安培力
第三节探究安培力
2.当电流与磁场方向夹θ角时 F = BILsinθ
第三节 探究安培力
【练习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)
【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） 是标量
第三节 探究安培力
【练习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。
【答案】AD
线所受的安培力F 跟电流I 和导线的乘积IL的比值叫做
磁感应强度。用B表示。
即：B F IL
单位：特斯拉（T）
注意 磁感应强度B的大小由磁场本身决定，与电流的有
无、大小无关
第三节 探究安培力
磁感应强度的方向：为该处磁场的方向 磁感应强度是 矢量 磁感应强度的大小也可以用磁感线的疏密程度来判断
匀强磁场：磁感应强度的大小和方向都相同的磁场 如：两个距离很近的异名磁极之间的磁场 通电螺线管内中间部分的磁场
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
第三节 探究安培力 【练习2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
第三节 探究安培力
安培力的概念和安培力的计算
安培力的概念和安培力的计算安培力（Ampere's force）是指通过相互靠近的两段载流导线之间的作用力。
它是电流产生的磁场所引起的，根据安培右手定则，载流导线所产生的磁场可以产生一个力使得相邻导线产生相互作用。
安培力的计算可以通过一系列公式进行求解。
安培力的概念安培力是由法国科学家安培（André-Marie Ampère）在19世纪提出的，用以描述电流通过导线时所产生的磁场对其他导线的作用力。
当两段载流导线之间有电流通过时，它们所产生的磁场会相互作用，从而产生一个力。
这个力称为安培力。
安培力的方向遵循安培右手定则，根据该定则，握住一根导线，以右手拇指指向电流方向，弯曲其他四指，四指所指的方向就是安培力的方向。
安培力的计算公式安培力的大小可以通过以下公式计算：F = BIL其中，F代表安培力的大小，B代表磁场的大小，I代表电流的大小，L代表两段导线之间的距离。
安培力的单位是牛顿（N），磁场的单位是特斯拉（T），电流的单位是安培（A），距离的单位是米（m）。
安培力的计算实例为了更好地理解安培力的计算，我们来看一个具体的实例。
假设有两段平行的导线AB和CD，它们之间的距离为0.2米。
导线AB中的电流为5安培，导线CD中的电流为8安培。
现在我们来计算导线AB受到的安培力。
首先，我们需要知道导线AB所产生的磁场的大小。
假设磁场大小为0.4特斯拉。
然后，我们将已知的数值代入公式中：F = BIL= 0.4T × 5A × 0.2m= 0.4 × 5 × 0.2 N= 0.4 N因此，导线AB受到的安培力为0.4牛顿。
通过以上的实例可以看出，安培力的大小取决于磁场的大小、电流的大小以及两段导线之间的距离。
总结安培力是电流通过导线时所产生的磁场对其他导线的作用力。
它的方向遵循安培右手定则。
安培力的计算可以通过公式F = BIL进行求解，其中B是磁场的大小，I是电流的大小，L是两段导线之间的距离。
安培力
通电导线在磁场中受到的作用力
01 简介
目录
02 意义
安培力（Ampere's force）是通电导线在磁场中受到的作用力。由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。 可表述为：以电流强度为I的长度为L的直导线，置于磁感应强度为B的均匀外磁场中，则导线受到的安培力的大 小为f=IBLsinα，式中α为导线中的电流方向与B方向之间的夹角，f、L、I及B的单位分别为N、m、A及T。安培 力的方向垂直于由通电导线和磁场方向所确定的平面，且I、B与F三者的方向间由左手定则判定。任意形状导线 在均匀磁场中受到的安培力，可看作无限多直线电流元IΔL在磁场中受到的安培力的矢量和。
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 IΔL，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为ΔF=IΔL·Bsinα，把这许多安培力矢量相加就是 整个电流受的力。
应该注意，当电流方向与磁场方向相同或相反时，即α=0或π时，电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场 方向垂直时，电流受的安培力最大为F=BIL。B是磁感应强度，I是电流强度，L是导线垂直于磁感线的长度。
安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。磁场对运动电荷有力的作用，这是从实验 中得到的结论。同样，当电荷的运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力作用，也是从实验观察中得知。当电流方向 与磁场平行时，电荷的定向移动方向也与磁场方向平行，所受洛伦兹力为零，其合力安培力也为零。
洛伦兹力不做功是因为力的方向与粒子的运动方向垂直，根据功的公式W=FScosθ，θ=90°时，W=0。
谢谢观看
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
思考：如何形象地表示磁感应强度的大小和方向？
例1、关于磁感强度，下列说法哪些是正确的？ ①磁感强度的大小反映了磁场的强弱； ②磁感强度是描述磁场的强弱和方向的物理量； ③磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向．
例2、关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方 向，正确的说法是 ①跟磁场方向垂直，跟电流方向平行； ②跟电流方向垂直，跟磁场方向平行； ③既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直； ④既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直．
例8、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 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?
例6、如图所示，L=0.2cm，I=0.2A，B=0.5T， 求该导线所受安培力是多大？方向如何？
I
例7、有一小段通电直导线，长为1cm，电流强 度为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 （） A．一定等于2T B．一定小于2T C．大于等于2T D．以上情况都有可能
6、安培力的方向——左手定则 判定步骤： 1）伸开左手，大拇指跟四指 垂直，且在同一平面内 2）让磁感线穿过手心 3）使四指指向电流方向，则 拇指指向安培力的方向
左手定则运用：
I
I
F
左手定则运用
I
左手定则运用：
左手定则运用：
固定 固定
I1
I2
I1
I2
I2
固定
固定
I1
I1
例3、图3-19表示一根放在磁场里的通电直导线，导线与磁场方 向垂直．图中已分别标明电流方向、磁场方向和导线受力方向中 两个的方向，试标出另一个的方向．
高二物理知识点：安培力
高二物理知识点：安培力
安培力
1.磁场对电流的作用力叫安培力
2.安培力大小
安培力的大小等于电流I、导线长度L、磁感应强度B以及I和B间的夹角的正弦sinθ的乘积，即F=BIlsinθ。
注意：公式只适用于匀强磁场。
3.安培力的方向
安培力的方向可利用左手定则判断
左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么拇指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
安培力方向一定垂直于B、I所确定的平面，即F 一定和B、I垂直，但B、I不一定垂直。
b.其磁感线是内密外疏的同心圆
（3）环形电流磁场
a.安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
b.所有磁感线都通过内部，内密外疏
（4）通电螺线管
a.安培定则：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向；
b.通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场。
安培力知识要点归纳
安培力知识要点归纳一、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．2.安培力的计算公式：F ＝BILsin θ（θ是I 与B 的夹角）； ① I ⊥B 时，即θ＝900，此时安培力有最大值；公式：F ＝BIL ② I //B 时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0;③ I 与B 成夹角θ时，F=BILSin θ，安培力F 介于0和最大值之间.有用结论：“同向电流相互吸引，反向电流相排斥”。
不平行时有转运动到方向相同且相互靠近的趋势。
3.安培力公式的适用条件:适用于匀强磁场中4.安培力方向的判断——左手定则：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线穿过手心，并使四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．安培力F 的方向：F ⊥(B 和I 所在的平面)；即既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直．但B 与I 的方向不一定垂直． 5．说明：公式F=BIL 中L 为导线的有效长度，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．如图所示，弯曲的导线ACD 的有效长度为l ，等于两端点A 、D 所连直线的长度，安培力为：F = BIl二、安培力作用下物体的运动方向的判断1．电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向． 例1：如图所示，通电的线圈放置在水平面上，试分析线圈所受的安培力。
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．例2：如图所示，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，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流时，导线的运动情况是（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．例3：如图所示，通电的线圈放置在水平面上，试分析线圈所受的安培力。
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。
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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(精华版)
S
C.弹簧上下振动
D.弹簧仍静止不动
如图所示，通电直导线A与贺形通电导线环B固 定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流 时,通电直导线受到水平向 右 的安培力作 用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方 向时,通电直导线A所受的安培力方向水平 向 右 . B A I I
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 o ＝2T中，AC=40cm， a 30 ，求三角形框架各边 所受的安培力。
S
N
B
B
F I
I
F
F
B
I
B
θ
I F
安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系:
F⊥B F⊥I
F垂直于电流与磁场所在的平面 . 而B与I不一定垂直．
安培力的方向 ——左手定则
伸开左手，使大拇指跟
其余四指垂直，并且与 手掌在同一平面内，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。
A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下 B.B=mgtan/IL，方向竖直向下 C.B=mg/IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左
I
θ
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
［问题］该磁场是否匀强磁场？ 该磁场并非匀强磁场
大学物理安培力
v
▲比较：
电流元 Idl
（宏观量）
载流子
qv
（微观量）
在磁场中受力
dF Idl B
Fm qv B
dBB产44生00磁qIvdr场l2re2r
er
二、带电粒子在均匀磁场中的运动(不计重力)
1、v0 ∥B 时
Fm
m∥B M=0. m与 B同向——稳定平衡
（稍偏离，能恢复）
m与 B反向——不稳平衡
（稍偏离，被破坏）
M 促使m 转向与B相同的方向。
非均匀磁场中，载流线圈除可能受到磁力矩外， 一般还受到磁力的作用。（略）
四、磁感应强度的第二种定义——利用磁力矩
1、试验线圈： （1）线度小——线圈范围内磁场可视为均匀。 （2）通电流小——不影响磁场原有性质。 2、定义： 试验线圈所受最大磁力矩
§14-4 磁场对载流导线的作用
一、安培力(Am pere force) （考Id察l 与电流qv元同I向dl，：即沿电流方向）
I
Id ldF
B
包含载流子 数：dN=nSdl.
在外磁场B中，
每个载流子受力均为
qv
B
L
dl S
vn
I
电流元受力为：dF
(dN
)qv
B
nSdlqv
B
I nS q v
dF Idl B
大小：dF=Idl Bsin 方向：由Idl B 决定，满足右螺关系。
一段载流导线L在磁场中受力为：
F dF Idl B 称为安培力。
L
L
安培力是洛仑兹力的宏观体现。
高三物理安培力知识点总结
高三物理安培力知识点总结安培力是物理学中一个非常重要的概念，特别是在电磁学领域。
它描述了电流通过导线时所产生的力，是我们理解电路和电磁现象的基础。
下面将对高三物理中涉及到的安培力相关的知识点进行总结。
一、安培力的定义安培力是指电流通过导线时所产生的力。
当电流通过导线时，导线中的电子会受到磁场力的作用而产生一个力，这个力即为安培力。
安培力的方向可以根据右手螺旋定则来确定。
二、安培力的计算公式安培力的计算公式为：F = BILsinθ其中，F为安培力的大小，B为磁感应强度，I为电流的大小，L为导线的长度，θ为电流与磁感应强度之间的夹角。
三、安培力的方向根据右手螺旋定则，可以确定安培力的方向。
将右手握住导线，拇指指向电流的方向，其余四指指向磁感应强度的方向，拇指的方向即为安培力的方向。
四、安培力的性质1. 安培力与电流的大小成正比：当电流大小增加时，安培力也会增大。
2. 安培力与磁感应强度的大小成正比：当磁感应强度增大时，安培力也会增大。
3. 安培力与导线长度的大小成正比：当导线长度增加时，安培力也会增大。
4. 安培力与电流与磁感应强度之间的夹角的正弦值成正比：当夹角增大时，安培力会减小。
五、安培力的应用1. 电磁铁：电磁铁是利用安培力的作用原理制造的一种器件。
通电后，导线中的电流会产生安培力，使得铁芯上的铁磁体磁化，从而形成一个强大的磁场。
2. 电动机：电动机的运行原理也是基于安培力的作用。
电流通过线圈时，产生的安培力与磁场相互作用，导致线圈旋转。
3. 电磁感应：安培力也与电磁感应现象密切相关。
当导线与磁场相互运动时，导线中会产生感应电流，从而产生安培力。
通过对高三物理中的安培力知识点的总结，我们可以更好地理解安培力的概念、计算方法以及应用。
在解决与电流、磁场、电磁感应相关的问题时，我们可以运用安培力的知识，从而更好地理解和分析现象。
安培力
4．推论分析法：(1)两直线电流相互平行时无转动趋势，方向 相同时相互吸引， 方向相反时相互排斥； (2)两直线电流不平行 时有转动到相互平行且电流方向相同的趋势． 5．转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作 用满足牛顿第三定律， 这样定性分析磁体在电流磁场作用下如 何运动的问题，可先分析电流在磁场中所受到的安培力，然后 由牛顿第三定律，确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所 受合力及运动方向．
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)
[例 3] 质量为 m＝0.02 kg 的通电细杆 ab 置于倾角为 θ＝37° 的平行放置的导轨上， 导轨的宽度 d＝0.2 m，杆 ab 与导轨间的动 摩擦因数 μ＝0.4，磁感应强度 B＝2 T 的匀 强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图 3 －4－12 所示。现调节滑动变阻器的触头， 图 3－4－12
图 3－4－10
解析：ab 段所受的安培力大小 Fab＝ILB，方向向右，bc 段 所受的安培力大小 Fbc＝ILB，方向向上，所以该导线所受安培力 为这二力的合力，F＝ 2ILB，方向沿∠abc 的平分线斜向上。
[重点诠释]
(1)公式 F＝ILB 中 L 指的是“有效长度”。当 B 与 I 垂直 时，F 最大，F＝ILB；当 B 与 I 平行时，F＝0。
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
二、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。
安培力
安培力【知识点归纳】1、安培力（1）定义：磁场对电流的作用力叫安培力。
（2）安培力的大小与导线放置有关。
同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，如图1、图2、图3所示，三种情况下，导线与磁场方向垂直时安培力最大，取为；当导线与磁场方向平行时，安培力最小，；其他情况下，。
图1 图2 图32、安培力的大小与方向：（1）安培力的大小安培力的大小可由F＝BIL求出（I⊥B），使用此式时应注意几点：①导线L所处的磁场应为匀强磁场。
②L为有效长度，如图4所示，半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置，当导线中通以电流I时，安培力。
（2）安培力的方向——左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场，让磁感线穿过手心，让伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指方向即为安培力方向。
说明：不管电流方向与磁场方向是否垂直，安培力方向总垂直于电流方向与磁场方向所在的平面。
（3）两平行通电直导线的相互作用同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
设两导线中都通以向上的同向电流，如图5所示。
两导线互相排斥，如图6所示。
【案例分析】问题1. 对于安培力计算式的深层理解：例1. 如图7，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力。
图7通电的三角形闭合线框处在与其表面垂直的匀强磁场中，如图8所示，则线框所受安培力为A. 零B. 方向垂直ab边向外C. 方向垂直bc边向外D. 条件不充分，无法求解问题2. 通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向的判断问题：例2. 两条直导线互相垂直，如图9（甲）所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动。
当直流电流按图9（乙）所示方向通入两条导线时，CD导线将（）。
图9A. 不动B. 顺时针方向转动，同时靠近导线ABC. 顺时针方向转动，同时离开导线ABD. 逆时针方向转动，同时离开导线ABE. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB变式2：如图10所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线。
安培力所有公式及推导
安培力所有公式及推导
摘要：
一、安培力的基本概念
1.安培力的定义
2.安培力的性质
二、安培力的公式
1.安培力的计算公式
2.安培力的其他公式
三、安培力的推导
1.安培力的推导过程
2.安培力的推导公式
四、安培力的应用
1.安培力在电磁学中的应用
2.安培力在实际生活中的应用
正文：
安培力是电磁学中的一个重要概念，它是指磁场对运动电荷施加的力。
安培力的概念最早由法国物理学家安德烈-玛丽·安培提出，是电磁学的基础概念之一。
安培力的性质取决于电荷的运动方式和磁场的性质。
当电荷在磁场中运动时，会受到一个垂直于运动方向和磁场方向的力，这就是安培力。
安培力的方向可以用右手定则确定，大小与电荷的大小、速度和磁场的强度成正比。
安培力的公式是电磁学中的一个基本公式，它表示安培力的大小和方向。
安培力的计算公式为F = B * I * l，其中F 是安培力的大小，B 是磁场的强度，I 是电流的大小，l 是电流的方向与磁场方向的夹角。
此外，安培力还有其他公式，如F = B * I * sinθ，其中θ 是电流的方向与磁场方向的夹角。
安培力的推导过程比较复杂，需要运用电磁学的基本原理和数学知识。
一般来说，安培力的推导需要从电磁场的麦克斯韦方程组出发，通过一系列的数学运算和积分，最终得到安培力的公式。
安培力的推导公式为F = ∫B * dl，其中F 是安培力的大小，B 是磁场的强度，dl 是电流元的长度。
安培力在电磁学中有广泛的应用，它是研究电磁现象的重要工具。
安培力可以用来解释电磁感应、电磁感应定律、电磁波等电磁现象。
安培力及其应用
练习1:一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，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电
流时，从左向右看，线圈L1将( B )
A．不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．在纸面内平动
练习２:如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点， 在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导 线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情 况将是( C )
练习１：如图，一长为10 cm的金属棒ab用两个 完全 相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁
场的磁感应强度大小为0.1T，方向 垂直于纸面向里；弹簧上端固定， 下端与金属棒绝缘．金属棒通过开
关与一电动势为12 V的电池相连， 电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时 两弹簧的伸长量为0.5 cm；闭合开关，系统重 新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均 改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断 开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金 属棒的质量．
练习：画出下面各图中通过导体棒 受到的安培力方向
二、安培力的应用
１与平衡问题结合
例1.如图所示，水平导轨间距为L＝0.5 m，导轨电阻 忽略不计；导体棒ab的质量m＝1 kg，电阻R0＝0.9 Ω， 与导轨接触良好；电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.1 Ω， 电阻R＝4 Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5 T，方 向垂直于ab，与导轨平面成α＝53°角；ab与导轨间 动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，取 重力加速度g＝10 m/s2，ab处于静止状态．求：
一、安培力
2大小： (1)磁场和电流平行时：F＝0. (2)磁场和电流垂直时： F＝_B_I_L__.
安培力原理
安培力原理
大家都知道，安培力是电荷的定向运动产生的，它是一种电磁力，在物理学中，我们把它称之为“安培力”。
安培力的大小用安培数来表示。
通常在国际单位制中，它是一个单位安培力（牛顿·欧姆）。
当两个线圈并联时，通过线圈的电流与穿过线圈的电流方向相同，线圈对电流的吸引与对磁针偏转的吸引就成正比。
反之亦然。
在物理学中，安培力是一个单位量度物体受到的安培力的大小。
1安培力等于1/2×3×2×1焦耳=2.06×10^9牛·米。
在我们日常生活中，当你把一个小磁铁靠近一根金属导体时，你会发现它总是以垂直于电磁场方向向外移动，这个力就是安培力。
当我们把一根小铁钉放到电流中时，如果小铁钉沿着电流方向运动，就会受到一个拉力，这个力就是安培力。
科学家还发现：在任何两个互相连接的导体中都存在着一种“磁单极子”，它只产生磁通量，而不参与任何形式的运动。
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高中物理知识点安培力
高中物理知识点——安培力在学习物理的过程中，我们会接触到许多重要的概念和定律。
其中，安培力是一个非常重要的概念，它被广泛应用于电磁学和电路中。
本文将带您深入了解高中物理中的安培力，包括定义、公式及其应用。
一、安培力的定义：安培力是由电荷在磁场中受到的力，它是由法国科学家安培发现的，被命名为安培力。
安培力的方向垂直于电荷的速度和磁场的方向。
二、安培力的公式：安培力的表达式由以下公式给出：F = q * v * B * sinθ其中，F表示安培力，q是电荷的大小，v是电荷的速度，B是磁场的大小，θ是电荷速度与磁场之间的夹角。
三、安培力的应用：1. 电磁感应：根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁场中运动时，会感受到安培力的作用。
这个现象在发电机和电动机中得到广泛应用。
2. 电子运动：在电子运动过程中，如果电子在磁场中运动，会受到安培力的作用，这被称为霍尔效应。
霍尔效应可以用于测量磁场的强度和方向。
3. 轨道运动：当一个带电粒子在磁场中做轨道运动时，安培力可以改变粒子的轨道半径，这就是电子在磁场中的轨道运动。
它被应用于电子加速器和质谱仪等领域。
4. 电子束偏转：在电视和显示器中，电子通过被聚焦和偏转来形成图像。
安培力被用来控制电子束的偏转，以实现图像的显示。
5. 磁浮列车：磁浮列车是一种利用磁悬浮技术运行的交通工具。
在磁浮列车中，由于磁场的作用力，车厢将悬浮在轨道上，减小了与轨道的摩擦力，使得列车能够以较高的速度运行。
总结：安培力是在电荷运动中受到的力，它在物理学的许多领域中得到了广泛应用。
了解安培力的定义、公式和应用可以帮助我们更好地理解电磁学和电路的原理，并能够应用于实际问题的计算和解决。
它为我们探索电子运动、电磁感应等现象提供了基础。
更深入地研究和理解安培力的原理将使我们在物理学和电子学的学习和实践中更加熟练和灵活。
安培力
3.4通电导线在磁场中受到的力一、基本经历——物理现象1．通电线圈在磁场中转动。
2．通过电流表的电流越大，指针偏转的角度越大。
3．电流表的刻度是均匀的。
一、 基本经历——典型（实验）情景一、基本经历——典型（实验）情景4 3 2 1 演示 次数受力 方向电流 方向 磁场 方向2．把通电线圈的一段导线（部分）放在磁场里,当导线与磁场方向平行时, 导线不受力；当导线与磁场方向垂直时, 导线所受的安培力最大；改变磁感应强度大小、电流大小以及导线的长短，导线所受的安培力也随之改自制“平板型强磁体”一、基本经历——典型（实验）情景（1）结构：由磁铁和磁铁两极之间的线圈组成；（2）原理：通电线圈在安培力的作用下发生转动；（3）特点：线圈平面与所处位置的磁场始终保持平行，表盘的刻度是均匀的。
F B.IF△教学设计1：引入：前面我们已经了解了磁场对通电导线的作用力 定义：通电导线在磁场中受的力称为安培力 提问：安培力的方向与哪些因素有关？实验：改变磁场方向或电流方向，观察通电导线的受力方向是否改变？ 结论：安培力方向用左手定则判定 提问：那么安培力的大小呢？结论：安培力的大小由B=F/IL 推知F=ILB ， F=0拓展：若磁感应强度B 的方向与导线方向成θ角，则F=？ 练习：应用巩固△教学设计2：演示：通电线圈在磁场中转动定义：通电导线在磁场中受的力称为安培力 猜想：安培力的方向与哪些因素有关？实验：改变磁场方向或电流方向，观察通电导线的受力方向。
演示：通电线圈在磁场中转动猜想：安培力的方向与哪些因素有关？实验：改变磁场方向或电流方向，观察通电导线的受力方向。
游戏：能否用3支笔构建FA、B、I三者之间的关系？能不能用一种简单直观的方法判断安培力的方向？总结：安培力方向与I、B的方向都垂直，用左手定则判定应用：画出下列各图中通电导体在磁场中的受力方向基本技能（操作技能）例1用左手定则判断时，先确定手掌面与磁感线垂直，让磁感线穿过手掌心，后保持手掌面在同一平面内不翻转，旋转手指，确定受力（或电流）方向。
安培力
电流的方 磁场的方 向 向
F的方向
向里
向下
向里
向上
电流的方 磁场的方 向 向
F的方向
向外
向下
向外
向上
电流的方 磁场的方 向 向
F的方向
向里
向下
向里
向上
电流的方 磁场的方 向 向F的方向向外向下S向外
向上
N
S
N
B
B
I I
F
F
B
I
F
安培力的方向 ——左手定则
• 伸开左手，使大拇指跟 其余四指垂直，并且与 手掌在同一平面内，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。
安培力方向的判断
I
B B I B I B I B B I B I B I
B B
I
30 °
I
I
思考与讨论：
两平行通电直导线,若通以同向电流,则相互吸 引；若通以反向电流,则相互排斥.为什么？
F21
•
F12
1 2
•
安培力
增大
减小
实验表明： 安培力与通入导线的电流、磁感应强度有关 精确的实验表明： 通电导线与磁场方向垂直时，磁场对通电导线 作用力的大小与导线长度和电流大小都成正比， 比例系数与导线所在位置的磁场强弱有关，用 符号B表示
I⊥B，且为匀强磁场，
2、公式：F=BIL 此时电流所受的安培力
最大
3、实验表明，当导线方向与磁场方
向一致时(即I∥B)，电流所受的安培
力最小，等于零；
二、安培力的方向
猜一猜：安培力的方向与什么因素有关？能不能 利用桌上的实验仪器，设计实验，证明你的猜想？
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安培力一、基础知识清单1．安培力：磁场对电流的作用力2．安培力的大小：当B、I、L两两相互垂直时，F=BIL；当B与I平行时F=0；当B与I成θ角时，则F=BILsinθ。
注意：①适用于任何磁场；但只有匀强磁场才能直接相乘；其中L为有效长度。
3.安培力方向：安培力的方向用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向，安培力的方向与B和I所决。
如右图如果磁场或电流的方向变为与现在相反安培力的方向将如何变化？如果磁场方向和电流方向同时变为和现在相反安培力的方向将如何变化？可以得出什么规律？4．磁电式电表的原理（1）电流表的构造主要包括：蹄形磁铁、圆柱形铁芯、线圈、螺旋弹簧和指针。
蹄形磁铁和铁芯之间的磁场是均匀的辐向分布的，如图8-2-2所示。
无论通电导线处于什么位置，线圈平面均与磁感线平行。
给线圈通电，线圈在安培力的力矩的作用下发生转动，螺旋弹簧变形，产生一个阻碍线圈转动的力矩，当二者平衡时，线圈停止转动。
电流越大，线圈和指针的偏转角度也就越大，所以根据线圈偏转的角度就可以判断通过电流的大小。
线圈的电流方向改变时，安培力的方向也就随着改变，指针偏转的方向也就改变，所以根据指针的偏转方向，就可以判断被测电流的方向。
（2）磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小二、考点分类剖析1、考点一：定性判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向典型例题：【例1】如图所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线中通过如图所示方向的电流时，从上往下看试判断导线的运动情况。
( 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2．长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合（但两者绝缘），如图所示。
设长直导线不动，则圆形电流将（ B ）（A）绕I2旋转（B）向右运动（C）向左运动（D）不动3．把轻的长方形线圈用细线挂在载流直导线AB的附近，两者在同一平面内，直导线AB固定，线圈可以活动，当长方形线圈通以如图所示的电流时，线圈将（B ）（A）不动（B）靠近导线AB（C）离开导线AB（D）发生转动，同时靠近导线AB4.如图，在无限长载流直导线AB的一侧，放着一条有限长的可以自由运动的载流直导线CD，CD和AB相垂直，则CD最终的运动状态是（ A ）（A）CD和AB反平行，且离开AB运动；（B）CD和AB平行，且靠近AB运动，最终和AB重合；（C）CD水平向上不断作加速运动；（D）CD水平向下不断作加速运动5.在无限长载流直导线AB的一侧，放着一可以自由运动的矩形载流导线框，电流方向如图，则导线框将（）（A）导线框向AB靠近，同时转动（B）导线框仅向AB平动（C）导线框离开AB，同时转动（D）导线框仅平动离开2、通电导线在安培力作用下的力学问题典型例题：6.在倾角为α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。
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向；（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；（3）若使棒静止在斜面上且要求B垂直于 L,可加外磁场的方向范围。
【答案】（1）mgsinα/IL，方向垂直于斜面向上；（2）mg/IL，方向水平向左；（3）α＜θ≤π7.在倾角为α的光滑斜面上，放一根通电导线AB，电流的方向为A→B，AB长为L，质量为m，放置时与水平面平行，如图8-2-6所示，将磁感应强度大小为B的磁场竖直向上加在导线所在处，此时导线静止，那么导线中的电流为多大?如果导线与斜面有摩擦，动摩擦因数为μ，为使导线保持静止，电流I多大?（μ＜tanα）三、基础夯实训练8.如图所示，铜棒ab长0.1ｍ，质量为6×10－２kg，两端与长为1m的轻铜线相连．静止于竖直平面上．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B＝0.5 T．现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动．已知最大偏转角为37°，则在此过程中铜棒的重力势能增加了( 0.08 )J；通电电流的大小为( 6.9 )A．（不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0．8，g取10ｍ/ｓ２）9.如图10-1，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是：（）A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁对桌面的压力不变D．以上说法都不可能解析：通电导线置于条形磁铁上方使通电导线置于磁场中如图10-2所示，由左手定则判断通电导线受到向下的安培力作用，同时由牛顿第三定律可知，力的作用是相互的，磁铁对通电导线有向下作用的同时，通电导线对磁铁有反作用力，作用在磁铁上，方向向上，如图10-3。
对磁铁做受力分析，由于磁铁始终静止，无通电导线时，N = mg，有通电导线后N+F′=mg，N=mg-F′，磁铁对桌面压力减小，选A。
10.如图10-9所示，用绝缘丝线悬挂着的环形导体，位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中，若环形导体通有如图所示方向的电流I，试判断环形导体的运动情况。
【错解分析】错解：已知匀强磁场的磁感线与导体环面垂直向右，它等效于条形磁铁N极正对环形导体圆面的左侧，而通电环形导体，即环形电流的磁场N极向左（根据右手定则来判定），它将受到等效N极的排斥作用，环形导体开始向右加速运动。
误将匀强磁场等效于条形磁铁的磁场。
【正确解答】利用左手定则判断。
可将环形导体等分为若干段，每小段通电导体所受安培力均指向圆心。
由对称性可知，这些安培力均为成对的平衡力。
故该环形导体将保持原来的静止状态。
【小结】对于直线电流的磁场和匀强磁场都应将其看作无极场。
在这种磁场中分析通电线圈受力的问题时，不能用等效磁极的办法，因为它不符合实际情况。
而必须运用左手定则分析出安培力合力的方向后，再行确定其运动状态变化情况。
四、能力拔高训练11、如图16所示，导体ab质量为0.2kg，电阻为0.1 ，跨放在足够长的金属U形框架上，整个框架处在匀强磁场中，磁场方向与框架斜面垂直，框架斜面与水平夹角α=30°，B=2T，框架两平行导轨间距为50cm，导体与导轨间的摩擦及框架电阻忽略不计，取g=10m/s 2。
求静止导体由高处沿倾斜轨道向下运动过程中：图16（1）最大加速度是多少？（2）最大速度是多少？（3）当运动速度为最大速度一半时，导体的加速度是多大？此时通过导体的电流强度是多大？如图Ⅰ所示，导体ab 受到沿斜面向上的安培力F B ，并且随其下滑速度增加而增加，则导体ab 的最大加速度是其静止的时刻。
图Ⅰ（1）a=gsin α=5m/s 2（2）mgsin α=F B =Rv L B msx 22 解得： 1.05.025.01.0102.0sin 2222max =⨯⨯⨯⨯==L B mgR v αm/s （3）因2,max v v v F ='∝当 有mgsin α－21mgsin α=ma ′，所以 a ′=21gsin α=21×10×21=2.5m/s 2 5.021.01.05.02=⨯⨯⨯='='R v BL I A 12．如图所示，在与水平面成θ=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0. 20 T ，方向垂直轨道平面向上．导体棒a b 、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2. 0×10-1kg ，回路中每根导体棒电阻r= 5. 0×10-2Ω，金属轨道宽度l =0. 50 m ．现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动．在导体棒ab 匀速向上运动的过程中，导体棒cd 始终能静止在轨道上．g 取10 m/s 2，求：(1)导体棒cd 受到的安培力大小；(2)导体棒ab 运动的速度大小；(3)拉力对导体棒ab 做功的功率．解：(1)导体棒cd 静止时受力平衡，设所受安培力为安F ，则安F =mgsin θ=0. 10 N.(2）设导体棒ab 的速度为v 时，产生的感应电动势为E,通过导体棒cd 的感应电流为I ，则,,2,BIl F rE I Blv E ===安 解得222l B rF v 安==1.0 m/s (3)设对导体棒ab 的拉力为F ，导体棒ab 受力平衡，则F= 安F =mgsin θ=0. 20 N,拉力的功率P=Fv=0.20 W.13、质量为m ，长度为L 的金属棒ab 通过两根细导线水平悬挂在绝缘架下，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，当金属棒中通入从a 至b 的电流I 后，棒偏离竖直位置α角后又重新平衡，如图所示，求匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向。
答案：，竖直向上解析： 由图可知，棒受到水平向右的安培力，根据安培定则得磁感应强度方向竖直向上，由棒平衡得安培力F A=mgtanθ=BIL，∴ B=.14、在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度为I，长度为L，质量为m的导体棒a（通电电流方向垂直纸面向里），如图所示。
棒与斜面间摩擦因数μ<tanθ，（1）欲使导体棒静止在斜面上，所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是多少？（2）如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场磁感应强度又如何？答案：（1）垂直斜面向上；（2），竖直向上解析：（1）对a受力分析可知为保证a静止，所加安培力的最小值应沿斜面向上，大小为：方向垂直斜面向上。
（2）当a对斜面无压力时，斜面与a间摩擦力f=0，对a受力分析可知，a只受重力与安培力两个力，为保证a静止，则F A=mg，方向竖直向上，所以应加水平向左的匀强磁场，15、如图所示，距地面高为h处水平放置的光滑导轨上一端放一导体棒，导轨与电源相连，置于竖直向下的匀强磁场中，已知导轨宽为L，磁感应强度为B，导体棒的质量为m。
若开关S闭合后，导体棒离开导轨做平抛运动，水平射程为s，则通过导体棒的电量多大？解析：开关闭合后，就有电流通过导体棒ab ，导体棒在磁场中就会受到向右的安培力作用做加速运动，然后离开导轨以某一初速度做平抛运动。
根据导体棒下落的高度和水平射程，可以求出导体棒做平抛的初速度大小。
根据动量定理可知，导体棒所获得的初动量是安培力的冲量作用的结果。