安培力习题课PPT
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安培力练习题PPT教学课件
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）ab棒对导轨的压力.
2020/12/10
11
3、如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属 导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面 内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平 面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内 阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg的导 体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属
•A．一定都是向上
•B．一定都是向下
•C．ab中电流向下，cd中电流向上
•D．ab中电流向上，cd中电流向下
2020/12/10
5
•6、直流电源跟一个线圈连接成闭合回路，线圈的 上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，它们 静止时如图 所示，则下列判断正确的是 ( ) • A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极 • B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极 • C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极 • D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极
2020/12/10
6
•7、螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示， 请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源 的正、负极。
•
•
•
2020/12/10
7
•8、 如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小 磁针静止时N极指向右，则可判定电源的极性和小 磁针P的N极的指向为（ ）
•A．电源的左端为正极，P的N极指向左端；
•B．电源的左端为负极，P的N极指向左端；
•C．电源的左端为正极，P的N极指向右端；
•D．电源的左端为负极，P的N极指向右端。
2020/12/10
8
•10、某磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放 入磁场中，则小磁针将( ) •A．顺时针转动 •B．向左移动 • C．向右移动 • D．逆时针转动
（2）ab棒对导轨的压力.
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3、如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属 导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面 内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平 面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内 阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg的导 体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属
•A．一定都是向上
•B．一定都是向下
•C．ab中电流向下，cd中电流向上
•D．ab中电流向上，cd中电流向下
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•6、直流电源跟一个线圈连接成闭合回路，线圈的 上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，它们 静止时如图 所示，则下列判断正确的是 ( ) • A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极 • B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极 • C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极 • D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极
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•7、螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示， 请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源 的正、负极。
•
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•8、 如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小 磁针静止时N极指向右，则可判定电源的极性和小 磁针P的N极的指向为（ ）
•A．电源的左端为正极，P的N极指向左端；
•B．电源的左端为负极，P的N极指向左端；
•C．电源的左端为正极，P的N极指向右端；
•D．电源的左端为负极，P的N极指向右端。
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8
•10、某磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放 入磁场中，则小磁针将( ) •A．顺时针转动 •B．向左移动 • C．向右移动 • D．逆时针转动
安培力(精华版)课件
安培力的方向
根据左手定则判断，即伸开左手，让大拇指与四指在同一平面内并垂直，然后将左手放入 磁场中，让磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力的方向。
安培力的大小和方向
安培力的大小
根据公式F=BILsinθ计算，其中B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线在磁场 中的有效长度，θ为电流与磁场的夹角。
左手定则
将左手伸开，让大拇指与其余四指垂直，然后将左手放入磁 场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指 所指方向即为安培力方向。
判断安培力的方向
电流方向与磁场方向垂直时，安培力方向与电流方向垂直； 电流方向与磁场方向平行时，安培力方向与电流方向平行。
右手定则：将右手伸开，让大拇指与其余四指垂直，然后将 右手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向电流 方向，四指所指方向即为安培力方向。
感谢观看
磁悬浮列车的工作原理
总结词
磁悬浮列车利用安培力实现列车与轨道 的完全分离，减少摩擦力，提高运行速 度。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过在轨道和列车底部安装电 磁铁，当电流通过轨道上的电磁铁时，产 生磁场，与列车底部电磁铁的磁场相互作 用，产生向上的安培力，使列车悬浮在轨 道上方。由于没有接触，摩擦力大大减少 ，因此列车可以高速运行。
安培力计算中的单位换算
• 安培力单位为牛（N），电流单位为安（A），磁感应强度单位 为特（T），长度单位为米（m）。在进行单位换算时，需要将 各个物理量的单位统一到国际单位制中。例如，可以将安培力 的单位换算为牛米（Nm），电流的单位换算为安秒（As）， 磁感应强度的单位换算为特米（Tm）等。
THANKS
根据安培力的公式F=BIL，安培力的大小与电流的大小成正比，电流越大，安培力越大。
安培力习题课精品PPT课件
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
3
I
2、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄 形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动， 当导线通入图示方向电流I时，导线的运动
情况是(从上往下看)（ C）
A.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
强度B的最小值为________, 方向________.
B
F BIL mgsin
FN
F
I
B mgsin
IL 方向垂直斜面向上
θθ
mg
F
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜
面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的 最小值为 _________, 方向________.
B I
θ
BILmg Bmg IL
11
5、如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于
自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（ A）
Ａ.纵向收缩，径向膨胀；
Ｂ.纵向伸长，径向收缩；
Ｃ.纵向收缩，径向收缩；
Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。
纵向
推论分析法
B2 F1
F2
B1
S
NI
F2
B1
B2 F1
12
变式训练2 (2011年哈师大附中高二期中)如图3 －4－14所示，两根垂直纸面、平行且固定放置 的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与 直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通 电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动
此题可以采用电流元法，也可采用等效法． 法一：等效法．把通电线圈等效成小磁针．由安 培定则，线圈等效成小磁针后，左端是N极,右端是S 极，同名磁极相吸斥，线圈向右运动．
3
I
2、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄 形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动， 当导线通入图示方向电流I时，导线的运动
情况是(从上往下看)（ C）
A.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
强度B的最小值为________, 方向________.
B
F BIL mgsin
FN
F
I
B mgsin
IL 方向垂直斜面向上
θθ
mg
F
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜
面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的 最小值为 _________, 方向________.
B I
θ
BILmg Bmg IL
11
5、如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于
自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（ A）
Ａ.纵向收缩，径向膨胀；
Ｂ.纵向伸长，径向收缩；
Ｃ.纵向收缩，径向收缩；
Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。
纵向
推论分析法
B2 F1
F2
B1
S
NI
F2
B1
B2 F1
12
变式训练2 (2011年哈师大附中高二期中)如图3 －4－14所示，两根垂直纸面、平行且固定放置 的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与 直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通 电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动
此题可以采用电流元法，也可采用等效法． 法一：等效法．把通电线圈等效成小磁针．由安 培定则，线圈等效成小磁针后，左端是N极,右端是S 极，同名磁极相吸斥，线圈向右运动．
讲课安培力习题课PPT课件
(2)特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊 位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向。
(3)等效法：环形电流、通电螺线管、条形磁铁可以相互 等效 。
(4)利用结论法：①两电流互相平行时无转动趋势，同向 电流相互吸引。反向电流相互排斥； 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。
答案：ACD
2F BIL
mg
9
变式1、质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道 垂直放置金属杆上通以I=4A的恒定电流时恰能保持静止，如图 所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数 为0.2，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
FN
BIL
Ff
mg
答案B： 0.25T
10
变式2、如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连 一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab， 棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。 求：（1）匀强磁场的磁感应强度B； （2）ab棒对导轨的压力。
磁场对通电导线的作用力（习题课）
临沭第二中学
1
学习目标
❖ 1、进一步理解安培力的大小计算F=BILsinθ和方向的判断 方法
❖ 2、应用安培力判断通电导线在磁场中的运动问题。 ❖ 3、理解通电导线在安培力作用下处于平衡状态的有关问题。
2
复习知识
1、安培力的计算公式： 2、安培力的方向的判断：
F=BILsinθ ห้องสมุดไป่ตู้手定则
F
F F
3
一、安培力作用下的物体运动方向的判断
例1 如图所示，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 中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说 法中正确的是（从上往下看）（ ） A、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
(3)等效法：环形电流、通电螺线管、条形磁铁可以相互 等效 。
(4)利用结论法：①两电流互相平行时无转动趋势，同向 电流相互吸引。反向电流相互排斥； 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。
答案：ACD
2F BIL
mg
9
变式1、质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道 垂直放置金属杆上通以I=4A的恒定电流时恰能保持静止，如图 所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数 为0.2，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
FN
BIL
Ff
mg
答案B： 0.25T
10
变式2、如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连 一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab， 棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。 求：（1）匀强磁场的磁感应强度B； （2）ab棒对导轨的压力。
磁场对通电导线的作用力（习题课）
临沭第二中学
1
学习目标
❖ 1、进一步理解安培力的大小计算F=BILsinθ和方向的判断 方法
❖ 2、应用安培力判断通电导线在磁场中的运动问题。 ❖ 3、理解通电导线在安培力作用下处于平衡状态的有关问题。
2
复习知识
1、安培力的计算公式： 2、安培力的方向的判断：
F=BILsinθ ห้องสมุดไป่ตู้手定则
F
F F
3
一、安培力作用下的物体运动方向的判断
例1 如图所示，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 中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说 法中正确的是（从上往下看）（ ） A、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
3.4《安培力》(共29张)
____有___(有,无) 方向____水___平. 向右
第25页，共29页。
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(liú xiànɡ)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
mg
第27页，共29页。
• 例、如图所示，金属杆ab 的质量为m，长为L，通过 的电流为I，处在磁感应强 度为B的匀强磁场中，结果 ab静止(jìngzhǐ)在水平导轨上。 若磁场方向与水平导轨成θ 角，求：
• （1）棒ab受到的摩擦力；
• （2）棒对导轨的压力。
B a θ
b
第28页，共29页。
再见 ！ (zàijiàn)
B
第5页，共29页。
问题3：当电流方向与磁场方向不垂直时， 左手定则是否(shì fǒu)适用？
B
I
F
垂直纸面向外
I
●F B
第6页，共29页。
如果磁场和电流不垂直,情况会怎样?
安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定(quèdìng)的平面
F
B I
第7页，共29页。
例2、画出各图中安培力的方向(fāngxiàng)
2. 微元法
例4、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，
当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（AB的
重力不计）
A、逆时针转动(zhuàn dòng)，同时向下运动
B、顺时针转动，同时向下运动
C、顺时针转动，同时向上运动
第25页，共29页。
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(liú xiànɡ)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
mg
第27页，共29页。
• 例、如图所示，金属杆ab 的质量为m，长为L，通过 的电流为I，处在磁感应强 度为B的匀强磁场中，结果 ab静止(jìngzhǐ)在水平导轨上。 若磁场方向与水平导轨成θ 角，求：
• （1）棒ab受到的摩擦力；
• （2）棒对导轨的压力。
B a θ
b
第28页，共29页。
再见 ！ (zàijiàn)
B
第5页，共29页。
问题3：当电流方向与磁场方向不垂直时， 左手定则是否(shì fǒu)适用？
B
I
F
垂直纸面向外
I
●F B
第6页，共29页。
如果磁场和电流不垂直,情况会怎样?
安培力F 的方向总是垂直于电流I 与磁感应强度B 所确定(quèdìng)的平面
F
B I
第7页，共29页。
例2、画出各图中安培力的方向(fāngxiàng)
2. 微元法
例4、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，
当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（AB的
重力不计）
A、逆时针转动(zhuàn dòng)，同时向下运动
B、顺时针转动，同时向下运动
C、顺时针转动，同时向上运动
1-1安培力及其应用课件(30张PPT)
I1
I1
I2
×
F×
12
×
×
×
×
×
×
×
×
· ·
· ·
F
· · 21
· ·
· ·
同向电流
I2
同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
I1
I1
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
F12
F21
I2
I2
反向电流
例 如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，
a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受
C.在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D.在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关，而与所处位置无关
谢 谢！
圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，
安培力的大小不受磁场影响，线圈所受安培力的
方向始终与线圈平面垂直，线圈平面都与磁场方
向平行，表盘刻度均匀。
S
N
（4）优缺点
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（量程小）。
要测较大的电流，必须进行改装。
磁电式电流表
例 图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均
（2）通电线圈转动到与磁场方向垂直的位置时(平衡位置)，受力平衡，由于惯性继续转
动。(图b)
想一想
用什么办法能使线圈持续转动呢？
当线圈刚过平衡位置时，要及时改变线圈中导体ab和cd所受力的方向。
用什么办法能改变力的方向呢？哪种方法更方便？
I1
I2
×
F×
12
×
×
×
×
×
×
×
×
· ·
· ·
F
· · 21
· ·
· ·
同向电流
I2
同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
I1
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F12
F21
I2
I2
反向电流
例 如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，
a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受
C.在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D.在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关，而与所处位置无关
谢 谢！
圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，
安培力的大小不受磁场影响，线圈所受安培力的
方向始终与线圈平面垂直，线圈平面都与磁场方
向平行，表盘刻度均匀。
S
N
（4）优缺点
优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（量程小）。
要测较大的电流，必须进行改装。
磁电式电流表
例 图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均
（2）通电线圈转动到与磁场方向垂直的位置时(平衡位置)，受力平衡，由于惯性继续转
动。(图b)
想一想
用什么办法能使线圈持续转动呢？
当线圈刚过平衡位置时，要及时改变线圈中导体ab和cd所受力的方向。
用什么办法能改变力的方向呢？哪种方法更方便？
安培力习题课PPT
A.逐渐变大
B
B.先变大后变小
C.逐渐变小
I
D.先变小后变大
B
例1 如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分 别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自 由运动，则它的运动情况是( ). A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线ab C．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab
C
F
F
推论法：两平行直线电流在 相互作用过程中，无转动趋 势，同向电流互相吸引，反 向电流互相排斥；两不平行 的直线电流相互作用时，有 转动到平行且电流方向相同 的趋势。
电流元法
B
F方向×
B
特殊位置法分析运动
B
F方向•
F
例2 如图所示，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是时，有关直导 线运动情况的说法中正确的是（从上往下看) A、顺时针方向转动，同时下降 B、顺时针方向转动，同时上升 C C、逆时针方向转动，同时下降 D、逆时针方向转动，同时上升
磁场对通电导线的作用力（习题课）
专题一：判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题的基本方法
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
安培力的综合运用：作平面受力图是关键 例1：在两图中，匀强磁场磁感应强度为B， 有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流 方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向 如何？并将立体图改画为平面图.
B B α a B α F α B
b α α
F
例2：如图所示，两条间距为d，表面 光滑的平行金属导轨M、N，导轨 平面与水平面的倾角为θ ，导轨 的一端有一电池组与M、N相连， 整个装置处在方向竖直向下、磁 感强度为B的匀强磁场中。现将 一质量为m的水平金属棒PQ与轨道垂直地置于导 轨上，这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为 R，PQ棒刚好处于静止状态。设电池组的内阻为r， 试计算电池组的电动势E，并标明极性。
B
B.先变大后变小
C.逐渐变小
I
D.先变小后变大
B
例1 如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分 别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自 由运动，则它的运动情况是( ). A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线ab C．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab
C
F
F
推论法：两平行直线电流在 相互作用过程中，无转动趋 势，同向电流互相吸引，反 向电流互相排斥；两不平行 的直线电流相互作用时，有 转动到平行且电流方向相同 的趋势。
电流元法
B
F方向×
B
特殊位置法分析运动
B
F方向•
F
例2 如图所示，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是时，有关直导 线运动情况的说法中正确的是（从上往下看) A、顺时针方向转动，同时下降 B、顺时针方向转动，同时上升 C C、逆时针方向转动，同时下降 D、逆时针方向转动，同时上升
磁场对通电导线的作用力（习题课）
专题一：判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题的基本方法
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
安培力的综合运用：作平面受力图是关键 例1：在两图中，匀强磁场磁感应强度为B， 有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流 方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向 如何？并将立体图改画为平面图.
B B α a B α F α B
b α α
F
例2：如图所示，两条间距为d，表面 光滑的平行金属导轨M、N，导轨 平面与水平面的倾角为θ ，导轨 的一端有一电池组与M、N相连， 整个装置处在方向竖直向下、磁 感强度为B的匀强磁场中。现将 一质量为m的水平金属棒PQ与轨道垂直地置于导 轨上，这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为 R，PQ棒刚好处于静止状态。设电池组的内阻为r， 试计算电池组的电动势E，并标明极性。
《高三物理安培力》PPT课件
安培力
一、安培力的大小:
在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况 下．电流所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和 导线长度L三者的乘积． F＝ILB
通电导线方向与磁场方向不垂直时的安培力
把磁感应强度B分解为两个分量：
一个是跟通电导线方向平行的分量
B2 I
B1＝Bcosθ 另一个是跟通电导线方向垂直的分量
⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁 体位于螺线管外部时）。
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（适用于两电 流互相平行时）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管 （不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相 吸，反向电流相斥” 判定相互作用的磁场力的方向；
37°
a
b
B
036.江苏泰州市07～08学年度第二学期期初联考 4
4．如图（甲）所示，两平行导轨与水平面成θ角倾
斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回
路，细杆与导轨间的摩擦不计。整个装置分别处在
如图（乙）所示的匀强磁场中，
其中可能使金属细杆处于静止状态
的是 ( B )
θ
(甲)
BI θ A
BI θ
若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止
状态，可以采取的措施是 （ C）
A．减小磁感应强度B B．调节滑动变阻器使电流减小 C．减小导轨平面与水平面间的夹角θ D．将电源正负极对调使电流方向改变
B E
b
a θ
003.南京师大物理之友电学综合(一)17
如图甲所示，质量为m=50g，长l=10cm的铜棒，用长 度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁 场中，磁感应强度B=1/3 T。未通电时，轻线在竖直方 向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37° ，求此棒中恒定电流的大小。
一、安培力的大小:
在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况 下．电流所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和 导线长度L三者的乘积． F＝ILB
通电导线方向与磁场方向不垂直时的安培力
把磁感应强度B分解为两个分量：
一个是跟通电导线方向平行的分量
B2 I
B1＝Bcosθ 另一个是跟通电导线方向垂直的分量
⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁 体位于螺线管外部时）。
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（适用于两电 流互相平行时）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管 （不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相 吸，反向电流相斥” 判定相互作用的磁场力的方向；
37°
a
b
B
036.江苏泰州市07～08学年度第二学期期初联考 4
4．如图（甲）所示，两平行导轨与水平面成θ角倾
斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回
路，细杆与导轨间的摩擦不计。整个装置分别处在
如图（乙）所示的匀强磁场中，
其中可能使金属细杆处于静止状态
的是 ( B )
θ
(甲)
BI θ A
BI θ
若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止
状态，可以采取的措施是 （ C）
A．减小磁感应强度B B．调节滑动变阻器使电流减小 C．减小导轨平面与水平面间的夹角θ D．将电源正负极对调使电流方向改变
B E
b
a θ
003.南京师大物理之友电学综合(一)17
如图甲所示，质量为m=50g，长l=10cm的铜棒，用长 度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁 场中，磁感应强度B=1/3 T。未通电时，轻线在竖直方 向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37° ，求此棒中恒定电流的大小。
1.1 安培力 课件(45张PPT)
答案：2π
L
g＋a
典例分析
答案：2π
L
g＋a
解析：单摆的平衡位置在竖直位置，若摆球相对升降机静止，
则摆球受重力 mg 和绳拉力 F，根据牛顿第二定律：F－mg＝ma，此
F
时摆球的视重 mg′＝F＝m(g＋a)，所以单摆的等效重力加速度 g′＝m
＝g＋a，因而单摆的周期为 T＝2π
L
＝2π
g′
L
.
g＋a
实验4：定量探究单摆周期与摆球的摆长的关系
把单摆从平衡位置拉开一个角度（θ＜5o）由静止释
放，用秒表测量单摆完成30次全振动所用的时间t，
改变摆线长度重复实验
次数n
摆线长L
球直径d
摆长 l
周期 T
1
2
∝
3
4
t
T
n
5
∝
在摆角很小的情况下，单摆的周期大小与摆长的二次方根成正比
三、单摆的周期
道的圆心（图中未画出），紧贴N点左侧还固定有绝缘竖直挡板。自零时刻起将一带正
电的小球自轨道上的M点由静止释放。小球与挡板碰撞时无能量损失，碰撞时间不计，
运动周期为T，MN间的距离为L并且远远小于轨道半径，重力加速度为g，以下说法正确
的是（
）
A．圆弧轨道的半径为
gT 2
2
B．空间加上竖直向下的匀强电场，小球的运动周期会增大
典例分析
【典例6】（多选）如下图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图
象，下列说法中正确的是(
)
A.甲、乙两单摆的摆长相等
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在t= 0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
安培力习题附答案精品课件
物理同步·选修3-1 学而不思则罔，思而不学则殆！第16讲安培力基本知识D．ab、cd 两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程1．左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手中始终不变掌在一个平面内。
把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准N 极，手背对准S 极，四指指向电流方向（既正电荷运动的方向），则拇指的方向就是导体受力方向。
4、设电流计中的磁场为均匀辐向分布的磁场如图甲所示，图(乙) 中abcd 表示的是电流计中的通电线圈.ab=cd=1cm，ad=bc=0.9cm,共有50 匝，线圈两边所在位置的磁感应强度为0.5 T。
已知线圈每偏转1°，弹簧-8 N ·m。
求：产生的阻碍线圈偏转的力矩为 2.5 ×10(1) 当线圈中通有0.6 mA 的电流时，线圈偏转的角度；2．电流元分析法：把整段电流等分为很多段直线电流(2) 当线圈转过90°时，该电流表中通过的电流。
元，先用左手定则判断出小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流所受的安培力的合力方向，从而确定导体的运动方向。
3．特殊位置分析法：把通电导线转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向。
4．等效分析法：环形电流可以等效为小磁针；通电螺线管可以等效为多个环形电流或条形磁铁。
5．推论分析法：两通电导线平行时，同向电流相互吸5、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长引，反向电流相互排斥；通电导线不相互平行时，有转为L，质量为m，通过电流为I 的导线，若使导线静止，到相互平行且方向相同的趋势。
应该在斜面上施加匀强磁场 B 的大小和方向为( )基础题1、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向。
A．BmgsinIL，方向垂直于斜面向下B． Bm g s inIL，方向垂直于斜面向上C． Bm g tanIL，方向竖直向下D．Bm gsinIL，方向水平向右2、如图，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6、在等边三角形的三个顶点a、b、c 处，各有一条长感应强度为B．当在该导线中通以电流强度为I 的电流直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电时，该V 形通电导线受到的安培力大小为( ) 流，方向如图．过 c 点的导线所受安培力的方向( )A ．0 B．0.5BIL C．BIL D．2BIL A．与ab 边平行，竖直向上B．与ab 边平行，竖直向下C．与ab 边垂直，指向左边D．与ab 边垂直，指向右边3、如图所示，匀强磁场中有一通以方向如图的稳恒电流的矩形线圈abcd，可绕其中心轴OO′转动，则在转动过程中( )A ．ad和bc 两边始终无磁场力作用7、如图所示，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为 B B．cd、ba 两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂中不断变化直．线段ab、bc 和cd 的长度均为L，且∠abc=∠bcd C．线框受的磁场力在转动过程中合力始终不为零=135°．流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．求第 1 页物理同步· 选修3-1学而不思则罔，思而不学则殆！导线 abcd 所受到的磁场的作用力的合力的大小和方向。
安培力PPT课件
5
B
a b
2020/12/9
B
.
×
F F=BIL
6
B
B
B
F
×
2020/12/9
B
B
B
×
F
7
三、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向 4.根据受力情况判断运动情况
2020/12/9
8
2020/12/9
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙
固定
×
×
×
F
×
×
×
9
同向相吸 异向相斥
2020/12/9
10
F I
N
S
F
N
S
F
2020/12/9
11
四、处理导线受到安培力的一般思路
先对导线进行受力分析,画出导线的受 力平面图,然后依照F合=0,F合=ma， 列出相应的方程
2020/12/9
12
例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通
B
a
X
θ
2020/12/9
b
17
感谢你的阅览
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日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
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 _________.
X
θ
2020/12/9
13
解：静止于斜面说明受力平衡
安培力(精华版)PPT课件
F
B
(4)
(5)
18
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=40cma ，30o ，求三角形框架各 边所受的安培力。
Fbc 0N
Fab Fac 0.69 N
c
b
I
a
ห้องสมุดไป่ตู้
B 19
2019/10/19
20
导线abc为垂直折线,其中电流为I，
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,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩
12
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 S
B.弹簧被拉长 C.弹簧上下振动 D.弹簧仍静止不动
4、磁场对通电导线的作用力
——安培力
1
实验演示：
问题一：观察演
示实验发现,通电导 线的受力方向与磁 场方向、电流的方 向三者不但不在一 条直线上,而且不在 一个平面内,怎样确 定它的方向呢？
2
一、安培力的方向
S
N
B
F I
B
I FF
B 3
I
B I
θ
F
安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系:
I
θ
23
小结：
安培力
B为匀强磁场.
大小： F=BIL
B垂直导线方向
F=BILsinθ B和I成一夹角θ
F=0
B平行导线方向
方向: F垂直于B和I所决定的平面
探究安培力PPT精品课件
*加热至剩余少量液体时，停止加 热，利用余温使滤液蒸干。
*热的蒸发皿不可直接放在实验桌 上，要垫上石棉网。
注意事项:
3.投放沸石 或瓷片防暴
沸
1.温度计水银球 处于蒸馏烧瓶 支管口下方处
5.使用前要检查 装置的气密性！
4.烧瓶底 加垫石棉
网
2.冷凝水，下 口进冷水，上
口出热水
蒸馏法的应用:
蒸馏法
第三节 探究安培力 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的方向
左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂 直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这 时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
第三节 探究安培力 【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
【答案】R=0.2Ω
第三节 探究安培力
三.磁通量 我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面
的磁通量，简称磁通。用φ表示。 即：φ=BS
φ=BS
φ=BS cosθ
在SI单位制中，磁通量的单位为：韦伯（Wb）
第三节 探究安培力
【例题4】下列各种说法中，正确的是： A.磁通量很大，而磁感应强度可能很小； B.磁感应强度越大，磁通量也越大； C.磁通量小，一定是磁感应强度小； D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。
即： B F IL
单位：特斯拉（T）
第三节 探究安培力 二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ
第三节 探究安培力 【例题3】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，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)
*热的蒸发皿不可直接放在实验桌 上，要垫上石棉网。
注意事项:
3.投放沸石 或瓷片防暴
沸
1.温度计水银球 处于蒸馏烧瓶 支管口下方处
5.使用前要检查 装置的气密性！
4.烧瓶底 加垫石棉
网
2.冷凝水，下 口进冷水，上
口出热水
蒸馏法的应用:
蒸馏法
第三节 探究安培力 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的方向
左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂 直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这 时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
第三节 探究安培力 【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
【答案】R=0.2Ω
第三节 探究安培力
三.磁通量 我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面
的磁通量，简称磁通。用φ表示。 即：φ=BS
φ=BS
φ=BS cosθ
在SI单位制中，磁通量的单位为：韦伯（Wb）
第三节 探究安培力
【例题4】下列各种说法中，正确的是： A.磁通量很大，而磁感应强度可能很小； B.磁感应强度越大，磁通量也越大； C.磁通量小，一定是磁感应强度小； D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。
即： B F IL
单位：特斯拉（T）
第三节 探究安培力 二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ
第三节 探究安培力 【例题3】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，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)
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C
F
F
推论法：两平行直线电流在 相互作用过程中，无转动趋 势，同向电流互相吸引，反 向电流互相排斥；两不平行 的直线电流相互作用时，有 转动到平行且电流方向相同 的趋势。
电流元法
B
F方向×
B
特殊位置法分析运动
B
F方向•
F
例2 如图所示，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是时，有关直导 线运动情况的说法中正确的是（从上往下看) A、顺时针方向转动，同时下降 B、顺时针方向转动，同时上升 C C、逆时针方向转动，同时下降 D、逆时针方向转动，同时上升
若导线是弯曲的呢？ 1.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. a
Fab BIL Fbc BIL
Fabc 2BIL
b
c
2.如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢 地竖直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强 磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中, 所受的安培力大小变化是( )
磁场对通电导线的作用力（习题课）
专题一：判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题的基本方法
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
安培力的综合运用：作平面受力图是关键 例1：在两图中，匀强磁场磁感应强度为B， 有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流 方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向 如何？并将立体图改画为平面图.
练习1：如图所示，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，些时悬线上有拉力，为 了使拉力等于零，可以 ( ) C a b A.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
M
N
练习2：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 I N
2A，方向从M到N
练习3：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 o 强磁场B＝2T中，AC=40cm， ，求三角形 a 30 框架各边所受的安培力。
Fbc 0 N Fab Fac 0.69N
c
b
I B
a
练习4：如图所示，质量为 60g的铜棒长为a=20cm， 棒的两端与长为L=30cm的 细软铜线相连，吊在磁感应 强度B=0.5T、方向竖直向上 的匀强磁场中.当棒中通过恒 定电流I后，铜棒向上摆动， 最大偏角θ =60°，g取10m ／s2，求: (1)铜棒中电流I的大小. (2)铜棒在摆动过程中的最大 速率(结果保留一位有效数 字).
B B α a B α F α B
b α α
F
例2：如图所示，两条间距为d，表面 光滑的平行金属导轨M、N，导轨 平面与水平面的倾角为θ ，导轨 的一端有一电池组与M、N相连， 整个装置处在方向竖直向下、磁 感强度为B的匀强磁场中。现将 一质量为m的水平金属棒PQ与轨道垂直地置于导 轨上，这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为 R，PQ棒刚好处于静止状态。设电池组的内阻为r， 试计算电池组的电动势E，并标明极性。
例3：如图所示，电源电动势 E=2V，r=0.5Ω，竖直导轨电 阻可略，金属棒的质量 m=0.1kg，R=0.5Ω，它与导 轨动摩擦因数μ =0.4，有效长 度为0.2m，靠在导轨外面，为 使金属棒不动，我们施一与纸 面夹角300与导线垂直且向里的 磁场（g=10m/s2）.求：此磁 场是斜向上还是斜向下？B的范 围是多少？ （斜向下，3T≤B≤16.3T ）
推论法
螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势；在径向上有扩张趋势．
课本P94
+
-
F′ N
F S N
F S
变大 （1）绳子拉力_______
(变大,变小,不变)
f
桌面对磁铁的摩擦力
水平向右 _______( 有 有,无) 方向_______.
（2）桌面对磁铁的支持 力_______ 变小
（3）桌面对磁铁的摩擦 力________( 无 有,无).
N
S
例3 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平 磁铁位于．线圈向磁铁平移 B．线圈远离磁铁平移 C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁
电流微元法 F
N S
等效法分析运动 F
N
× I方向
F
F
• I方向
S
特殊位置法
例4、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段 距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将： ( A) A、吸引． B、排斥．C、保持静止． D、边吸引边转 动． 结论法：同向电流互相吸引
N
S
N
S
例5、如图所示，一条劲度系数较小的 金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以 电流时，弹簧将（ A ） Ａ.纵向收缩，径向膨胀； Ｂ.纵向伸长，径向收缩； Ｃ.纵向收缩，径向伸长； Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。
A.逐渐变大
B
B.先变大后变小
C.逐渐变小
I
D.先变小后变大
B
例1 如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分 别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自 由运动，则它的运动情况是( ). A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线ab C．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab