磁场对通电导线的作用

例题：如图所示，直角三角形ABC组成的导线框 内通有电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强
磁场B＝2T中，AC＝40cm， A 300 ，求三
角形框架各边所受的安培力。
C
B
I
A
B
例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中， 电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为2N， 则磁感应强度B： （ ） B
F I
N
S
F
N
S
F
巩固练习
F
F
N
S
（1）绳子拉力_变___大___
(变大,变小,不变)
（2）桌面对磁铁的支持
力_变___小___
（力3_无）___桌__面__对(有磁,铁无的). 摩擦
B
F
N
S
桌面对磁铁的摩擦力
_有______(有,无) 方向_水___平__向_. 右
例：如图，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。当线圈内通入如图所示的 电流后，判断线圈如何运动？
随线圈转动的角度增 大而增大，当这种阻 碍力矩和安培力产生 的使线圈转动的力矩 相平衡时，线圈停止 转动。
（C）、适当增大磁场
a
I
b
（D）、将磁场反向并适当改变大小
例题：如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁 场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为 0.5m，质量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸 长10cm，欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流 的大小和方向如何？
B
M
I
N
复习：
1、如何判断通电导线在磁场中受到 安培力的方向？ 2、安培力的大小如何计算？ 3、在运用安培力公式时应注意什么？
关于电流表的工作原理，请思考
①线圈的转动是怎样产生的? ②线圈为什么不一直转下去？ ③为什么指针偏转角度的大小可以
说明被测电流的强弱? ④如何根据指针偏转的方向来确定
电路上电流的方向? ⑤使用时要特别注意什么?
2、电流表的工作原理
1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管 通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当 电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力， 这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹 簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其 大小
G
mg=BIL B=mg/IL
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表由哪些基本部分组成？最基 本的是哪些部分？ 2、这些基本组成部分哪些是可以动的？哪些 是固定的？ 3、各个部分起到什么作用？ 4、你可以简述磁电式电流表的工作原理吗？
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁 铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形 铁芯（软铁制成）。 最基本的是磁铁和线圈。
一.安培力 1.定义：通电导线在磁场中受到的力
2.方向： 左手定则
左手定则
伸开左手，使拇指跟 其余四指垂直，并且 都跟手掌在同一平面 内，让磁感线穿过掌 心，并使四指指向电 流方向，那么拇指所 指的方向就是通电导 线所受的安培力的方 向。 安培力方向与磁场方向和 电流方向有什么关系？
判定以下通电导线所受安培力的方向
二、安培力的大小：
问题（：1）在匀在强匀磁强场磁B场中中，，通在电通直电导直线导与线磁与场磁方场向方垂向直 垂的直情的况情下况，下导，线导上线的所电受流安为培I，力导F等线于所磁受感安应培强力度F应B、 电怎流样I和求导？线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB
（平2行）平呢行？时：F＝0
如果既不平行也不垂直呢？
二、安培力的大小：
把磁感应强度B分解为两个分量：
B
一个分量与导线垂直 另一分量与导线平行
B1=Bsinθ B2=Bcosθ
B2
B1
θ
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。
I
即F=ILB1，将B1=Bsinθ 代入得：
F=ILBsinθ
0o F 0
90O F IBL
F
B
I
B
I
B I
F
B I
B
α
α
B
F
I
α
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。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.
电流方向相同时，将会吸引;
? 电流方向相反时，将会排斥。
分析：
Байду номын сангаас
F
I
I
F
电流方向相同
电流方向相反
FI
F I
二、安培力的大小：
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向 垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、 电流I和导线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB
（2）平行时：F＝0
（3）公式： F=I L B sinθ
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
☻ 在中学阶段，F=I L B sinθ仅适用于匀强磁场
体指铁 可针芯 以是、 转一线 动个圈 。 整和
•
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. ［问题］什么是均匀辐向分布呢？ 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长
线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置， 线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度. 该磁场并非匀强磁场， 但在以铁芯为中心的 圆圈上，各点的磁感 应强度B的大小是相 等的.
B
N
X
×
F
θ
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B
的最小值为________,
方向________.
N
B
F
X
mgsinθ=BIL
θθ
F
B=mgsinθ/IL
G
BX
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压
力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为
θ
_________, 方向________.
例题：如图,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈， 磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈 的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈 将会如何运动？
I
S
N
B
E F
B×
B
E
B
×
F
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,在竖直向上的磁场中静止，则 磁感应强度B为 _________.
A、B＝10T C、B≤10T
B、B≥10T D、不能确定
例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将 金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b 的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根 细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法： ( AC )
（A）、适当增大电流I
（ B）、将电流反向并适当改变大小