通电导线在磁场中受力情况

C、将电源两极对调，铝盘的转动方向不会改变
D、将电流及磁场方向同时改
变，铝盘的转动方向改变
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
9、两条导线互相垂直， 但相隔一小段距离，其中 AB固定，CD可自由活动， 当通以如图所示电流后，
CD导线将（ ）D
A、顺时针方向转动，同时靠近AB B、逆时针方向转动，同时离开AB C、顺时针方向转动，同时离开AB D、逆时针方向转动，同时靠近AB
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
11、下列措施可以提高电流表线圈的灵敏 度的是（注：电表的灵敏度可以表示为
θ/I=NBS/k）（ AB）
A、增加线圈的匝数； B、增强磁极间的磁感应强度； C、减小线圈的电阻； D、换用不易扭转的弹簧
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
12、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的
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 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小
a
I
b
通电导线在磁场中受力情况
GGLX 巩固练习
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
电流,线圈将会
() A
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀
纵向
C.纵向伸长电导线在磁场中受力情况
XSND 小试牛刀
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边 缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上， 然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
a
b
c
通电导线在磁场中受力情况
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
N
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
2、下列说法中正确的是（ ABD ）
.
铁芯、线圈和指通电针导线是在磁一场中个受力整情况体可以转动。
电流表的构造
电流表构造中最 大的特点就是在蹄形 磁铁和铁芯间的磁场 是均匀地辐向分布的 （即沿直径方向分 布），如图所示。
这样的构造使得线 框在转动过程中，其平 面始终与磁场平行，即 受到安培力的线框中的 两边始终与磁场垂直。
通电导线在磁场中受力情况
A、电荷处在电场强度为零的地方，受到的 电场力一定为零 B、一小段通电导线放在磁感应强度为零的 地方，受到的安培力一定为零 C、一小段通电导线在某处不受磁场力的作 用，则该处磁感应强度为零 D、电荷在某处不受电场力的作用，则该处 电场为零
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
3、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（BCD）
A、0.4N
B、0.2N
C、0.1N
D、0
4、试画出下列各图中安培力的方向：
×F
F
F
F
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习 5、试画出下列各图中通电导体棒ab所 受安培力的方向：
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
6、在垂直纸面向里的匀强磁场B中，有一 个垂直磁感线的环形线圈，通有顺时针电流
问题2：F、B、I一定两两垂直吗？ 结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一 定垂直。
通电导线在磁场中受力情况
思考与讨论 F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
L
L
L
F=BIL
通电导线在磁场中受力情况
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
(1) 猜想一下，盐水转动的方向， 并实际做一做实验来验证． (2) 探究盐水旋转的原因．
通电导线在磁场中受力情况
答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转．
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流， 由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转．
通电导线在磁场中受力情况
如图所示，天平右臂下面挂有一个矩形线圈宽为L，共N匝，
实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电 流方向和磁场方向有关。
通电导线在磁场中受力情况
实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图：
B
FI
通电导线在磁场中受力情况
B
IF
F、B、I方向关系 遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直又与 F 磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所 在的平面
B
I
示意图
左手定则：伸开左手,使拇指与其
b a
通电导线在磁场中受力情况
GGLX 巩固练习
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，a30o，求三角形框架各边所受的安培力。
c
Fbc 0N
FabFac0.6N 9
b
I
a
B
通电导线在磁场中受力情况
GGLX 巩固练习
如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以
课堂练习课堂练习3866在垂直纸面向里的匀强磁场在垂直纸面向里的匀强磁场bb中中有一个垂直磁感线的环形线圈个垂直磁感线的环形线圈通有顺时针电流通有顺时针电流ii如图所示如图所示则下列叙述中正确的是则下列叙述中正确的是aa环形线圈所受的磁力的合力为零环形线圈所受的磁力的合力为零bb环形线圈所受的磁力的合力不为零环形线圈所受的磁力的合力不为零c环形线圈有收缩的趋势环形线圈有收缩的趋势d环形线圈有扩张的趋势环形线圈有扩张的趋势课堂练习课堂练习39课堂练习课堂练习4088把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在水平方向把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在水平方向的匀强磁场中匀强磁场的方向与铝盘平面垂直的匀强磁场中匀强磁场的方向与铝盘平面垂直盘的下边浸在水银糟内将转轴和水银用导线直接盘的下边浸在水银糟内将转轴和水银用导线直接连在电源的两极上如图所示则下列说法正确的连在电源的两极上如图所示则下列说法正确的aa由于磁场对电流的作用铝盘将顺时针转动由于磁场对电流的作用铝盘将顺时针转动bb由于磁场对电流的作用铝盘将逆时针转动由于磁场对电流的作用铝盘将逆时针转动cc将电源两极对调铝盘的转动方向不会改变将电源两极对调铝盘的转动方向不会改变d将电流及磁场方向同时改将电流及磁场方向同时改变铝盘的转动方向改变变铝盘的转动方向改变课堂练习课堂练习41dd99两条导线互相垂直两条导线互相垂直但相隔一小段距离其中但相隔一小段距离其中abab固定固定cdcd可自由活动可自由活动当通以如图所示电流后当通以如图所示电流后cdcd导线将导线将aa顺时针方向转动同时靠近顺时针方向转动同时靠近ababbb逆时针方向转动同时离开逆时针方向转动同时离开ababcc顺时针方向转动同时离开顺时针方向转动同时离开ababdd逆时针方向转动同时靠近逆时针方向转动同时靠近abab课堂练习课堂练习421111下列措施可以提高电流表线圈的灵敏下列措施可以提高电流表线圈的灵敏度的是注
通电导线在磁场中受力情况
把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端 刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电 波,当开关接通后,将看到的现象 是( )C A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
S
C.弹簧上下振动 D.弹簧仍静止不动
通电导线在磁场中受力情况
如图所示，导线abc为垂直折线,其中电流为I,ab=bc=L, 导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度 为B,求导线abc所受安培力的大小和方向.
到磁感应强度的大小．
(2)线圈中通入电流I时，由左手定则，线圈底边所受安培力
方向竖直向下，由天平平衡得：
m1gL′＝(m2g＋NILB)L′，式中L′为天平力臂．
解得B＝
.
答案：(1)见解析 (2)
通电导线在磁场中受力情况
四、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）。
通电导线在磁场中受力情况
关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法正确的是
()
BCD
A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场 方向垂直
C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流 方向垂直
D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B 和I所确定的平面
电流表的工作原理
如图所示，当电
流通过线圈时，线圈
上跟轴线平行的两边
在安培力作用下，使
θ
线圈绕轴线转动，从
而使螺旋弹簧被扭动。
当安培力产生的力矩
和弹簧的扭转力矩相
平衡时，线圈才停止
转动。
通电导线在磁场中受力情况
电流表的工作原理
由于安培力与电流成 正比，当线圈中流入的电流越 大时，线圈上产生的安培力越 大，线圈和指针转过的角度也 越大。因此，根据指针偏转角 度的大小，可以知道被测电流 的强弱。
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
F 0
90O
F IBL 通电导线在磁场中受力情况
三、安培力的大小
公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场
问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以
概括为哪句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？
I，如图所示，则下列叙述中正确的是 AD
A、环形线圈所受的磁力的合力为零 B、环形线圈所受的磁力的合力不为零 C、环形线圈有收缩的趋势 D、环形线圈有扩张的趋势
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
7、在赤道上空，水平放置一根通 以由西向东的电流的直导线，则此 导线 ( A )
A、受到竖直向上的安培力 B、受到竖直向下的安培力 C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向东的安培力
（）
A.顺时针方向转动，同时靠近ab
a
B.逆时针方向转动，同时离开ab
c
d
C.顺时针方向转动，同时离开ab
b
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
通电导线在磁场中受力情况
GGLX 巩固练习
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
即： FBIL
（2）平行时： F0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
通电导线在磁场中受力情况
三、安培力的大小
B
通电直导线与磁场方向不垂直的情况
把磁感应强度B分解为两个分量：
B1
B2
θ
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
I
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
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
8、把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在水平方向
的匀强磁场中，匀强磁场的方向与铝盘平面垂直，
盘的下边浸在水银糟内，将转轴和水银用导线直
接连在电源的两极上，如图所示，则下列说法正
确的是（
）B
A、由于磁场对电流的作用，铝盘将顺时针转动
B、由于磁场对电流的作用，铝盘将逆时针转动
B
I
I
F
B
I
B
FI
α
α
B
F
B
F I
BI
I
30 F
°
α
通电导线在磁场中受力情况
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
结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
请使用刚学过的知识解释本实验 结果。
同向电流
反向电流
F
F
FF
通电导线在磁场中受力情况
三、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。
情况将是(C )
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，通S电导极线在向磁场纸中受力外情况转
GGLX 巩固练习
B 磁场中某处的磁感线如图所示 ( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
由左手定则可知，当
流入线圈中的电流方向改变时，
线圈上产生的安培力的方向也
改变，从而使线圈和指针偏转
的方向也改变。所以，根据指
θ=NBIS/k 针偏转的方向，可以知道被测
电流的方向。
通电导线在磁场中受力情况
电流表的特点
1、灵敏度高，可以测量很弱的电流， 但是绕制线圈的导线很细，允许通 过的电流很小； 2、电流和安培力成正比，所以电流 表的刻度是均匀的； 3、电流方向改变，安培力方向也 改变，线圈朝相反方向转动。
线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．利用这 架天平如何测定磁场的磁感应强度． (1)写出测量方法．
(2)磁感应强度的表达式B＝___(用测量的物理量表示)．
通电导线在磁场中受力情况
解析：
(1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I，在天平左右两 盘各加质量分别为m1，m2的砝码，天平平衡，由此就可得
第34节 通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受力情况
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B F (BI) IL
通电导线在磁场中受力情况
安培力(Ampere force)的方向
1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力， 是为了纪念安培而命名的。
思考与讨论
在电场中，电场强度的方向就是正电荷 所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感 应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受 力方向呢？
余四个手指垂直,并且都与手掌在同 一平面内;让磁感应线从掌心进入, 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
再通电次导线提在磁醒场中：受力一情况定要使用左手！
二、安培力方向的判断
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
通电导线在磁场中受力情况
二、安培力方向的判断
B B
A、电荷处在电场强度为零的地方，受到的 电场力一定为零 B、一小段通电导线放在磁感应强度为零的 地方，受到的安培力一定为零 C、一小段通电导线在某处不受磁场力的作 用，则该处磁感应强度为零 D、电荷在某处不受电场力的作用，则该处 电场为零
通电导线在磁场中受力情况
课堂练习
2、下列说法中正确的是（ ABD ）
B I
B I
BI
30°
0
0.02N
0.02N 垂直导线，
水平向右 通电导线在磁场中受力情况
斜向左上方
例题
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙ 固定
×
×
×
F
×
×
×