动是在安培力作用下使AB逆时针转动同时还要向下运动。
因此答案为C。
三、等效分析法环形电流可等效为小磁针或小磁针也可等效为环形电流。
通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。
例如。
判断安培力作用下的物体运动方向
如何判断安培力作用下的物体运动方向1．电流元法即把整段电流等效为很多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元受安培力方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动方向。
2．特殊值分析法把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力方向，从而确定运动方向。
3．等效法环形电流可以等效成小磁针，通电螺线管可等效为很多环形电流。
4．利用已知的一些相关结论法（1）两电流相互平行时无转动趋势，方向相同时相互吸引，方向相反时相互排斥。
（2）两电流不平行时有转动到平行且方向相同的趋势。
举例：例1．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以移动，当导线通过图示方向电流时，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，同时上升解析：（1）电流元法：把直线电流等效为、两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示，可见，导线将逆时针转动。
（2）特殊值法：用导线转过的特殊位置（如图中虚线位置）来分析，判得安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以C正确。
例2．如图所示，把轻质导线圈用细线挂在磁铁极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过如图所示的电流时，线圈将怎样运动？解析：（1）等效法：把环形电流等效成图甲中所示的条形磁铁，可见两条形磁铁只是相互吸引而没有转动。
（2）利用已知的结论法：把条形磁铁等效成图乙中所示的环形电流，容易得出线圈向磁铁移动。
练习：1．如图所示，一根长直线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面，导线和环中的电流方向如图中所示，那么金属环受到的磁场力为：（）A、沿圆环的半径向外B、沿环的半径向内C、水平向东D、等于零2．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则：（）A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用3．两条导线互相垂直如图所示，但相隔一段小距离，其中一条是固定的，另一条能自由活动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，导线将（从纸面向纸内看）：（）A、不动B、顺时针方向转动，同时靠近导线C、逆时针方向转动，同时离开导线D、顺时针方向转动，同时离开导线E、逆时针方向转动，同时靠近导线4．如图所示，原来静止的圆形线圈通以逆时针方向的电流，在其直径上靠近点放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，电流方向如图所示，在磁场作用下圆线圈将：（）A、向左平动B、向右平动C、以直径为轴转动D、静止不动答案：1、D2、A3、E4、C测试选择题1、关于磁感应强度B，下列说法中正确的是：（）A、磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B、磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C、在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小一定为零D、在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大2、如图所示，两个同心放置的共面金属环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φa和φb的大小关系为：（）A、φa＞φbB、φa＜φbC、φa=φbD、无法比较3、两平行长直导线a、b中通以等大同向电流，导线c与a、b在同一平面内，位于中心线OO'一侧如图所示，当导线c中通以与a、b反向的电流后，若c能自由运动，则其运动情况是：（）A、向a靠近B、向b靠近C、停在中心线OO'处D、在中心线OO'附近左右振动4、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时：（）A、磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B、磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C、磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D、磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用5、如图所示，电源电动势ε=2V，r=0.5Ω，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m=0.1kg，R=0.5Ω，它与导轨摩擦因数μ=0.4，有效长度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们施一与纸面夹角30°与导线垂直且向里的磁场，则此磁场是（填“斜向上”或“斜向下”），磁场B的范围应是 T≤B≤ T，（g=10m/s2）。
安培力作用下通电导线运动方向的判定
安培力作用下通电导线运动方向的判定安培力是指电流通过导线时所产生的磁力，其方向垂直于电流方向和磁场方向的平面。
当一根通电导线处于磁场中时，安培力会使得导线受到一个力的作用，导致导线运动。
判定导线运动方向的方法是通过右手定则。
将右手的拇指指向电流的方向，四指则指向磁场的方向，此时手掌所指的方向即为导线受力的方向。
例如，当电流从南极流向北极，磁场方向则由地球南极指向北极，右手定则可得，导线会向东方运动。
需要注意的是，当电流方向改变时，安培力的方向也会改变，因此导线运动方向也会随之改变。
在实际应用中，利用安培力可以制作电动机、发电机等设备，也可以用于测量电流大小。
通过了解安培力的作用及判定方法，可以更深入地理解电流与磁场之间的相互作用。
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专题13 通电导线模型-高考物理模型法之对象模型法(解析版
模型界定本模型主要归纳通电导线产生的磁场、通电导线在磁场中受力、通电导线之间的相互作用及通电导线在安培力作用下运动方向的判定.模型破解1.通电导线产生的磁场(i)通电直导线①通电直导线产生的磁场中某点磁感应强度的大小与电流成正比,与该点到电流的距离成反比②通电直导线产生的磁场中某点磁场方向遵从安培定则:右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.(ii)通电导线环①通电直导线产生的磁场中某点磁感应强度的大小与电流成正比,与该点的位置有关.②通电导线环产生的磁场中某点磁场方向遵从安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上的磁感线的方向(iii)通电螺线管①通电螺线管产生的磁场中某点的磁感应强度的大小与电流成正比,与线圈的匝数、横截面积、是否密绕等情况有关.②通电螺线管产生的磁场中某点磁场方向遵从安培定则:用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.也就是说拇指指向通电螺线管的N极(iv)磁场的叠加若空间存在几个产生磁场的场源，空间的磁场应由这几个场源各自产生的磁场叠加而成，某点的磁感应强度各场源单独存在时产生的磁场的矢量和.例1.四根相互平行的通电长直导线a、b、c电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为A.B 22，方向向左B. B 22，方向向下C. B 22，方向向右D. B 22，方向向上 【答案】A例2 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的。
在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是【答案】B【解析】:地球内部磁场方向由地理北极指向地理南极,由安培定则可判定B 正确.例3.如图所示，用传感器测量通电螺线管轴线（x 轴）上的磁感应强度，然后绘出B —x 图像，设x ＝0处为螺线管轴线的中央，下面最符合实际情况的图是【答案】B【解析】:通电螺线管内部的磁场越靠近中央磁场越强,CD 错误.磁场随空间的变化是非均匀的,A 错误B 正确.例4、如下图所示，a 是长直密绕通电螺线管，应用DIS 的磁传感器b 沿a 的轴线Ox 从O 点自左向右匀速穿过通电螺线管螺管a 。
3.4安培力作用下导体运动方向的判断.
I
N
S
图(5)
F′
IB F
N
S
图(5)a
N F′
f
N
S
mg 图(5)b
Network Optimization Expert Team
I
S
N Ia
b BS
N
图(3)
图(3)a
I
BS N
图(3)b
Network Optimization Expert Team
2、如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于
专题1
安培力作用下 导体运动方向的判断
Network Optimization Expert Team
如果通电导体放置在非匀强磁场中，则不能够 运用F＝BIL进行定量的计算，但可用F＝BIL和左手 定则进行定性的讨论
• 判断安培力作用下通电导线和通电线圈运动 方向步骤：
• 1.应该画出通电导线所在位置的磁感线的方向 • 2.由左手定则确定导线受到安培力的方向 • 3.由导线的受力情况判断导体的运动方向。
• 4．利用结论法
• (1)两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势， 同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；
• (2)两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电 流方向相同的趋势．
如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小
段距离，当同I时B给两导线环通以同向I 电B流时，两
导线环将：( A)
F1
A、C吸引
B、排D斥．C
D
C、保持静止 D、I边吸引边转动． I
F2
结论法：同向A电流互相吸引
A
图(6)
图(6)a
7 Network Optimization Expert Team
安培力的计算及方向的判断
高中物理安培力的计算及方向的判断编稿老师刘汝发一校杨雪二校黄楠审核王红仙知识点考纲要求题型说明安培力的计算及方向的判断1.熟悉安培力计算公式并能熟练计算安培力的大小；2. 掌握左手定则并能熟练判断安培力的方向；3. 用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题选择题、计算题本知识点属于高频考点，是电磁学部分的重要内容，考查方向主要为安培力参与的平衡问题、能量问题等二、重难点提示：重点：应用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题。
难点：安培力方向的判断（左手定则）。
一、安培力1. 定义：通电导线在磁场中受的力称为安培力。
2. 安培力的大小（1）磁场和电流垂直时，F＝BIL；（2）磁场和电流平行时：F＝0；（3）磁场和电流夹角为θ时：θsinBILF=。
理解：（1）当B和I不垂直时，只保留B的垂直分量即可；（2）当导线不规则时，取其两端连线为研究对象，电流由流入端指向流出端。
3. 安培力的方向（1）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）安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F 垂直于B和I所决定的平面。
二、安培力作用下导体运动情况的判定1. 判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况（安培定则），然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向。
2. 在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。
电流元法分割为电流元安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动方向特殊位置法在特殊位置―→安培力方向―→运动方向等效法环形电流和通电螺线管都可以等效为条形磁铁，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。
安培力作用下导体运动分析方法
最初导线与蹄形磁铁处于同一竖直平面内，当在导线中通入由A到B的电
流时，从上往下看，导线的运动情况是（ ） A、顺时针方向转动，同时下降
A
B
B、顺时针方向转动，同时上升
N
S
C、逆时针方向转动，同时下降
D、逆时针方向转动，同时上升
【解析】：步骤一：电流元分析法：
A
B
由以上分析得:OA电流元受力指向纸面外; OB电流元受力指向纸面内,
例：
1、在图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，
以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（ A ）
F F
B
I
B
B
I
I
I
B
F
F
A
B
C
D
2、如图所示的四种情况，通电导线均置于匀强磁场中，其中通
电导线不受安培力作用的是( C )
3：如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形 状的通电导线，电流强度为 I，磁感应强度为B， 求：各导线所受到的安培力
安培力的应用
基础知识巩固
安培力---磁场通电导线的作用
磁场对通电导线的作用力称安培力， 其大小为 F =BILsinθ，
其中θ表示电流方向与磁感强度方向 的夹角．
1、方向：左手定则
2、大小 F =BILsinθ
当B∥L时
F=0
当B⊥L时
F=BIL
3、适用条件
匀强磁场中
θ
由左手定则可知：安培力F一定 垂直B、I所组成的平面．
【规律方法】 ①正确理解公式F=BILsinθ中各量的含义。 ②用左手定则准确地对安培力方向做出判断。
【思维拓展】例1中若在a、b中通有等大同向向上的电流，新加磁场方向垂 直纸面向里，且新加磁场对导线的作用力小于两导线间的作用 力，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）
安培力的应用
第十四页，共27页。
例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置 一通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒，如图所示,在竖直(shù zhí)向 上的磁场中静止，则磁感应强度B 为 _________.
X
θ
15
第十五页，共27页。
解：静止于斜面说明(shuōmíng)受力平衡
N θ
F= mgtgθ=BIL
和方向正确的是( ) A
A．B＝mgIsLin α，方向垂直斜面向上
B．B＝mgILsinα，方向垂直斜面向下
C．B＝mgIcLosα，方向垂直斜面向下
D．B＝mgIcLosα，方向垂直斜面向上
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安培力方向的判断
如图3－2－7所示，一金属直杆MN两端
接有例导2 线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线
θ
感应强度B的最小值为 _________, 方向
G
_____m_g_=_B.IL B=mg/IL
17
第十七页，共27页。
巩固练习
1、
F
N
S
（1）绳子拉力(lālì变)__大_____
(变大,变小,不变)
（2）桌面对磁铁的支持力
____变___小 （ __3__）(x无_bi_桌ǎi_à_面o(n)有对,磁无铁). 的摩擦力
9
第九页，共27页。
在安培力作用下的物体平衡的解题步骤(bùzhòu) 和前面我们学习的共点力平衡相似，一般也是先 进行受力分析，再根据共点力平衡的条件列出平 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．
10
第十页，共27页。
即时应用 3.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放 置一根长为L、质量(zhìliàng)为m的直导体棒，在导 体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在 斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小
通电直导线判定定则
通电直导线判定定则
从安培环路定理的角度来看，我们可以利用这一定理来计算通电直导线产生的磁场强度。
通过沿着闭合回路的各点计算磁动力学势之和，即可得到该回路所含电流总量乘以真空磁导率的结果，从而判定磁场的大小。
从比奥-萨伐特定律的角度来看，我们可以利用这一定律来判定通电直导线产生的磁场方向和大小。
根据定律，电流通过直导线时产生的磁场大小与电流强度成正比，与距离导线的距离成反比，方向由右手定则确定。
因此，我们可以通过这一定律来确定磁场的方向，并计算磁场的大小。
总之，通电直导线的判定定则涉及安培环路定理和比奥-萨伐特定律，通过这两个定律我们可以全面地判定通电直导线产生的磁场大小和方向，这对于电磁学的研究和应用具有重要的意义。
9-1-2-安培力及安培力作用下导体运动情况的判断
01
课堂互动
02
题组剖析
目录
CONTENTS
03
规律总结
@《创新设计》
04
备选训练
1
目录
课堂互动
1．安培力的方向 根据左手定则判断。 2．安培力公式F＝BIL的应用条件 (1)B与L垂直。 (2)L是有效长度。如弯曲通电导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度， 相应的电流方向沿两端点连线 由始端流向末端，如图所示
转到解析
18
@《创新设计》
目录
备选训练
【备选训练3】电磁炮的基本原理如图示,把待发射的炮弹(导体)放置在匀强磁场中的两
条平行导轨(导轨与水平方向成α角)上，磁场方向和导轨平面垂直，若给导轨以很大的
电流I，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下沿导轨做加速运动，以某一速度射出 去．已知匀强磁场的磁感应强度为B，两导轨间的距离为L,磁场中导轨的长度为s，炮
弹的质量为m，炮弹和导轨间摩擦不计．试问：在导轨与水平方向夹角一定时,要想提
高炮弹发射时的速度v0，从设计角度看可以怎么办？(通过列式分析，加以说明)
转到解析
20
@《创新设计》
目录
备选训练
【备选训练4】 （2016· 全国卷Ⅲ，22）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的 实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画 出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与 两导轨垂直。 （1）在图中画出连线，完成实验电路。要求 滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关 闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。 （2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的 速度，有人提出以下建议： A.适当增加两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当增大金属棒中的电流 其中正确的是 AC （填 入正确选项前的标号）。 转到解析
第三节 磁场对电流的作用力 左手定则
第三节磁场对电流的作用力左手定则知识要点：1、安培力：磁场对通电导线的作用力叫安培力。
2、安培力的大小：F=BI·Lsinθ。
式中θ是B与I的夹角。
注意：当θ=0时，即B与I平行，F=0；当θ=90°时，即B与I垂直，F最大，F=BIL。
3、安培力的方向⑴判定方法：用左手定则判定。
⑵安培力的特点：F⊥B，F⊥I，即垂直B和I决定的平面。
（注意：B和I可以有任意夹角）。
4、在判定安培力的方向时要应注意的问题：⑴安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面。
⑵当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流与磁场决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心。
5、如何判断安培力作用下物体运动方向？⑴等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁；条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管；通电螺线管也等效成很多匝的环形电流来分析。
⑵特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向。
⑶电流元法：把整段电流环等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每小段电流之所受安培力方向，从而判断出整段电流的受合方向，最后确定运动方向。
⑷利用结论法：①两电流相互平行时无转的趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势。
典型例题：例1、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。
···B··········B·····I··········⑴⑵⑶⑷例1图解析：由左手定则和安培力的计算公式得：⑴因导线与磁感线平行，所以F=0；⑵F的方向垂直导线水平向右。
高中物理微专题讲义：微专题49 通电导线在安培力作用下的平衡与运动
微专题49 通电导线在安培力作用下的平衡与运动【核心考点提示】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.(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥.(3)注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面.2.安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝ILB sin θ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F max＝ILB.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零.3.安培力作用下导体运动方向的判断方法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，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作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向【经典例题选讲】【例题1】(2018·天津市月考)正五边形abcde导体框，其单位长度的电阻值为ρ，现将正五边形导体框置于如图所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为E且不计内阻的电源两端，则下列关于导体框所受的安培力的描述正确的是(A)A ．安培力的大小为5EB 4ρ，方向竖直向上 B ．安培力的大小为5EB 4ρ，方向竖直向下 C ．安培力的大小为2EB ρ，方向竖直向下 D ．安培力的大小为2EB ρ，方向竖直向上 [解析] 由图可知，电路接通后流过导体框的电流方向为ae 及abcde ，假设导体框每边长为L ，由欧姆定律可得ae 边的电流大小为I 1＝E Lρ，流过abcde 的电流大小为I 2＝E 4Lρ；在磁场中ae 及abcde 的等效长度均为L ，由左手定则可知ae 和abcde 所受的安培力方向均竖直向上，则导体框所受的安培力大小为F ＝BI 1L ＋BI 2L ＝5EB 4ρ，选项A 正确。
通电导体在安培力作用下运动方向的判断
通电导体在安培力作用下运动方向的判断电流元法把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动的方向． 特殊位置法通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向 等效法 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立结论法 两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换 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,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,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,同时上升总结：先在原位置判定各部分受力，再转到特殊位置（900）时分析。
【例2】（单选）两条直导线互相垂直，如图所示，但相隔一小段距离，其中一条导线ＡＢ固定，另一条导线ＣＤ能自由活动，当稳恒电流按图示方向通入两条导线时，导线ＣＤ将（ ）Ａ.顺时针方向转动，同时靠近ＡＢ Ｂ.逆时针方向转动，同时靠近ＡＢＣ.顺时针方向转动，同时远离ＡＢ Ｄ.逆时针方向转动，同时远离ＡＢ本题用结论分析法：(1) 两电流相互平行时无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥．(2) 两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势【例3】(单选)铝圆环和磁铁在同一平面内，当圆环通入顺时针方向的电流时，圆环将（ ）Ａ.左边向里，右边向外，转动的同时向磁铁靠近Ｂ.左边向外，右边向里，转动的同时向磁铁靠近Ｃ.左边向里，右边向外，转动的同时与磁铁远离Ｄ.圆环不会转动，但向磁铁靠近【例4】如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，现给导线通以垂直纸面向里的电流。
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•
通电导线在安培力作用下运动方向的判定方法:
•
要判定通电导线在安培力作用下的运动，首先必须清楚导线所在位置磁场的分布情况，然后才能结合左手定则准确判定导线的受力情况，进而确定导线的运动方向。
常用的方法如下：1．电流元法
(1)同一磁场中的弯曲导线
把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定则判定每段电流元受力的方向，然后判定整段导线所受合力的方向,从而确定导线的运动方向，如在图中，要判定导线框abcd的受力可将其分为四段来判定，若将导线框换作导线环时，可将其分为多段直线电流元。
(2)不同磁场区域中的直线电流当直导线处于不同的磁场区域中时，可根据导线本身
所处的物理情景，将导线适当分段处理，如图甲中，要判定可自由运动的通电直导线AB在蹄形磁铁作用下的运动情况时，以蹄形磁铁的中轴线OO’为界，直导线在OO’两侧所处的磁场截然不同，则可将AB以OO’为分界点分为左右两段来判定。
2．特殊位置法因电流所受安培力的方向是垂直于电流和磁场所决定的平面的，虽然电流与磁场之间夹角不同时电流所受安培力大小不同，但所受安培力的方向是不变的(要求电流从平行于磁场的位置转过的角度不超过180。
)。
故可通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判定其所受安培力的方向，从而确定其运动方向。
如在上图甲中，初始位置磁场在平行于电流方向上的分量对电流无作用力，但一旦离开初始位置，此磁场分量就会对电流产生作用力，如上图乙所示。
但此分量对电流在转动过程中作用力的方向不方便判定．可将此导线转过90。
，此时电流方向与该磁场分量方向垂直，用左手定则很容易判定出受力方向，如上图丙所示，3．等效法
(1)从磁体或电流角度等效
环形电流可以等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。
将环形电流与小磁针相互等效时，它们的位置关系可以认为是小磁针位于环形电流的中心处，N、S极连线与环面垂直，且N、S极与电流方向遵从安培定则。
如在图中，两通电圆环同心，所在平面垂直，要判定可自南转动的圆环，I2的运动情况，可将其等效为一小磁
针。
(2)从磁感线分布情况的角度等效
根据要判定的电流或磁体所在处的磁感线分布，将其所在处的磁场等效为某一能够在该处产生类似磁场的场源电流或磁体，然后再用电流之间或磁体之间相互作用的规律来判定。
如在图中，导线AB所在处的磁感线分布与位于其下方与纸面垂直的通电直导线在该处产生的磁感线类似(注意是类似而不是相同)，所以可以将蹄形磁铁等效为一通电直导线进而进行判定。
4．结论法
当两电流之间或两等效电流之间发生相互作用时，可利用电流之间相互作用的规律直接判定，只是同前所述，此法应慎用。
(1)两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；
(2)两不平行的直线电流互相作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势。
5．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作用力，从而确定磁体所受的合力及运动方向。
如在图中要判定磁铁所受电流的作用力，可以分析磁铁对
电流的作用力。
•
•
安培力作用下力学问题的解决方法:
•
由于安培力的方向总是垂直于电流方向与磁场方向决定的平面，即F一定垂直于B 和I，但B和I不一定垂直。
因此涉及安培力的问题常呈现于三维空间中，要解决这类问题，需从合适的方位将立体图改画为二维平面图，再通过受力分析及运动情况分析，结合平衡条件或牛顿运动定律解题。
•。