将一通电的导体放在磁场中

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高中物理通电导线在磁场中受到的力

学案4通电导线在磁场中受到的力[学习目标定位] 1.知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向.2.学会用公式F＝BIL 计算B与I垂直和平行两种情况下安培力的大小3.了解磁电式电流表的基本构造及工作原理．一、安培力的方向通电导线在磁场中所受安培力的方向，与导线、磁感应强度的方向都垂直，它的方向可用左手定则判定：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．(如图1)图1二、安培力的大小垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为F ＝ILB.当磁感应强度B的方向与导线的方向平行时，导线受力为0.当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，导线受力为F＝ILB sin_θ.三、磁电式电流表1．磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈．如图2所示，通电线圈在磁场中受到安培力而偏转．线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向．图22．磁电式仪表的优点是灵敏度高，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(几十微安到几毫安)．一、安培力的方向[问题设计]按照如图3所示进行实验．图3(1)上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？(2)改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？仔细分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？[要点提炼]1．安培力方向、磁场方向、电流方向三者之间满足左手定则．(1)F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面．(2)磁场方向和电流方向不一定垂直．用左手定则判断安培力方向时，磁感线只要从掌心进入即可，不一定垂直穿过掌心．2．判断电流磁场方向用安培定则(右手螺旋定则)，确定通电导体在磁场中的受力方向用左手定则．3．推论：平行通电导线之间，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．二、安培力的大小[问题设计]1．在定义磁感应强度时，让一小段通电导线放入磁场，可得F＝ILB，此公式的适用条件是什么？2．当导线平行于磁场方向放置时，导线受力为多少？[要点提炼]1．安培力大小的计算公式F＝ILB sin_θ，θ为磁感应强度方向与导线方向的夹角．(1)当θ＝90°，即B与I垂直时，F＝ILB；(2)当θ＝0°即B与I平行时，F＝0.2．当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图4所示)；相应的电流沿L由始端流向末端．图4[延伸思考] 如图5所示，导线与磁场方向的夹角为θ时，如何计算导线受力的大小？图5三、磁电式电流表[问题设计]1．磁电式电流表的基本组成部分是什么？磁电式电流表的原理是什么？2．指针偏转的角度与通入的电流大小有怎样的关系？3．能否利用磁电式电流表确定电流方向？一、对安培力方向的判定例1画出图6中通电导体棒ab所受的安培力的方向(图中箭头方向为磁感线的方向)．图6规律总结 1.判断安培力的方向，要先明确磁场的方向和电流的方向，用左手定则判断，不要“习惯性”地用错右手．实际上左手定则揭示了磁感应强度、电流、安培力这三个物理量方向之间的关系，知道其中任意两个方向，可以由安培定则判断第三个方向．2．分析安培力方向时，左手定则和安培定则往往同时使用，要特别注意它们的不同：安培定则用来判断电流的磁场方向，用右手；左手定则用来判断电流的受力方向，用左手．二、对安培力大小的计算例2长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是()A．F＝BIL cos θB．F＝BIL cos θC．F＝BIL sin θD．F＝BIL sin θ规律总结 1.当磁场方向与电流方向垂直时安培力F＝ILB，如果磁场方向和电流方向不垂直，公式应变为F＝ILB⊥，B⊥是B在垂直于电流方向的分量．2．如果通电导线是弯曲的，则要用其等效长度代入公式计算．3．如果是非匀强磁场，原则上把通电导线分为很短的电流元，对电流元用安培力公式，然后求矢量和．例3如图7所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()图7A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl三、通电导体的综合受力分析问题例4如图8所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L.有大小为B的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路中通过电流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？图8方法点拨在实际分析中，安培力、电流方向以及磁场方向构成一个空间直角坐标系，在空间判断安培力的方向有很大的难度，所以在判断一些复杂的安培力方向时都会选择画侧视图的方法，这样使得难以理解的空间作图转化成易于理解的平面作图．1．(安培力的方向)把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是() A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D．安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直2．(安培力的方向判定)如图9所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离．其中AB固定，CD能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸里看)()图9A．顺时针方向转动同时靠近导线ABB．逆时针方向转动同时离开导线ABC．顺时针方向转动同时离开导线ABD．逆时针方向转动同时靠近导线AB3．(通电导体的综合受力分析问题)一根长L＝0.2 m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5 A的电流，方向如图11所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6 T竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)图11题组一对安培力方向的判定1．关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是() A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．如图1所示，固定不动的绝缘直导线mn和可以自由移动的矩形线框abcd位于同一平面内，mn与ad、bc边平行且离ad边较近．当导线mn中通以向上的电流，线框中通以顺时针方向的电流时，线框的运动情况是()图1A．向左运动B．向右运动C．以mn为轴转动D．静止不动3．如图3所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看) ()图3A．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4．通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图4所示．下列哪种情况将会发生()图4A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动题组二对安培力公式F＝BIL sin θ的理解5．如图5所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，通电导线所受安培力是()图5A．数值变大，方向不变B．数值变小，方向不变C．数值不变，方向改变D．数值、方向均改变6．如图6，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()图6A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB7．如图7所示，倾斜导轨宽为L，与水平面成α角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，金属杆ab水平放在导轨上．当回路电流强度为I时，金属杆ab所受安培力F ()图7A．方向垂直ab杆沿斜面向上B．方向垂直ab杆水平向右C．F＝BIL cos αD．F＝BIL sin α题组三通电导体受安培力作用的综合问题分析8．如图8所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()图8A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向9．如图9所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时(磁铁始终未动) ()图9A．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10．如图10所示，用两根轻细悬线将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )图10A.mgIl tan θ，竖直向上 B.mgIl tan θ，竖直向下 C.mgIl sin θ，平行悬线向下 D.mgIlsin θ，平行悬线向上 11．水平面上有电阻不计的U 形导轨NMPQ ，它们之间的宽度为L ，M 和P 之间接入电动势为E 的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m 、电阻为R 的金属棒ab ，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图11所示，问：图11(1)当ab 棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B 的大小和方向均能改变，则要使ab 棒所受支持力为零，B 的大小至少为多少？此时B 的方向如何？12．如图12所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m 的平行导轨上放一质量为m＝0.3 kg的金属棒ab，通以从b→a、I＝3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：图12(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab棒对导轨的压力．(g＝10 m/s2)。

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。

通电导体在磁场中受力的原理

通电导体在磁场中受力的原理根据洛伦兹力的定义，当一个电流通过一个导体时，它会与磁场相互作用，产生一个力的作用。

这个力的方向垂直于电流和磁场的方向，并遵循右手螺旋定则，即当我们用右手抓住导线，并让拇指指向电流方向，其他四指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

洛伦兹力的大小可以通过洛伦兹力公式来计算。

公式为 F =BILsinθ，其中F是洛伦兹力的大小，B是磁场的磁感应强度，I是电流的大小，L是电流所在的导线的长度，θ是电流方向与磁场方向之间的夹角。

从洛伦兹力的公式可以看出，当电流方向与磁场方向相互垂直时，洛伦兹力达到最大值。

而当电流方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零。

在其他情况下，洛伦兹力的大小介于这两个极端之间。

洛伦兹力的原理可以通过以下解释。

当电流通过一个导体时，由于电子的载流子在导体中移动，它们在磁场中会遭受到一个力的作用。

这个力会使电子偏离原本的直线运动轨迹，并导致它们在导体内部发生碰撞。

这些碰撞会产生电阻，从而导致导体内部出现一个电场。

这个电场与磁场相互作用，最终导致导体产生一个力的作用。

洛伦兹力的原理也可以通过磁感线的概念来解释。

磁感线是用来描述磁场的一种方法，它表示了磁场的方向和强度。

当电流通过一个导体时，磁感线会围绕导体形成一个闭合的环路。

在这个闭合环路上，磁感线的密度是不均匀的。

因此，导体上的每一段都会受到不同大小的磁力作用，从而使导体发生一个力的作用。

洛伦兹力的应用十分广泛。

在发电机中，通过导体的电流与磁场相互作用，产生一个力的作用，驱动导体旋转从而产生电能。

在电动机中，通过给定的电流与磁场相互作用，产生一个力的作用，从而将电能转化为机械能。

此外，洛伦兹力还应用于磁悬浮列车、电磁炮等领域。

总之，通电导体在磁场中受力的原理是由洛伦兹力所产生的。

洛伦兹力的大小取决于电流的大小、磁场的磁感应强度以及电流方向与磁场方向之间的夹角。

洛伦兹力的原理可以通过电子在磁场中受力的过程和磁感线的分布来解释。

通电导体在磁场中受到的力

例3.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F
FI
30°
B
0.02N
0
0.02N
垂直导线斜
水平向右
向左上方
例4.如图所示直角三角形abc组成的导线框内通有电流I
＝1A，处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中, ɑ=300
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
等效环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效法成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立
特殊位通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然
置法后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向
ac=40cm，（1）求三角形框架各边所受的安培力。（2）求三角形框架所受的安培力
Fbc = 0N Fab=Fac
=BILSin600
=0.69N
c
b Ia
B
巩固练习
1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（ C ）
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，
A 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
3.通电直导线附近有一个小的通电闭合

初中物理电动机教案

初中物理电动机教案（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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导体棒在磁场中运动问题

导体棒在磁场中运动问题【问题概述】导体棒问题不纯属电磁学问题，它常涉及到力学和热学。

往往一道试题包含多个知识点的综合应用，处理这类问题必须熟练掌握相关的知识和规律,还要求有较高的分析能力、逻辑推断能力,以及综合运用知识解决问题的能力等.导体棒问题既是高中物理教学的重要内容，又是高考的重点和热点问题。

1．通电导体棒在磁场中运动:通电导体棒在磁场中,只要导体棒与磁场不平行，磁场对导体棒就有安培力的作用，其安培力的方向可以用左手定则来判断,大小可运用公式F = BIL sin θ来计算,若导体棒所在处的磁感应强度不是恒定的，一般将其分成若干小段,先求每段所受的力再求它们的矢量和。

由于安培力具有力的共性，可以在空间和时间上进行积累，可以使物体产生加速度,可以和其它力相平衡. 【基本模型】说明基本图v – t 能量导体棒以初速度v 0向右开始运动,定值电阻为R ，其它电阻不计.动能 → 焦耳热导体棒受向右的恒力F 从静止开始向右运动，定值电阻为R ，其它电阻不计。

外力机械能→ 动能+ 焦耳热导体棒1以初速度v 0向右开始运动,两棒电阻分别为R 1和R 2，质量分别为m 1和m 2,其它电阻不计。

动能1变化→ 动能2变化 + 焦耳热导体棒1受恒力F 从静止开始向右运动，两棒电阻分别为R 1和R 2，质量分别为m 1和m 2，其它电阻不计.外力机械能→ 动能1 + 动能2 + 焦耳热如图1所示，在竖直向下磁感强度为B 的匀强磁场中,有两根水平放置相距为L 且足够长的平行金属导轨AB 、CD,导轨AC 端连接一阻值为R 的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab ，质量为m ，不计导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦。

若用恒力F 水平向右拉棒运动⑴．电路特点：金属棒ab 切割磁感线，产生感应电动势相当于电源，b 为电源正极。

当ab 棒速度为v 时,其产生感应电动势E ＝BLv 。

⑵．ab 棒的受力及运动情况：棒ab 在恒力F 作用下向右加速运动,切割磁感线，产生感应电动势，并形成感应电流,电流方向由a →b,从而使ab 棒受到向左的安培力F 安，对ab 棒进行受力分析如图2所示：竖直方向:重力G 和支持力N 平衡。

通电导线在磁场中受到的力

通电导线在磁场中受到的力引言在物理学中，当一个电流通过导线时，导线会在磁场中受到力的作用。

这种现象被称为“洛伦兹力”。

洛伦兹力是由于电流携带的电荷在磁场中受到的作用力。

本文将介绍通电导线在磁场中受到的力的原理和相关公式，并探讨一些与此现象相关的应用。

原理通电导线在磁场中受到的力是通过洛伦兹力定律来描述的。

根据洛伦兹力定律，一个电流为I的导线在磁场中受到的力F可以由以下公式计算得出：F = I * B * L * sin(θ)其中，I是电流的大小，B是磁场的强度，L是导线的长度，θ是导线和磁场之间的角度。

这个公式说明了几个重要的事实。

首先，洛伦兹力与电流的大小成正比。

这意味着，电流越大，导线受到的力也越大。

其次，洛伦兹力与磁场的强度成正比。

磁场强度越大，导线受到的力也越大。

最后，洛伦兹力还与导线的长度以及导线和磁场之间的夹角有关。

如果导线长度越长或者导线与磁场的夹角越大，导线受到的力也会越大。

应用通电导线在磁场中受到的力有一些实际应用。

下面将介绍一些常见的应用场景。

电动机电动机是利用导线在磁场中受到力的原理来工作的设备。

在一个电动机中，一个导体绕着一个磁铁形成的磁场旋转。

当电流通过导体时，导体受到的力会使得它开始旋转。

这样就实现了将电能转换为机械能的过程。

麦克斯韦环路定理麦克斯韦环路定理是电磁学中的一个重要定理，它是基于通电导线在磁场中受到的力原理推导出来的。

麦克斯韦环路定理用于计算磁场的强度，它通过沿一个闭合回路计算导线受到的力的总和来获得。

磁阻计磁阻计也是利用通电导线在磁场中受到的力原理来工作的设备。

磁阻计的原理是通过在一个导线中通过电流，然后测量导线受到的力来确定磁场的强度。

根据洛伦兹力定律，通过测量导线受到的力，我们可以计算出磁场的强度。

结论通电导线在磁场中受到的力是一个重要的物理现象，在许多应用中发挥着重要的作用。

通过洛伦兹力定律，我们可以计算出导线受到的力，并且了解到这个力与电流大小、磁场强度、导线长度和导线与磁场之间夹角的关系。

导体棒在磁场中运动问题(精)

yθ o xb ca d I F BI E导体棒在磁场中运动问题【问题概述】导体棒问题不纯属电磁学问题，它常涉及到力学和热学。

往往一道试题包含多个知识点的综合应用，处理这类问题必须熟练掌握相关的知识和规律，还要求有较高的分析能力、逻辑推断能力，以及综合运用知识解决问题的能力等。

导体棒问题既是高中物理教学的重要内容，又是高考的重点和热点问题。

1．通电导体棒在磁场中运动：通电导体棒在磁场中，只要导体棒与磁场不平行，磁场对导体棒就有安培力的作用，其安培力的方向可以用左手定则来判断，大小可运用公式F = BIL sin θ来计算，若导体棒所在处的磁感应强度不是恒定的，一般将其分成若干小段，先求每段所受的力再求它们的矢量和。

由于安培力具有力的共性，可以在空间和时间上进行积累，可以使物体产生加速度，可以和其它力相平衡。

〖例1〗如图所示在倾角为300的光滑斜面上垂直放置一根长为L ，质量为m ，的通电直导体棒，棒内电流方向垂直纸面向外，电流大小为I ，以水平向右为x 轴正方向，竖直向上为y 轴正方向建立直角坐标系，若所加磁场限定在xoy 平面内，试确定以下三种情况下磁场的磁感应强度B 。

⑴ 若要求所加的匀强磁场对导体棒的安培力方向水平向左，使导体棒在斜面上保持静止。

⑵ 若使导体棒在斜面上静止，求磁感应强度B 的最小值。

⑶ 试确定能使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场的所有可能方向。

〖拓展1〗物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验。

如图所示的就是著名的电磁旋转实验。

它的现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转，这一装置实际上就是最早的电动机。

图中的a 是可动磁铁（上端为N 极），b 是固定导线，c 是可动导线，d 是固定磁铁（上端为N 极），图中黑色部分表示汞，下部接在电源上，则从上向下俯视时a 、c 的旋转情况是（）A ．a 顺时针，c 顺时针B ．a 逆时针，c 逆时针C ．a 逆时针，c 顺时针D ．a 顺时针，c 逆时针〖例2〗电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如右图所示，利用这种装置可以把质量为2.0g 的弹体（包括金属杆EF 的质量）加速到6km/s ，若这种装置的轨道宽为2m ，长为100m ，轨道摩擦不计，求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大，磁场力的最大功率是多少？〖拓展2〗质量为m ，长为L 的金属棒MN ，通过柔软金属丝挂于a 、b 两点，ab 点间电压为U ，电容为C 的电容器与a 、b 相连，整个装置处于竖直向上的匀强磁场B 中，接通S ，电容器瞬间放电后又断开S ，试求MN 能摆起的最大高度是多少？2．导体棒在磁场中运动产生感应电动势：导体棒在磁场中运动时，通常由于导体棒切割磁感应线而产生一定的感应电动势，如果电路闭合将在该闭合电路中形成一定强度的感应电流，将其它形式的能转化成电能，该过程中产生的感应电动势大小遵循法拉第电磁感应定律E = Blv sin θ，方向满足右手定则。

通电导体在磁场中受到力的作用应用

通电导体在磁场中受到力的作用应用通电导体在磁场中受到力的作用是电磁学中最基本且重要的现象之一，这种现象已经被广泛应用于许多现代技术和实践中，特别是在电机、发电机、传感器、电子仪器等领域。

下面就来探讨一下在这些领域应用通电导体在磁场中受到力的作用的一些例子。

首先，磁力作为电动机的驱动力，是电机制造中最常见的应用之一。

在电动机内部，一个旋转的磁场和通电线圈之间的相互作用，将产生一个力矩，将电机机转运转，从而产生动能。

这种相互作用在许多工业和家庭中都得到广泛的应用，比如马达、风扇、洗衣机、切割机等机械设备就是利用了磁力与电学的互动来运行的。

另外，在发电机中通电导体在磁场中受到力的作用也是至关重要的。

发电机运作原理是通过旋转的磁场将导体线圈感应到的磁通量切割，从而产生一种感应电动势，这个感应电动势最终转化为电能，用于供电。

因此，通电导体在磁场中受到力的作用直接相关到了发电机的效率和正常运作，因此在制造发电机时需要精确地计算和控制这种相互作用。

另外，通电导体在磁场中受到力的作用也被广泛应用于传感器和电子仪器的制造中。

例如，磁力作为传感器的驱动力，可以用于测量加速度、磁场强度、角度、运动等多种参数。

在这些传感器中，导体线圈感受到的磁力往往被转化为电信号，并经过特定的算法处理，用于测量或反馈特定的参数。

在总体上，通电导体在磁场中受到力的作用可以被认为是现代科技和技术的基础之一。

从电机到发电机，再到传感器和电子仪器，这一基础原理被应用于许多领域和行业，并且随着现代技术的不断发展，这种作用的应用还将不断得到拓展和创新。

通电导体在磁场中的运动

高二物理复习：带电导体在磁场中的运动导体在磁场中受到安培力作用，大小为BIL sin θ，θ角为电流方向与磁场方向间的夹角；在用左手定则时一定要注意电流、磁场、安培力三者间的空间关系，安培力总是垂直于电流方向与磁场方向所确定的平面，因此只有当电流方向与磁场方向垂直时，三者才是两两垂直的关系。

导体在磁场中的运动产生感应电动势，公式有tn E ∆∆=φ和E =Blv sin θ(θ角为电流方向与磁场方向间的夹角)，前者算出的为平均电动势，后者既可算瞬时的也可算平均的电动势，就看用什么速度了！一、安培力的静态分析：本问题属于电磁学与静力学的结合问题，受力分析是基础，空间想象是解题的关键。

例1：质量为m ，导体棒MN 静止于水平导轨上，导轨间距为L ，通过MN 的电流为I ，匀强磁场的磁感强度为B ，方向垂直MN 且与导轨成α角斜向下，如图1所示．求棒受到的摩擦力与弹力．解析：棒MN 受力较多，画出正确的受力图至关重要，而且必须将空间的问题转到平面上来！沿NM 看过去是最佳的视线，受力图如图2所示。

分解安培力F 安并结合物体平衡条件可得弹力、摩擦力大小分别为：F N = mg +F 安sin α = mg +BIL sin α F f = F 安cos α = BIL cos α点评：为避免弄错安培力方向，受力图中有意画出了磁场方向（虚线）。

二、安培力的动态分析这类问题就是分析通电直导体或线圈在安培力作用下的运动情况。

基本方法有以下几种：⑴电流元分析法：把环形电流分成很多的小段直线电流，然后用左手定则判断出每段电流元的安培力方向，最后确定出整段电流的合力方向以确定环形电流的运动方向。

⑵等效分析法：把环形电流等效成小磁针，通电螺绕环等效为条形磁体。

⑶平行电流的相互作用规律：同向电流相互吸引，异向电流相互推斥。

⑷特殊位置法：把导体放到特殊的便于分析的位置上来判断安培力的方向，以确定运动方向。

例2：如图3所示，把轻质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圆心且垂直于线圈平面。

通电导体在磁场中受到力的原理

通电导体在磁场中受到力的原理通电导线在磁场中受到的力是安培力。

通电导线在磁场中受到的作用力。

电流为I、长为L的直导线。

在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F＝ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。

安培力的方向由左手定则判定。

对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为△F=I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。

实验表明：
把一段通电直导线MN放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大。

大量实验表明，垂直于磁场的一段通电导线，在磁场中某处受到的安培力的大小F跟电流强度I和导线的长度L的乘积成正比F=BIL。

安培力的重要意义在于，一方面进一步指出了电与磁的相互联系；另一方面是应用价值，电动机的工作原理就是基于安培力。

安培力做功的实质：起传递能量的作用，将电源的能量传递给通电直导线。

通电导线在磁场中受到的力

第四节通电导线在磁场中受到的力第一部份一、安培力：通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。

二、安培力大小①F BIL =（磁感线方向和电流方向垂直） ②0F =（磁感线方向和电流方向平行）③sin F BIL θ=（磁感线方向和电流方向夹角为θ） 3、安培力方向左手定那么：如下图，伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，而且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向沿电流方向，那么大拇指所指方向确实是通电导线所受安培力的方向．专题一左力右磁场分析安培力方向两步走分析安培力方向 ①磁感线垂直穿左掌心 ②四指指电流方向拇指指安培力方向IB FI BFIBIFF专题二FBI之间夹角①F必然与另外两个东西（BI）垂直②但另外两个东西（BI）不必然垂直（能够平行、能够有一样夹角）专题三弯曲通电导线受到的安培力计算F BIL=其中L取有效长度——初末位置连线长度（1）折线形直导线（每条边长L时？总长L时？）60ο90ο120ο（2）圆弧形直导线半圆四分之一圆（3）闭合导线4、平行通电导线间的彼此作用同向电流彼此吸引、反向电流彼此排斥五、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）。

ABI IA B II铁芯、线圈和指针是一个整体能够转动。

(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散布的，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稳时，线圈停止转动。

（2）磁场对电流的作使劲与电流成正比，因此线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因此依照指针的偏转角度的大小，能够明白被测电流的强弱。

通电导线在磁场中受到的力完整版课件

【思路点拨】解答本题要把握以下两点： (1)把平面图转化为立体图。 (2)安培力的方向应用左手定则判断。
【解析】选C。根据左手定则，A中受力方向应该向下，A错误；B中电流方向与磁场方向平行，不受力，B错误；C正确； D中受力方向应垂直纸面向外，D错误。
安培力的大小及磁电式仪表 1.探究安培力的大小从第2节的学习中我们已经知道，垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它受的安培力F＝BIL，这时导线受的安培力最大，试讨论下面两种情况下安培力的大小。 (1)当磁感应强度B的方向与导线方向平行时。提示：当磁感应强度B的方向与导线方向平行时，导线受的安培力最小，为零。
难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系。
一、安培力的方向 1．安培力 _通__电__导__线__在磁场中受的力。 2．决定安培力方向的因素 (1)_电__流__方向。 (2)_磁__感__应__强__度__方向。
3．左手定则
如图所示，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。
【判一判】 (1)安培力的方向一定与电流的方向垂直。( ) (2)通电导体只要在磁场中就会受到安培力。( ) (3)由于线圈偏转角度与电流大小成正比，所以磁电式仪表的刻度盘的刻度是均匀的。( )
提示：(1)根据左手定则可以判断，安培力的方向一定与电流的方向垂直，故(1)正确。 (2)当磁感应强度方向与电流方向平行时，安培力为零，故(2)错误。 (3)线圈偏转角度与通过的电流大小成正比，所以磁电式仪表的刻度盘的刻度是均匀的，从刻度盘上就可以读出被测电流大小，故(3)正确。

磁场与电磁感应(二)

磁场与电磁感应（二）一、填空题：1、某些物体能够的性质称为磁性。

具有的物体称为磁体，磁体分为和两大类。

2、磁体两端的部分称为磁极。

当两个磁极靠近时，它们之间也会产生相互作用力；同性磁极相互，异名磁极相互。

3、磁感线的方向定义为：在磁体外部由指向，在磁体内部由指向。

磁感线是曲线。

4、磁感线上任意一点的方向，就是该点磁场的方向，也就是放在该点的磁针的方向。

5、在磁场的某一区域里，如果磁感线是一些方向相同分布均匀的平行直线，这一区域称为。

6、的现象称为电流的磁效应。

7、电流所产生的磁场方向可用来判断。

8、描述磁场中各点磁场强弱和方向的物理量称为，用符号表示，单位是；描述磁场在空间某一范围内分布情况的物理量称为，用符号表示，单位是。

9、磁感应强度是量，它的方向就是该点的的方向；在同一磁场的磁感线分布图上，磁感线越密，磁感应强度越，磁场越。

10、在均匀磁场中，磁感应强度等于穿过单位面积的，用公式表示，所以磁感应强度又称。

11、用来表示媒介质导磁性能的物理量称为，用符号表示，单位是，为了方便比较媒介质对磁场的影响，又引入的概念，它们之间的关系表达式为。

12、根据相对磁导率的大小，可把物质分为、和三类。

13、通常把通电导体在磁场中受到的力称为，也称，通电导体在磁场中的受力方向可用定则来判断。

14、把一段通电导线放入磁场中，当电流方向与磁场方向时，导线所受到的电磁力最大；当电流方向与磁场方向时，导线所受到的电磁力最小。

15、在均匀磁场中放入一个线圈，当线圈平面与磁感线平行时，线圈所产生的转矩，当线圈平面与磁感线垂直时，线圈所产生的转矩，16、楞次定律的内容是产生的磁通总是原磁通的变化，当线圈中磁通增加时，感应磁场的方向与原磁通的方向；当线圈中磁通减小时，感应磁场的方向与原磁通的方向。

17、在电磁感应中，用定律判别感应电动势的方向，用定律计算感应电动势的大小；其表达式为。

18、当直导体的运动方向与磁感线垂直时，导体中感应电动势最；当直导体的运动方向与磁感线平行时，导体中感应电动势最。

通电导线在磁场中受的到力

第三章
磁场
第四节通电导线在磁场中受到的力
安培力是电磁学中极为重要的常见的力，安培力作为一
种常见的电磁力，主要以小知识点穿插在综合性问题之
中，特别是方向的判断。教学中应该提醒学生注意安培力与库仑力的区别。电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的，方向与该点的电场方向要么相同，要么相反。电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放
（2）磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。
M 安 nBIS
M 弹 k
表盘的刻度均匀，θ ∝ I
（3）当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。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。
2. 该磁场是否匀强磁场？
该磁场并非匀强磁场
3. 该磁场有什么特点？
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。
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动。
M 安 nBIS M 弹 k
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。

磁场对通电导体有力的作用工作原理

磁场对通电导体产生力的作用工作原理磁场对通电导体产生力的作用，其工作原理是磁场同性相斥、异性相吸。

具体来说，当通电导体放在磁场中时，通电导体会产生磁场，这个磁场会与原磁场产生相斥或相吸的状态。

通电导线在磁场中的受力方向取决于电流方向和磁场的方向。

如果有一个方向变化的话，力的方向随之发生变化。

但是当两个同时反向时，力恰恰是不变的。

在磁场中，通电导体可以看作是一个由许多微小线圈组成的物体。

当导体通电后，每个线圈都会产生自己的磁场，这些磁场的方向与导体的电流方向有关。

当这些微小线圈的磁场与外部磁场的磁力线相互作用时，就会产生力。

具体来说，如果通电导体的磁场方向与外部磁场的磁力线方向相同，那么它们会产生相吸的作用力；如果通电导体的磁场方向与外部磁场的磁力线方向相反，那么它们会产生相斥的作用力。

这个原理可以被应用于许多实际应用中，例如电动机、发电机、变压器等电气设备。

在这些设备中，磁场对通电导体的作用力是实现能量转换和传输的重要因素之一。

总之，磁场对通电导体产生力的作用工作原理是磁场同性相斥、异性相吸。

这个原理可以帮助我们更好地理解电与磁之间的相互作用关系，并且是许多电气设备得以运转的基础之一。

除了在电气设备中的应用，磁场对通电导体产生力的作用原理还可以被应用于其他领域。

例如，磁悬浮列车是利用磁力将列车悬浮于轨道之上，从而消除传统列车与轨道之间的摩擦力，实现高速稳定运行。

此外，磁场对通电导体产生力的作用原理还可以应用于机器人、航空航天等领域。

在磁场对通电导体产生力的作用过程中，磁场的方向和强度是可以通过电磁铁、永磁体等装置进行控制和调节的。

因此，磁场对通电导体的作用力可以根据需要进行调整和优化。

总之，磁场对通电导体产生力的作用工作原理是电与磁相互作用的重要体现之一。

它不仅在电气设备中发挥着关键作用，还可以被广泛应用于其他领域。

随着科技的不断发展，相信磁场对通电导体产生力的作用原理将会在更多领域得到应用和发挥。

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。