3.1.2安培力-磁感应强度解析
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第二节
安培力 磁感应强度
夏邑高中高二物理3-1 2016.10.18
磁感应强度（B） 1.意义：描述磁场强弱和方向的物理量
2.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，
所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL
的比值叫磁感应强度. 3.定义式： B F 变形式:F=BIL
IL 讨论： B与F、I、L无关。只决定于磁场本身。
3.如图所示，ab、cd为相距2m的平行金属导轨，水平放置在 竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6kg的金属棒MN垂直于导 轨放置，当金属棒中通以8A的电流时，金属棒受到水平方向 的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动，加速度为2m/s2，当 棒中通以同方向的5A的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速运动， 求此匀强磁场的磁感应强度的大小．
L
d sin
θ
F
B
I
L
BId sinθ
MON为曲线 导线垂直磁场 有 效 长 度 L d F BIL BId
思考:一根1米长的导线，放在场强为B=2T的磁场中，通过 的电流为2A,求导线受的磁场力？
0 F 4N
磁感应强度的方向：
四 磁场方向
向 磁感应强度方向
相 同
小磁针N极受磁力方向
静止时小磁针N极指向
1.当B垂直导线所在的平面时， 2.当B与导线两端连线不垂直时，
L等连接两端点的直线长度。 L等两端点的连线在与B垂直方向
×××××× ×××××× ××××××× ××××××
上的投影。
B
θ
对安培力公式F=BIL和F=BILSinθ的理解
⑴F与B、L决定的平面垂直 ⑵分清B、I是否垂直 ⑶有效长度L/=LSinθ ⑷分清导线是直线还是曲线
N
S
F
旋转并向下运动
课堂训练
T
F
F
N
S
mg
（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___
˙ 自由˙ ˙
˙˙
×
×
F
˙
× 固定
固定
自由
F
F
×
×
×
结论：
1. 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 2.电流平行不转动，电流同向引，异向斥。
电 流 元 法 判 断 导 体 受力 把整段分成若干电流元 利 用 左 手 定 则 判 断 受 力.
Βιβλιοθήκη Baidu
F I
N
S
F
L/ 2L
θ
F=BILSin(900-θ) =BILcosθ
××××××××× ××××××××× ××××××××× ××××××××× ××××××××× ×××××××××
F=BIL
×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ××××××××××××
解 析 ： 设 动 摩 擦 因 数 为μ 当 I1 8A时 ， 匀 加 速 运 动，由 牛 顿 第 二定 律 得 BI1L μ mg ma 当 I2 5A时 ， 匀 速 运 动 ， 由平 衡 条 件 得 BI2L μ mg 解 得 B 1.2T
通电直导体所受安培力
特殊位置法判断安培力 及旋转、运动.
磁感线对掌心、电流对四指、安培力对拇指.
×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ××××××××××××
判断以上各导线所受的安培力方向
4.产生条件：θ≠0 即B与I不平行
F⊥B、 F⊥I 即F垂直B、I决定的平面。
2.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是 （ BD ） 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
所受的磁场力的方向 B. 小磁针N极受磁力的方向就是该处的磁感应强度的方向 C. 垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度
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
L是垂直磁场方向上的直导线长度。 B的单位：特斯拉（特）（T） B是矢量。合成遵守平行四边形法则
一般情况时（导线任意放置)
aθ
b
B
L=LabSinθ
有效长度的理解
通 式 ： F BILsinθ θ是B和L的夹角 当 θ 0时 ， F 0 最 小 . 当 θ 900时 F最 大 ， Fmax BIL 0 θ 900时 ， 0 F BIL.
但B和I不一定垂直。
磁场的理解
例1下列有关磁感应强度的方向正确的是（BD ） A.B的方向就是小磁针N极所指的方向 静止时 B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致 C.B的方向就是通电导线的受力方向 磁力 D.B的方向就是该处磁场的方向
四 磁场方向
向 磁感应强度方向
相 同
小磁针N极受磁力方向
C.B≥ 2T
D.以上情况都有可能
分析：由F BILsinθ得
B
F I L s i n θ
F IL
2T
跟踪练习
1.由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处的磁感应强
度的大小 ( D ) A. 随通电导线中的电流I的减小而增大 B. 随通电导线长度L的减小而增大 C. 随通电导线受力F的增大而增大 D. 跟F,I,L的变化无关
××××××××××××
F BIL/ 2BIL
跟踪练习：如图所示导体框中电流为I，导体框垂直于磁场 放置，磁场磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则在图甲、乙 两种情况下，导体棒MN和MON受到的安培力为多少？(图乙中 MN连线垂直于框架AB、CD)
对 甲 图 ： MN B,即 I B
直导线长度
匀强磁场
1.定义：在某一区域B的大小、方向均相同。
2.磁感线特点：分布均匀且方向相同的平行线
安培力(通电导线所受磁场力)
1.公式：(B⊥I) F=BIL 通式：F=BILSinθ
控制变量法
2.适应条件：匀强磁场
3.方向: ⑴左手定则：判断安培力的方向 ⑵内容：伸开左手，让拇指与其余四指垂直，且在同一平面 内.让磁感线从手心进入，四指指向电流方向，则拇指所指 方向为通电导线在磁场中所受安培力的方向. （3）三对应：
静止时小磁针N极指向
磁场的叠加 如图，去掉哪一条通电导线，0点的磁感应强度增加?
4
3
×B4 ×B1
0
B2
×B3
1
去B2
2
安培力F BIL的理解
例2.有一小段通电导线,长为1cm,电流为5A,把它置
于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的
磁感应强度B一定是
(C )
A.B =2T
B.B≤ 2T
安培力 磁感应强度
夏邑高中高二物理3-1 2016.10.18
磁感应强度（B） 1.意义：描述磁场强弱和方向的物理量
2.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，
所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL
的比值叫磁感应强度. 3.定义式： B F 变形式:F=BIL
IL 讨论： B与F、I、L无关。只决定于磁场本身。
3.如图所示，ab、cd为相距2m的平行金属导轨，水平放置在 竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6kg的金属棒MN垂直于导 轨放置，当金属棒中通以8A的电流时，金属棒受到水平方向 的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动，加速度为2m/s2，当 棒中通以同方向的5A的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速运动， 求此匀强磁场的磁感应强度的大小．
L
d sin
θ
F
B
I
L
BId sinθ
MON为曲线 导线垂直磁场 有 效 长 度 L d F BIL BId
思考:一根1米长的导线，放在场强为B=2T的磁场中，通过 的电流为2A,求导线受的磁场力？
0 F 4N
磁感应强度的方向：
四 磁场方向
向 磁感应强度方向
相 同
小磁针N极受磁力方向
静止时小磁针N极指向
1.当B垂直导线所在的平面时， 2.当B与导线两端连线不垂直时，
L等连接两端点的直线长度。 L等两端点的连线在与B垂直方向
×××××× ×××××× ××××××× ××××××
上的投影。
B
θ
对安培力公式F=BIL和F=BILSinθ的理解
⑴F与B、L决定的平面垂直 ⑵分清B、I是否垂直 ⑶有效长度L/=LSinθ ⑷分清导线是直线还是曲线
N
S
F
旋转并向下运动
课堂训练
T
F
F
N
S
mg
（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___
˙ 自由˙ ˙
˙˙
×
×
F
˙
× 固定
固定
自由
F
F
×
×
×
结论：
1. 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 2.电流平行不转动，电流同向引，异向斥。
电 流 元 法 判 断 导 体 受力 把整段分成若干电流元 利 用 左 手 定 则 判 断 受 力.
Βιβλιοθήκη Baidu
F I
N
S
F
L/ 2L
θ
F=BILSin(900-θ) =BILcosθ
××××××××× ××××××××× ××××××××× ××××××××× ××××××××× ×××××××××
F=BIL
×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ××××××××××××
解 析 ： 设 动 摩 擦 因 数 为μ 当 I1 8A时 ， 匀 加 速 运 动，由 牛 顿 第 二定 律 得 BI1L μ mg ma 当 I2 5A时 ， 匀 速 运 动 ， 由平 衡 条 件 得 BI2L μ mg 解 得 B 1.2T
通电直导体所受安培力
特殊位置法判断安培力 及旋转、运动.
磁感线对掌心、电流对四指、安培力对拇指.
×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ×××××××××××× ××××××××××××
判断以上各导线所受的安培力方向
4.产生条件：θ≠0 即B与I不平行
F⊥B、 F⊥I 即F垂直B、I决定的平面。
2.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是 （ BD ） 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
所受的磁场力的方向 B. 小磁针N极受磁力的方向就是该处的磁感应强度的方向 C. 垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度
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
L是垂直磁场方向上的直导线长度。 B的单位：特斯拉（特）（T） B是矢量。合成遵守平行四边形法则
一般情况时（导线任意放置)
aθ
b
B
L=LabSinθ
有效长度的理解
通 式 ： F BILsinθ θ是B和L的夹角 当 θ 0时 ， F 0 最 小 . 当 θ 900时 F最 大 ， Fmax BIL 0 θ 900时 ， 0 F BIL.
但B和I不一定垂直。
磁场的理解
例1下列有关磁感应强度的方向正确的是（BD ） A.B的方向就是小磁针N极所指的方向 静止时 B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致 C.B的方向就是通电导线的受力方向 磁力 D.B的方向就是该处磁场的方向
四 磁场方向
向 磁感应强度方向
相 同
小磁针N极受磁力方向
C.B≥ 2T
D.以上情况都有可能
分析：由F BILsinθ得
B
F I L s i n θ
F IL
2T
跟踪练习
1.由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处的磁感应强
度的大小 ( D ) A. 随通电导线中的电流I的减小而增大 B. 随通电导线长度L的减小而增大 C. 随通电导线受力F的增大而增大 D. 跟F,I,L的变化无关
××××××××××××
F BIL/ 2BIL
跟踪练习：如图所示导体框中电流为I，导体框垂直于磁场 放置，磁场磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则在图甲、乙 两种情况下，导体棒MN和MON受到的安培力为多少？(图乙中 MN连线垂直于框架AB、CD)
对 甲 图 ： MN B,即 I B
直导线长度
匀强磁场
1.定义：在某一区域B的大小、方向均相同。
2.磁感线特点：分布均匀且方向相同的平行线
安培力(通电导线所受磁场力)
1.公式：(B⊥I) F=BIL 通式：F=BILSinθ
控制变量法
2.适应条件：匀强磁场
3.方向: ⑴左手定则：判断安培力的方向 ⑵内容：伸开左手，让拇指与其余四指垂直，且在同一平面 内.让磁感线从手心进入，四指指向电流方向，则拇指所指 方向为通电导线在磁场中所受安培力的方向. （3）三对应：
静止时小磁针N极指向
磁场的叠加 如图，去掉哪一条通电导线，0点的磁感应强度增加?
4
3
×B4 ×B1
0
B2
×B3
1
去B2
2
安培力F BIL的理解
例2.有一小段通电导线,长为1cm,电流为5A,把它置
于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的
磁感应强度B一定是
(C )
A.B =2T
B.B≤ 2T