磁场对通电导线的作用详解
《磁场对通电导线的作用》例题与解析
《磁场对通电导线的作用》例题与解析公式F=BIL的适用条件是匀强磁场、电流与磁场垂直.若不垂直，应将导体长度向垂直于磁场的方向投影，找出受力的有效长度.图3-4-3例2 质量为m= 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= m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=，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3-4-3所示.现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab 杆的电流范围为多少？思路解析杆ab中的电流为从a到b，所受的安培力方向平行于导轨向上.当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下;当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为F2，电流为Imin.正确地画出两种情况下的受力图如图3-4-4，由平衡条件列方程求解. 根据第一幅受力图列式如下：F1-mgsinθ-Fμ1=0 Fn-mgcosθ=0 Fμ1=μFnF1=BImaxd解上述方程得：Imax= A 图3-4-4根据第二幅受力图F2+Fμ2-mgsinθ=0Fn-mgcosθ=0Fμ2=μFnF2=BImind解上述方程得：Imin= A.答案: A— A绿色通道做这种题应学会把立体图转换成平面图.图3-4-5例3 如图3-4-5所示，导线AB竖直放置，通电导线框abcd可自由移动.当AB中通以图示电流时，导线框怎样运动？思路解析导线框运动是因为受到AB导线产生的磁场的磁场力作用.AB导线通电后在导线框位置产生的磁场方向垂直于纸面向里，由安培定则可判定ab边受力向上,cd边受力向下且所在磁场一样,故合力为零.线框无上下运动，ad边受力向左,bc边受力向右，ad边处磁场强，故合力向左，导线框向左运动.答案:向左运动绿色通道由物体的初速度及所受合力判断物体的运动.例4 如图3-4-6所示，电源、开关与光滑的金属导轨相连,导轨与水平方向成37°角放置，当导线MN放于导轨上时接通电源,通过MN的电流可达5 A.把整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，则MN刚好静止.试确定磁场的大小与方向.（MN的质量为10 g，长为20 cm）图3-4-6 图3-4-7思路解析要解好此题须分析好导线MN的受力.要分析MN的受力可将图3-4-6改为沿MN方向观察的平面图3-4-7.即导线MN受到重力G、支持力Fn 和安培力F安，安培力方向或左或右.但要MN静止安培力必向右，所以由安培定则可判断磁场方向向下，由平衡条件可求得F安=Gtan37°，又F=BIL，所以B= T.安答案:B= T，方向竖直向下。
2.3磁场对通电导线的作用
安培力
，既跟导线的长度L成正比， 又跟导线中的电流I成正比，用公式表示就是：
F=BIL
B是磁感应强度
(B I )
单位:特斯拉
安培力的方向
可以用左手定则来判定 ①磁感线穿入手心， ②四指指向----电流的方向， ③拇指的方向------所受安培力的方向。
I
B
判定以下通电导线所受安培力的方向
I B
F
F
I
B
I
B
F
F I B
F I B
B F
B I
I
30 °
F
B
B
I I
思考与讨论
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，会发生什么现象？
电动机是利用安培力来工作的
大家谈
电动机给家庭生活带来了什么变化？
小结
1、通电导体在磁场中受到的力称为安培力
F=BIL
2、用左手定则判断安培力的方向 3、磁感应强度，单位是特斯拉 4、电动机是利用安培力来工作的
磁场对通电导线的作用
科学足迹 安培的平行导线实验
总结
两条平行的通电直导线之间会通过磁场 发生相互作用.
电流方向相同时,将会吸引; 电流方向相反时,将会排斥.
课堂小结
一、安培力 1．概念：通电导体在磁场中受到的力称为
安碚力F 2．大小：F=BIL 3．方向：左手定则确定.F⊥B,F ⊥ I,F垂直I、
B所在平面. 二、磁感应强度
向 C．磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极
终止 D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的
曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
练习5
磁场中某点的磁感应强度的方向〔 CD
A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B．放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向 C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D．通过该点磁感线的切线方向
通电线圈会转动起来
通电线圈在磁
场中如何运动？
在磁场中,通电线
圈受到安培力的作用,
发生扭转,如果给线圈
通以方向合适的电流,
就可以使线圈转动起
来.我们使用的电动机
通电线圈在磁场中受
就是利用安培力来工 作的.现在,电动机广泛
到安培力会扭转，电 应用在工厂、办公室、
动机就是根据这个原 家庭里.
理设计的。
四．电动机
〔3通电螺线管：右手握住螺线管,让弯曲 的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指 的方向就是螺线管内部的磁感线的方向.
直导线
环形导线
通电螺线管
前言 ： 既然通电导线能产生磁场,它
本身也相当于一个磁体,那么通电 导线是否也受到磁场力的作用呢？
今天,就让我们共同去探究通 电导线在磁场中的受力情况！
1．公式： 2．物理意义：反映了磁场的强弱 3．单位：特斯拉,简称特,国际符号是T 4．方向：与该处磁场方向同 三、电动机
磁场对通电导线的作用
第二章三、磁场对通电导线的作用安培力既然通电导线能产生磁场，它本身也相当于一个磁体，那么通电导线在磁场中是否也受到力的作用呢？我们通过实验来研究。
演示观察安培力如图2.3-1所示，把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发生运动。
图2.3-1 磁场对通电导线有力的作用通电导体在磁场中受到的力称为安培力（Ampere force）。
由于法国科学家安培最早研究了磁场对通电导线的作用，后人为纪念他而命名了这种力。
把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力；当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和0之间。
我们只研究导线所受安培力最大的情形。
演示影响安培力大小的因素如图2.3-2，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的。
将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时悬线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较安培力的大小。
分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流的强弱由外部电路控制。
先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。
观察这两个因素对安培力的影响。
通过对大量实验事实的分析我们认识到，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既跟导线的长度L 成正比，又跟导线中的电流I 成正比，用公式表示就是F ＝BIL式中B 是比例系数。
磁感应强度对于不同的磁场，上面的比例关系都成立，但在强弱不同的磁场中，比例系数B 是不一样的。
B 反映了磁场的强弱，叫做磁感应强度（magnetic induction ），即B ＝F IL磁感应强度B 的单位由F 、I 和L 的单位决定。
在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（tesla ），简称特，符号是T ：1 T ＝1 N A·m电场强度E 用来描述电场的强弱，磁感应强度B 在磁场中的作用与此类似，只是由于历史的原因，它不叫“磁场强度”。
高中物理选修3-1-磁场对通电导线的作用力
磁场对通电导线的作用力知识元安培力知识讲解1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心．2．安培力的大小（1）计算公式：F=BIL sinθ（2）对公式的理公式F=BIL sinθ可理解为F=B(sinθ)IL，此时B sinθ为B沿垂直I方向上的分量，也可理解为F=BI(L sinθ)，此时L sinθ为L沿垂直B的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B和I方向间的夹角．注意：①导线是弯曲的，此时公式F=BIL sinθ中的L并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端．②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B的大小和方向与导体所在处的B的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的磁场力，然后求合力．3．左手定则①用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向②用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向方法：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，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向（书上定义），我在这里想说一点，是不是左手定则只可以判断受力方向，我的答案是非也，在判断力的方向时，是知二求一（知道电流方向与磁场方向求力的方向），所以也可以知道力与电流求磁场，或是知道力与磁场求电流。
4．安培力的方向在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下两点：（1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，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．（2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心．的方向被唯一确定；但若已知B（或I）、F 注意：若已知B、I方向，则由左手定则得F安的方向，由于B只要穿过手心即可，则I（或B）的方向不唯一、安简单概括磁场对电流的作用应用步骤：1．选择研究对象以及研究过程；2．在某瞬时对物体进行受力分析并应用牛顿第二定律；3．带入安培力公式和电学公式进行公式整理；4．求解，必要时对结果进行验证或讨论。
磁场对通电导线的作用
实验演示:
结论:
安培力的方向既跟磁 感应强度的方向垂直,又 跟电流的方向垂直.
左手定则:
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
思考与讨论:
线圈在 磁场中 如何运 动?
电动机
电动机及其应用
电动机及其应用
例 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
左手定则运用：
I
I
F
左手定则运用
I
左手定则运用：
F
左手定则运用：
固定 固定
I1
I2பைடு நூலகம்
I1
I2
I2
固定
固定
I1
I1
影响安培力大小的因素
(控制变量法)
保持磁场和导线的长度不 变,改变通过导线的电流大小, 观察电流对安培力的影响.
影响安培力大小的因素(电流变化)
影响安培力大小的因素
(控制变量法)
保持导线中的电流和导线 的长度不变,改变导线离磁场 的远近距离,观察导线受到的 安培力和导线远近的关系.
影响安培力大小的因素(距离)
磁场对通电导线的作用
磁体的周围存在着磁场，磁 场对放入其中的磁（体）极有力 的作用.
N S
F
电流的周围也存在磁场，磁 场对电流是否有力的作用呢？
当I B时
当I // B
当I与B有夹角
I
B
I
B
I
B
安培力最大
安培力为0
安培力介于 最大值和0 之间
磁场有强有弱，如何 表示磁场的强弱呢？
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
物理一轮复习 专题40 磁场的描述 磁场对通电导线的作用力(讲)(含解析)
专题40 磁场的描述 磁场对通电导线的作用力1.知道磁感应强度的概念及定义式，并能理解与应用。
2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题．一、磁场、磁感应强度 1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． （2）方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向． 2．磁感应强度（1）物理意义:描述磁场的强弱和方向． (2）大小:ILFB(通电导线垂直于磁场）． （3）方向:小磁针静止时N 极的指向． (4)单位：特斯拉（T ）． 3．匀强磁场（1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场． (2）特点匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线． 4．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S 与B 的乘积． （2)公式:Φ＝BS .深化拓展 （1)公式Φ＝BS 的适用条件：①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直．即B ⊥S . (2)S 为有效面积．(3）磁通量虽然是标量，却有正、负之分． (4）磁通量与线圈的匝数无关． 二、磁感线、通电导体周围磁场的分布1．磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向一致． 2．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布（如图所示）3．电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强,管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远,磁场越弱安培定则立体图横截面图4.(1）磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．（2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱．(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点．在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极．(4）同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切．(5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在．三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小（1）磁场和电流垂直时，F＝BIL.(2）磁场和电流平行时:F＝0.2．安培力的方向(1）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．（2）安培力的方向特点:F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．考点一安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因"和“果”。
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.
2021年中考物理知识点：磁场对通电导线的作用
2021年中考物理知识点：磁场对通电导线的作用
整理了关于2021年中考物理知识点：磁场对通电导线的作用，希望对同学们有所帮助，仅供参考。
磁场对通电导线的作用：
①通电导体在磁场里受到力的作用。
力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；
②通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。
（当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。
）
③当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。
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
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两条导线互相垂直，但相隔一小段距离， 其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所 示电流后，cd导线将（ D） A.顺时针方向转动，同时靠近ab
B.逆时针方向转动，同时离开ab
C.顺时针方向转动，同时离开ab
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
˙
F
˙
˙
×
˙
˙
× 固定
˙
×
×
×
×
F
自由
同向相吸
3、判断通电导线、线圈在安培力作用 下的运动 例2：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 圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通 入如图方向的电流后，判断线圈如何 运动？
Y(B)
注 四指
磁感线
电流
穿手心
受力
I
Z( I )
B
o
X(F)
意 大拇指
F
【例1】画出图中第三者的方向。
B B B
I
I α α
F
B B F
I
I
B F I F
B F I 30 ° B I
α
例题1：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。在什么情况下两 条导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你 运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用 实验检验你的预测。
F B I
示意图 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 同一平面内;让磁感应线从掌心进 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 再次提醒：一定要使用左手！
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。
区别安培定则 与左手定则
分析
电流和电流的作用
电流方向相反
I
F
F I
F
电流方向相同 电流方向相同时，将会吸引 电流方向相反时，将会排斥
F
I
I
特别提醒： (1)F 安 ⊥ I ， F安 ⊥ B ，但 B 与 I 不一定垂 直． (2)判断通电导线在磁场中所受安培力时，注意一 定要用左手，并注意各方向间的关系． (3)若已知B、I方向，F安方向唯一确定，但若已知 B(或I)、F安方向、I(或B)方向不唯一．
B
F方向•
B
F
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
C
N
S
如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与 水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动 D 时，将会出现( ) A．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 × I方向
4
磁场对通电导线的作用力
通电导线在磁场中受到的力称为安培力
一、安培力的方向
演示：按照右图所示进行实验 。 1、改变导线中电流的方向，观 察受力方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以改变磁 场的方向，观察受力方向是否变化
I
F
F
I B
I B
F
F
I
B
B
F、B、I方向关系 遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直又与 磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所 在的平面
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
I
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作 用力，通电导线所受作用力仅由B1决定
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
F 0
90O
F IBL
总结：安培力的大小：
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向
垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、
二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
F = ILB (B⊥L)
F B I
2、电流与磁场方 向平行时，磁场 对电流的作用力 为零
S I
N
B
问题:如果既不平行也不垂直呢？
θ
I
3.当电流与磁场方向夹角为θ时 B : 通电直导线与磁场方向不垂直的情况
把磁感应强度B分解为两个分量：B
B2
1
θ
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
图 3－ 4 － 3
应用安培力应注意的问题
1、分析受到的安培力时,要善于 把立体图,改画成易于分析受力的平 面图形
2、注意磁场和电流的方向是否 垂直
B
B
a
F
.
.
b
B
F=BIL B
a
×
F
.
b
F=BIL
B
B
B
B
B
F
B F
×
×
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
电流I和导线的长度L三者的乘积。 即： F=ILB
（2）平行时：F＝0
（3）公式： F=I L B sinθ
F B⊥ B B∥
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
☻ 在中学阶段，F=I L B sinθ仅适用于匀强磁场
对安培力大小计算公式的深刻理解 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. 2 ．弯曲导线的有效长度 L ，等于连接两端点直接的长度 (如图3－4－3所示)；相应的电流沿 L由始端向末端．特别 提醒： (1)公式 F＝ ILBsinθ中 θ是 B和 I方向的夹角，不能盲 目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析． (2)公式中的L可以理解为垂直于磁场方向的“有效长 度”．
S
N
从右向左看 电流逆时针流
方法一、电流元分析法
S N
S
N
从右向左看 电流逆时针流
根据中心对称性 线圈所受安培力的合力水平向左 故线圈向磁铁运动
S
N
从右向左看 电流逆时针流
方法二、等效分析法 环形电流等效为小磁针 条形磁铁或小磁针等效为环形电流
通电螺线管等效为多个环形电流、条形磁铁
S N
F′ N
N
F
F
• I方向
S
F S N
F S
（1）绳子拉力_______ 变大 (变大,变_( 有,无) 有
（2）桌面对磁铁的支持 力_______ 变小
（3）桌面对磁铁的摩擦 无 力________( 有,无).
水平向右 方向_______.
电流微元法 F方向×
B
特殊位置法分析运动