磁场中的通电导线
通电导线在磁场中受力的判断方法
通电导线在磁场中受力是物理学中的一个重要问题,对于磁场与电流的相互作用有着深远的意义。
正确判断通电导线在磁场中的受力情况,对于理解电磁学知识和应用实践具有重要的指导意义。
本文将从理论和实验两个方面,系统地介绍通电导线在磁场中受力的判断方法。
一、理论分析1. 安培力的方向根据安培力的定义,通电导线在磁场中受到的安培力的方向与导线本身的电流方向和外磁场的方向有关。
当电流方向和外磁场方向垂直时,安培力的方向与电流和磁场的方向关系由右手定则确定。
2. 安培力的大小安培力的大小与导线本身的电流大小以及外磁场的强度有关,可以通过安培力的计算公式进行求解。
在实际应用中,经常需要根据安培力大小的判断来设计和选择电磁设备。
二、实验验证1. 安培力实验通过安培力实验,可以直观地观察通电导线在磁场中受力的情况。
通过改变电流方向、电流强度和外磁场强度等条件,可以验证理论分析中的安培力方向和大小的判断方法。
2. 磁场力线观察通过铁屑实验等方法,可以观察外磁场的分布情况,验证外磁场方向和大小对通电导线受力的影响。
这有助于加深对磁场与电流相互作用的物理图像理解。
通过理论分析和实验验证,可以比较客观地判断通电导线在磁场中受力的方法。
这有助于培养学生的实践能力和创新意识,提高学生对物理学知识的整体把握能力。
对于电磁技术应用领域的人员,正确判断通电导线在磁场中受力的方法也具有指导意义,可以帮助他们更好地设计和应用电磁设备。
在日常生活和工程实践中,电磁技术已经得到了广泛的应用。
正确判断通电导线在磁场中受力的方法不仅是科学研究的前沿问题,更是现代工程技术的重要基础。
希望通过本文的介绍,可以促进对该问题的深入研究和实际应用,并推动电磁技术领域的发展。
3. 应用领域电磁技术在现代社会的各个领域都有着广泛的应用,包括电力工程、通信技术、医疗设备、交通运输、环境监测等。
在这些领域中,通电导线在磁场中受力的判断方法都具有重要的应用价值。
在电力工程中,正确判断通电导线在磁场中受力的方法可以帮助工程师设计和优化输电线路、发电设备等电气设备,保障电网的安全稳定运行。
通电导线在磁场中受到的力 课件
5. 优缺点 优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是线圈的导线 很细,允许通过的电流很弱。如果希望它测量较大的电流值,就 要用并联一个小电阻来分流的方法扩大其量程。
6. 线圈处的磁场
极靴和缠绕线圈的圆形铁芯都是用软铁做成的,它们在蹄形 磁铁的磁场中被磁化,就会形成均匀辐射状的磁场,如图所示。 当线圈绕 O 点沿虚线转动时,垂直于纸面的两个边所在处的磁 感应强度 B 大小相等,但这种辐射状的磁场并不是匀强磁场, 因为各处的方向并不相同。
想一想 当通电导线与磁感线不垂直时,可用左手定则判 断安培力的方向吗?
提示:可以。当导线和磁感线不垂直时,把导线所在处的磁 感应强度 B 分解为平行导线的分量 B∥和垂直导线的分量 B⊥,让 B⊥垂直穿入手心,即可利用左手定则判断出安培力的方向。
二、安培力的大小 几种情况下安培力的大小.
三、磁电式电流表 1. 构造 磁铁、 线圈、螺圈偏转的角度越大,被测电流就 越大 。 (2)根据 线圈偏转 的方向,可以知道被测电流的方向。
解法三:直线电流元法。 把线圈 L1 沿转动轴分成上下两部分,每一部分又可以看成 无数直线电流元,电流元处在 L2 产生的磁场中,据安培定则可 知各电流元所在处磁场方向向上,据左手定则可得,上部电流元 所受安培力均指向纸外,下部电流元所受安培力均指向纸里,因 此从左向右看线圈 L1 顺时针转动。故正确答案为 B。
(1)判断通电线圈等在磁场中的转动情况, 要寻找具有对称关系的电流元。
(2)利用特殊位置法要注意利用通电导体所在位置的磁场特 殊点的方向。
例 2 一个可以自由运动的线圈 L1 和一个固定的线圈 L2 互 相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,当两线圈通以如图所 示的电流时,从左向右看,则线圈 L1 将( )
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向1.安培力:通电导线在磁场中受的力。
2.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。
3.安培力方向与磁场方向、电流方向的关系:F ⊥B ,F ⊥I ,即F 垂直于B 和I 所决定的平面。
二、安培力的大小1.垂直于磁场B 放置、长为L 的通电导线,当通过的电流为I 时,所受安培力为F =ILB 。
2.当磁感应强度B 的方向与导线方向成θ角时,公式F =ILB sin_θ。
1.安培力方向的特点(1)当电流方向跟磁场方向垂直时,安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直。
应用左手定则判断时,磁感线从掌心垂直进入,拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直。
(2)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方向,也垂直于磁场方向。
应用左手定则判断时,拇指与四指、拇指与磁感线均垂直,但磁感线与四指不垂直。
1.(多选)如图所示,F 是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的示意图是( )2、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 .受到竖直向上的安培力B .受到竖直向下的安培力C1.同一通电导线,按不同方式放在同一磁场中,受力情况不同,如图3-4-4所示。
图3-4-4(1)如图甲,通电导线与磁场方向垂直,此时安培力最大,F =ILB 。
(2)如图乙,通电导线与磁场方向平行,此时安培力最小,F =0。
(3)如图丙,通电导线与磁场方向成θ角,此时可以分解磁感应强度,如图丁所示,于是有安培力大小为F =ILB sin θ,这是一般情况下安培力的表达式。
2.对安培力的说明(1)F =ILB sin θ适用于匀强磁场中的通电直导线,求弯曲导线在匀强磁场中所受安培力时,L 为有效长度,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3-4-5所示。
磁场对通电导线的作用
磁场对通电导线的作用首先,让我们来详细了解磁场对通电导线产生力的作用。
当一个导线通过一个磁场时,磁场会对导线中的电荷施加力。
这是由于电荷在磁场中运动时受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小与电荷的大小、电流的大小和磁场的大小相关。
根据右手法则,当电荷的运动方向与磁场的方向垂直时,力的方向与电流的方向垂直。
这就是著名的洛伦兹力。
洛伦兹力的应用非常广泛。
其中一个典型的应用是电动机。
在电动机中,通电导线被放置在一个强磁场中,当电流通过导线时,洛伦兹力会使得导线开始转动。
这样,电能可以被转化为机械能,实现物体的运动。
同样,电子在电视和计算机显示器中的运动也是通过洛伦兹力实现的。
另一个重要的作用是磁场对导线产生电磁感应现象。
当一个导体相对于磁场运动时,导体中会产生感应电流。
这就是著名的法拉第电磁感应定律的内容。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于导体的运动速度、导体和磁场的相对速度以及磁场的强度。
磁场对导线产生电磁感应现象的应用也非常广泛。
一个典型的应用是发电机。
在发电机中,一个导线被放置在一个强磁场中,并通过机械力转动。
当导线旋转时,感应电动势被感应出来,并使得电子在导线中流动,这样电能就被转换为机械能。
在实际应用中,磁场对通电导线的作用是不可忽视的。
例如,MRI(磁共振成像)是一种医学影像技术,它可以通过产生磁场并让身体中的水分子排列起来,然后通过感应电流的方式获取图像。
这种技术非常有用,可以准确地观察人体内部的问题。
在电磁学中,磁场对通电导线的作用是不可或缺的。
它不仅可以产生力,还可以产生电磁感应现象。
通过使用磁场对导线产生的力和电磁感应现象,我们可以实现电能转换为机械能,或者利用感应电动势从机械能转换为电能。
这种技术在能源转换、电力传输和医学影像等领域具有广泛的应用。
通过进一步研究和改进磁场对通电导线的作用,我们可以开发更多创新的应用,为人类的进步和发展做出贡献。
4、通电导线在磁场中的受力(1)(广)
两种特殊情况:
①当θ=00时,即B∥I,导线与磁场平行,F=0
②当θ=900时,即B⊥I,导线与磁场垂直,F=BIL
课堂练习:
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
F
磁场方向
竖直向上
磁场方向与水平面
成夹角α斜向上
α
x
b
α
y
a
B
a
B
B
F
α
F
α
F
α
x
F
y
B
B
α
同向电流相互吸引
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
F
F
a
b
b的磁场对a的作用
a
b
a的磁场对b的作用
异向电流相互排斥
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。
则往什么方向转?
逆时针旋转
思考
安培定则和左手定则中都有“磁场”,这两个磁场有
何分别?
安培定则中的“磁场”是电流产生的,其与电流
密不可分,是同时存在、同时消失的;
左手定则中的“磁场”是外加的磁场,该磁场不因
试探电流的消失而消失。
安培定则和左手定则的比较
应用
具体
情况
条件
内容
结果
安培定则(右手螺旋定则)
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=BIL(导线所受的安培力最大)
3.1磁场中的通电导线
荣昌中学 2011-09-19
杆由静止变为运动
说明杆受力(磁场力) 说明杆受力(磁场力) 我们就将, 我们就将,通电导线 在磁场中受到的力称为
安培力
(1)力的方向: 伸开左手, 左手定则: 伸开左手,使大拇 指跟其余四个手指垂直, 指跟其余四个手指垂直,并且 跟手掌在同一个平面内, 跟手掌在同一个平面内,把手 放入磁场中, 放入磁场中,让磁感线垂直穿 入手心, 入手心,并使伸开的四指指向 电流方向,那么, 电流方向,那么,拇指所指的 方向, 方向,就是通电导线在磁场中 的受力方向. 的受力方向.
• (2)力的大小:
B ⊥ I时: F = BI L
B// I时: F =0 =
•安培力的应用: 安培力的应用: 安培力的应用
• 电磁式电流计(安培) 电磁式电流计(安培) •电动机 电动机
3.1磁场中的通电导线 1安培力:通电导线在磁场中受到的 安培力: 力. 方向: (1)方向:左手定则 大小:F=BIL( 垂直) (2)大小:F=BIL(B与I垂直) 作用点: (3)作用点:导线上 应用: 2应用:
通电导线在磁场中受到的力
电流 元法
把整段导线分为多段电流元,先用左手定则判断每段电流元所 受安培力的方向,然后判断整段导线所受安培力的方向,从而 确定导线运动方向
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 等效法 多个环形电流(反过来等效也成立),然后根据磁体间或电流间
的作用规律判断
特殊位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置,判断其所受安 置法 培力的方向,从而确定其运动方向
向相反,于是架在轴上的线圈就要转动,通过转
轴收紧螺旋弹簧使其变形,反抗线圈的转动,电
流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也就越
图 3-4-2
大,所以,从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。线圈中的电
流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变。
所以,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。 5.优缺点
[典例] 如图 3-4-11 所示,在倾角 θ=30°的斜
面上固定一平行金属导轨,导轨间距离 l=0.25 m,
两导轨间接有滑动变阻器 R 和电动势 E=12 V、内
阻不计的电池。垂直导轨放有一根质量 m
图 3-4-11
=0.2 kg 的金属棒 ab,它与导轨间的动摩擦因数 μ= 63。整个装
置放在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度 B=0.8 T。当调
二、安培力的大小 1. 垂直 于磁场 B 放置、长为 L 的通电导线,当通过 的电流为 I 时,所受安培力为 F= ILB 。 2.当磁感应强度 B 的方向与 导线 方向成 θ 角时,公 式 F= ILBsin θ 。
三、磁电式电流表
1.原理
安培力与电流的关系。
2.构造
磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴。
磁场对通电导线的作用
教材资料分析 思考与讨论 线圈在磁场中如何运动
图2、3-4 如果放在磁场中的不是一段通电的导线,而是一个通电的矩形
线圈 abcd(图 2、3-4),会发生什么现象? 点拨 如图所示.由左手定则可判知 ab、cd 两边所受安培力的 方向相反,线圈绕 OO′转动.这就是电动机的原理.
磁感应强度的理解
图2-3-5
解析
导线转动前,电流方向与磁感线方向相同,导线不受安
培力;当导线转过一个小角度,电流方向与磁感线不再平行, 于是导线受到安培力;当导线转过 90° 时,电流方向与磁感线 垂直,此时导线受的安培力最大.用左手定则可以判断安培力 的方向始终不变.所以选项 D 正确. 答案 D
4.如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线, 电流大小均为 I,磁感应强度均为 B,求各导线所受到的安培 力.
三 磁场对通电导线的作用
1.会计算通电导体在磁场中所受安培力的大小. 2.学会用左手定则判断安培力的方向. 3.了解电动机的构造及工作原理. 4.熟练掌握磁感应强度的定义及其物理意义.
一、安培力 1.定义:通电导线在 磁场中 受到的力叫做 安培力 . 2.特点:通电直导线与磁场方向 垂直时,所受的安培力最大 ;
解析 磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱,因此选 项 A 是正确的; 磁感应强度是与电流 I 和导线长度 L 无关的物 F 理量,且 B=IL中的 B、F、L 相互垂直,所以选项 B、C、D 都是错误的. 答案 A
2.关于磁感应强度,下列说法中正确的是(
).
A.匀强磁场中的磁感应强度可以这样测定:测出一段通电导 线放在磁场中受到的安培力 F,及该导线的长度 L、通过的电 F 流 I,则 B=IL B.通电导线在某处不受安培力的作用,则该处的磁感应强度 一定为零 F C.B=IL只是定义式,磁感应强度是磁场本身的属性,与放不 放通电导线无关 D.通电导线所受安培力的方向就是磁感应强度的方向
磁场对通电导线的作用
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.
通电导线在磁场中受力的原理
通电导线在磁场中受力的原理首先,了解电流概念是理解通电导线受力原理的基础。
电流是指电荷在单位时间内通过导线的数量,电流的单位是安培(A)。
在通电导线中,电子在电场力的驱动下从正极流向负极,形成了电流。
然而,磁场力对整个导线产生的力是由许多个电子受到的力的叠加而来的。
如果导线形状是直线的,则所有电子受到的洛伦兹力都会朝着同一个方向,导致整个导线受到一个整体的力,也就是我们所说的“磁场力”。
这个力的方向也可以通过右手定则来确定。
通电导线受到这个磁场力的大小取决于电流的大小以及导线和磁场之间的夹角。
根据洛伦兹力的公式,F = qvBsinθ,其中F是力的大小,q是电子的电荷,v是电子的速度,B是磁场的强度,θ是电子速度和磁场方向之间的夹角。
从这个公式可以看出,如果电子速度和磁场方向平行(θ=0),那么洛伦兹力为零,导线将不会受到力的作用。
如果电子速度和磁场方向垂直(θ=90°),那么洛伦兹力将达到最大值,导线将受到最大的力。
如果电子速度和磁场方向夹角为其他角度,则洛伦兹力的大小将在0和最大值之间变化。
通过控制电流的大小和方向,我们可以改变导线受到的力的大小和方向。
例如,改变电流的方向会导致洛伦兹力的方向相应改变。
这就是为什么通电导线可以在磁场中受到不同方向的力的作用。
总结一下,通电导线在磁场中受力的原理是由洛伦兹力所引起的。
当电流通过导线时,导体内的电子会受到磁场力的作用,从而导致整个导线受到力的作用。
力的方向和大小取决于电流的方向、磁场的方向以及电子速度与磁场之间的夹角。
通电导线在磁场中的受力效应是电磁感应的基础,也是许多电子器件的工作原理的基础。
磁场对通电导线的作用 课件
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
第三章第1节 磁场中的通电导线
第1节 磁场中的通电导线☺课标要求(课程标准)1. 认识到通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力.2.知道左手定则和安培力大小的计算公式. 3.了解线圈在磁场中的运动情况,以及磁电式仪表的工作原理.☺基础巩固1.(2011·长沙高二检测)由磁感应强度的定义式B =FIL( ).A .若某处的磁感应强度为零,则通电导线放在该处所受磁场力一定为零B .通电导线放在磁场中某处不受磁场力的作用时,则该处的磁感应强度一定为零C .同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的D .磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线有关 2.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是( ). A .某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向 B .小磁针N 极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 C .垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是该处磁感应强度的方向 D .磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向3.在磁场中有一小段小为L 、通有电流I 的导线,关于导线所在处的磁感应强度,以下说法中正确的是( ). A .若该导线所受磁场力为零,则该处磁感应强度一定为零 B .若该导线所受磁场力不为零,则该处磁感应强度一定为FILC .若该导线所受磁场力不为零,则磁场力方向即为该处的磁感应强度方向D .若该导线所受的磁场力有最大值,则用F IL来定义该处的磁感应强度图2-3-84.如图2-3-8所示,匀强磁场的磁感应强度B =0.2 T ,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度L =0.2 m ,导线中电流I =1 A .该导线所受安培力F 的大小为( ).A .0.01 NB .0.02 NC .0.03 ND .0.04 N5.一根长为0.2 m ,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,受到磁场力的大小可能是( ). A .0.4 N B .0.2 N C .0.1 N D .0☺要点阐释1、安培力方向的判断安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直,又跟电流方向垂直.三个方向之间的关系可以用左手定则来判定:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.(1).由左手定则可判定F ⊥I ,F ⊥B ,但B 与I 不一定垂直,即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面.在判断时,首先确定磁场与电流所决定的平面,从而第三章 打开电磁学的大门判断出安培力的方向.(2).若已知B、I方向,安培力的方向唯一确定;但若已知B(或I与安培力的方向,I(或B)的方向不唯一.(3).注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系.安培力的方向总是与磁场的方向垂直,而电场力的方向与电场的方向平行.2应用F=BIl计算安培力时的注意事项(1)公式F=BIl适用于匀强磁场,且导线与磁场方向垂直的情况,若通电导线所在区域的B的大小和方向不相同,应将导体分成若干段,使每段导线所处范围B的大小和方向近似相同,求出各段导线所受的磁场力,然后再求合力.安培力表达式中,若载流导体是弯曲导线,且导线所在平面与磁感应强度方向垂直,则l 指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.(2)由F=BIl可得B=FIl,这是磁感应强度的定义式.通过实验可得出:在磁场中的同一点垂直磁场放置通电导线时,通电导线受到的安培力F与Il的比值是一个常量,所以磁场中某点的磁感应强度与安培力F的大小、与Il的大小无关,而在不同点安培力F与Il的比值一般不同,因此磁感应强度是由磁场本身的性质决定的.这就是比值法定义物理量.☺典例研讨1.安培力的方向判断典例1:如图甲所示,两根靠近的平行直导线通以方向相同的电流时,它们相互间的作用力的方向如何?若两根细导线互相垂直且紧贴在一起,但彼此绝缘放置在同一平面内如图乙,把AB固定,则通电后CD将怎样运动?♣思路点拨:在判断安培力方向时,必须首先判定磁场方向和电流方向所确定的平面,从而判断出安培力的方向在哪一条直线上,然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向.♣解析:要分析导线AB的受力方向,先由安培定则判断出导线CD产生的磁场方向如图3-1-8甲所示,再由左手定则判断AB受到的安培力方向指向CD,用同样的方法画出AB 产生的磁场方向,再判定CD受到的安培力的方向指向AB,因而两导线通以同向电流时,互相吸引.在题图乙中,由于导线CD处在不同方向的磁场中,应分段分析,先由安培定则确定导线AB产生的磁场方向,再由左手定则判定CD左半段和右半段受到的安培力方向,如图3-1-8乙所示.所以CD将沿逆时针方向转动,即两导线不平行时,将转到两导线相互平行,且电流方向相同时为止.♣思维升华:安培力的方向总是垂直于导线、磁感线所确定的平面.♣迁移应用1:图中磁感应强度B,电流I 和安培力F之间的方向关系错误的是()答案:选D.由左手定则可以判定A、B、C 三项中电流方向,磁感应强度方向和所受安培力方向间的关系正确,D项中所受安培力应向左,故D错误.2.安培力大小的计算典例2:在赤道上,地磁场可以看做沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场,磁感应强度是5×10-5T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,长20 m,载有从东向西的电流30 A,地磁场对这根导线的作用力有多大?方向如何?♣思路点拨:直接应用公式计算安培力时注意使用条件。