通电导体在磁场中的受力

N
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。
1.电流与磁场方向不一定垂直；
2.安培力的方向既垂直于电流方 向又垂直于磁场方向，即安培力 垂直于电流和磁场所确定的平面
S
I B
分析：
电流方向相反
F
I F I
F
电流方向相同
F
I
I
二、安培力的大小：
把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ B1 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。 即F=ILB1，将B1=Bsinθ代入得： F=ILBsinθ B B2
B
练习3 ：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线
框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭 合开关S后，线框运动情况应为…………（ A ） A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢 B．ab向里，cd向外转动且远离M C．ad向外，bc向里转动且向M靠拢 D．ad向里，bc向外转动且远离M
θ
I
0o
90O
F 0
F IBL
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
ZDLX 针对练习
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： （ C ） A、B＝10T C、B≤10T B、B≥10T D、不能确定
（A）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小 a I b
（C）适当增大磁场
（D）将磁场反向并适当改变大小
例题
˙
˙
× F ×
A
自由
˙
˙
×
˙
F
˙
×
固定
B
×
×
解析：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
GGLX 巩固练习
如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以 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 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩
应用二--安培力作用下物体的平衡问题：
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直导线 MN，导线与磁场垂直， 给导线通以由N向M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. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用
B a
30° b
FN R E r
B
F
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
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。
A
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 _________.
B
N
F
×
θ
mg
如图所示，两平行光滑导轨相距 0.2m，与水平面夹
角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上
磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，
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
B I B I B I
30°
0
0.02N
水平向右
0.02N 垂直导线， 斜向左上方
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
4、通电导线在磁 场中受到的力
——安培力
磁场对通电导线(或电流)的作用力称为安培力 一、安培力的方向 猜测:哪些因素会影响导线受力的方向 电流的方向和磁场的方向 1、改变导线中电流的方向， 观察受力方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以 改变磁场的方向，观察受力 方向是否变化
安培力的方向
左手定则:
F
F
I
B
I B
F
F I B
针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
B F I I B B F I
针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
B I B F B I I
30 °
F
针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
B
B I α α α F
1.画出下图中通电导体棒所受的安培力的方向。
图 3－4－2
纵向
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，a 37o ，求三角形框架各边所受的安培力。
c
Fbc 0N Fab Fac 0.64N
b I a B
三. 磁电式电表
2、电流表的工作原理
内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多
少？(其他电阻不计)
1.如图，一根长L，质量为m的导线用 软导线悬挂在方向水平的磁感应强度 为B的匀强磁场中，现要使悬绳张力为 0，则导线中电流应为多少？方向如何 如果其他都不变，磁场方向相反，绳子的张力变为多 大?
如果其他都不变，磁场方向变为竖直向上，平衡时绳 子的张力变为多大?
3 、如图所示，在倾角为 30 o 的斜面上，放置两条宽 L ＝ 0.5m 的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接 在导轨上，在导轨上横放一根质量为 m ＝ 0.2kg的金属棒 ab，电源电动势 E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直 轨道所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止， 滑动变阻器的使用电阻 R 应为多大？（ g 取 10m/s 2 ，其它 电阻不计）
下列图中标出了磁场、电流、安培力三个量方向 中的两个，标出第三个量的方向
B I B B B F F F I I F
B
B F
I
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？
Leabharlann Baidu
电流方向相同时，将会吸引;
? 电流方向相反时，将会排斥。