§1 基本概念 安培力
安培力ppt
详细描述
直线电流的安培力公式为F=ILBsin(θ)，其中F表示安培力，I 表示电流强度，L表示导线长度，B表示磁感应强度，θ表示导 线与磁场方向的夹角。当导线与磁场方向垂直时，安培力最 大。
环形电流的安培力公式
总结词
环形电流的安培力公式是用来计算环形电流在磁场中所受的安培力的重要公式。
详细描述
环形电流的安培力公式为F=2πrILBsin(θ)，其中F表示安培力，I表示电流强度，L 表示导线长度，B表示磁感应强度，θ表示导线与磁场方向的夹角，r表示导线的 半径。当导线与磁场方向垂直时，安培力最大。
当两条平行的导线通上同向电流时，这两条导线将相互吸引；反之，通上反向电 流时，这两条导线将相互排斥。
磁场分布与相互作用的关系
导线通上电流后，将在其周围产生磁场，磁场线的方向与电流方向有关。当另一 条导线与该导线平行且与距离和电流强度成正比时，它们之间的相互作用力的大 小也与电流强度成正比。
通电螺线管的磁场
负载与转速
直流电机的转速受负载影响，负 载增加会导致转速下降，反之亦 然。
交流电机的应用
交流电机的种类
交流电机根据用途可分为工业 电机、家用电器电机和特种电
机等。
工作原理
交流电机通过定子线圈的交流 电流产生旋转磁场，与转子磁 铁相互作用产生安培力，驱动
转子旋转。
能耗与效率
交流电机的能耗与工作负载、 转速以及电机效率等因素有关
均匀电流在磁场中的受力实验
总结词
该实验通过观察均匀电流在磁场中的运动情况，验证了安培力的存在。
详细描述
首先，将电源、开关、电流表、导线、磁铁等实验器材组装好。然后，闭合开关 ，观察电流表和导线的运动情况。发现当导线中通入电流后，导线会受到磁铁的 吸引力，使导线发生运动。这一现象验证了安培力的存在。
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(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。
安培力讲义
安培力，左手定则1、安培力：磁场对的作用叫安培力。
2、安培力的大小：（1）安培力的计算公式：，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
L为与磁感线垂直的平面上的有效长度（2）当θ＝90°时，导体与磁场垂直，安培力F m＝；当θ＝0°时，导体与磁场平行，安培力为零。
（3）F＝BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于。
3、安培力的方向：（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，并使伸开的四指指向，那么所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可让磁感应强度的一个分量B sinθ垂直穿过手心，也可用左手定则能确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。
由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。
同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。
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；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
4、安培力的作用点：安培力是分布在导体的各部分，但直导线在匀强磁场中受安培力的作用点是导体受力部分的几何中心。
（正如重心）判别物体在安培力作用下的运动方向，常用方法有以下四种：1、电流元受力分析法：即把整段电流等效为很多段直线电流元，先用左手定则判出每小段电流元受安培力方向，从而判出整段电流所受合力方向，最后确定运动方向。
2、特殊值分析法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置(如转过90°)后再判所受安培力方向，从而确定运动方向。
3、等效分析法：环形电流可以等效成条形磁铁、条形磁铁也可等效成环形电流、通电螺线管可等效成很多的环形电流来分析。
《安培力与磁电式仪表》 讲义
《安培力与磁电式仪表》讲义一、安培力的基本概念安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
这个力的大小与电流强度、导线长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
具体来说，安培力的大小可以用公式 F ＝BILsinθ 来计算，其中 F表示安培力，B 表示磁感应强度，I 表示电流强度，L 表示导线在磁场中的有效长度，θ 表示电流方向与磁场方向的夹角。
当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），安培力最大，F ＝ BIL；当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），安培力为零。
安培力的方向可以用左手定则来判断。
伸出左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
二、安培力的产生原理安培力的产生是由于磁场对运动电荷的洛伦兹力的宏观表现。
当导线中有电流通过时，实际上是导线中的自由电子在定向移动。
这些自由电子在磁场中会受到洛伦兹力的作用。
由于自由电子受到洛伦兹力的作用而发生侧向移动，于是在导线的两端就会产生电势差，从而形成了宏观上的安培力。
三、磁电式仪表的工作原理磁电式仪表是利用安培力的原理来测量电流、电压等电学量的仪器。
以磁电式电流表为例，它主要由蹄形磁铁、铁芯、线圈、游丝和指针等组成。
当有电流通过线圈时，线圈在磁场中会受到安培力的作用而发生转动。
线圈转动时，游丝会产生一个扭转力矩，当安培力产生的力矩与游丝的扭转力矩相等时，线圈就会停止转动，指针所指的位置就对应着电流的大小。
通过改变线圈的匝数、磁场的强弱以及游丝的弹性系数等参数，可以使电流表能够测量不同大小的电流。
四、磁电式仪表的特点1、灵敏度高由于磁电式仪表利用了磁场对电流的作用，其测量机构的转动惯量较小，所以能够对微小的电流变化做出灵敏的反应。
2、准确度高其测量结果相对较为准确，误差较小。
3、刻度均匀由于安培力与电流成正比，所以磁电式仪表的刻度通常是均匀的，便于读数。
感应电流在磁场中所受的安培力解读课件
安培力可以实现磁悬浮，即让物体悬浮在磁场中，不与磁铁接触， 从而实现无摩擦、无损耗的传输。
磁记录
安培力可以用来实现磁记录，将信息存储在磁性材料中，如硬盘、磁 带等。
安培力实验验证方法
通电导体在磁场中的受力实验
01
通过实验装置将通电导体放入磁场中，观察其受力情况，从而
验证安培力的存在和大小。
磁悬浮实验
为安培力。
安培力的大小
安培力的大小与导线在磁场中的放 置角度、导线长度、电流强度等因 素有关。
安培力的方向
安培力的方向与导线在磁场中的放 置方向有关，遵循左手定则。
磁场对电流作用的应用实例
直流电机
利用磁场对电流的作用力实现电 能向机械能的转化，从而实现电
机的运转。
变压器
利用磁场对电流的作用力实现电 压和电流的变换，以实现对交流
电的变压。
磁悬浮列车
利用磁场对电流的作用力实现列 车与轨道之间的悬浮，减少摩擦
阻力，提高列车运行速度。
04
感应电流在磁场中所受的 安培力计算
安培力计算公式及其推导过程
安培力计算公式
F=BIL\mathbf{F}=BIL\mathbf{F}=BIL
安培力计算公式的推导过程
基于电磁感应定律和牛顿第二定律，通过假设导线在磁场中受到力的作用，结 合能量守恒定律推导得到。
安培力的重要意义
安培力是电磁学中重要的基本概 念之一，是学习电磁学的基础。
安培力在电能转换、磁悬浮、磁 流体等领域具有广泛的应用价值
。
安培力的研究有助于深入理解电 磁场、电磁感应等概念，为现代
电磁技术的发展奠定了基础。
02
感应电流的产生与测量
感应电流的产生原理
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(精华版)ppt课件
13
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
14
二、安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时：
B I F
B F IL
F = ILB
怎样提高磁电式电流表的灵敏度？
34
3 、在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m的光滑
平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，
在导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电 动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平 面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器 的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）
2A，方向从M到N
M I
B N
25
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
A．匀强磁场中通电导线所受安培力F，磁感应强度B及电
流I，三者在方向上一定互相垂直
(BDF)
B．若I、B方向确定，则F方向唯一确定
C．若F与B方向确定，则I方向唯一确定
D．若F与B方向确定，则I方向不唯一确定，但I一定在与F 垂直的平面内
E．若F与I方向确定，则B方向唯一确定
《安培力》 知识清单
《安培力》知识清单一、安培力的定义安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
简单来说，当电流通过导线时，如果导线处于磁场中，就会受到一种力的作用，这个力就是安培力。
二、安培力的大小安培力的大小与多个因素有关，主要包括以下几个方面：1、电流的大小（I）：电流越大，安培力通常越大。
2、导线在磁场中的有效长度（L）：这里的有效长度是指垂直于磁场方向的导线长度。
3、磁感应强度（B）：磁场越强，即磁感应强度越大，安培力越大。
其计算公式为：F ＝BILsinθ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角。
当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），sinθ ＝ 1，安培力最大，F ＝ BIL。
当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），sinθ ＝ 0，安培力为零。
三、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
伸出左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
需要注意的是，安培力的方向总是垂直于电流和磁场所在的平面。
四、安培力的应用1、电动机电动机是利用安培力的原理工作的。
通过在磁场中对通电线圈施加安培力，使线圈转动，从而将电能转化为机械能。
在电动机中，通常会使用多个线圈和换向器，以保证线圈能够持续转动。
2、磁悬浮列车磁悬浮列车的运行也离不开安培力。
通过控制轨道上的磁场和列车上的电流，产生安培力，使列车悬浮在轨道上方，并推动列车前进。
这种方式减少了列车与轨道之间的摩擦力，大大提高了列车的运行速度和效率。
3、电磁起重机电磁起重机利用通电线圈产生的磁场吸引铁质物体。
当电流通过线圈时，产生的磁场对铁质物体施加安培力，将其吊起。
在放下物体时，只需切断电流，磁场消失，安培力也随之消失，物体便会落下。
五、安培力与洛伦兹力的关系安培力是洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中受到的力。
当大量的自由电荷定向移动形成电流时，这些电荷所受洛伦兹力的总和在宏观上就表现为安培力。
安培力所有公式及推导
安培力所有公式及推导摘要：一、安培力的基本概念二、安培力的相关公式三、安培力的推导过程四、安培力在实际应用中的例子五、安培力的总结正文：一、安培力的基本概念安培力是一种磁场力，它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。
二、安培力的相关公式1.基本公式：WFS2.重力做功：GmgH3.摩擦力做功：WNfS4.求有用功：w 有gh5.求总功：w 总fs6.求机械效率：w 有w 总ghfsghf(nh)gnf7.功力距离，即WFs 功率功时间，即Pwt三、安培力的推导过程安培力的推导过程比较复杂，涉及到很多物理概念和公式。
首先，我们需要明确安培力的定义，即磁场对电流的作用力。
根据电流的定义，我们知道电流I 是单位时间内通过导线截面的电荷量，其单位是安培(A)。
磁场B 的单位是特斯拉(T)。
根据洛伦兹力的公式，我们可以得到安培力的公式：F=I*B*l，其中l 是电流在磁场中的长度。
四、安培力在实际应用中的例子安培力在实际应用中非常广泛，其中最常见的例子是电动机和发电机。
在电动机中，电流通过导线产生安培力，使得电动机的转子旋转，从而实现机械能转化为电能。
在发电机中，转子的旋转产生磁场，磁场对电流产生安培力，使得发电机产生电能。
五、安培力的总结安培力是一种磁场力，它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。
安培力在实际应用中非常广泛，其中最常见的例子是电动机和发电机。
高中物理新选修课件安培力的应用
安培力的大小可以通过公式F=BIL来计算，其中F为安培力，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。
安培力方向
安培力的方向可以用左手定则来判断，即伸开左手，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。
03
动生和感生电动势的计算方法
根据法拉第电磁感应定律和洛伦兹力公式，可以推导出动生和感生电动
势的计算公式，从而计算出相应的电动势大小。
03
安培力在磁场中运动规律
洛伦兹力与霍尔效应
洛伦兹力
运动电荷在磁场中所受到的力，其方向垂直于磁场方向和电 荷运动方向所构成的平面，遵循左手定则。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直 于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两 端产生电势差。
通过测量磁通量的变化率，可以计算出感应电动势的大小，从而了解电磁感应现 象的本质和规律。
动生和感生电动势计算
01 02
动生电动势
当导体在磁场中运动时，会在导体中产生动生电动势。动生电动势的大 小与导体的运动速度、磁场的磁感应强度以及导体与磁场的相对角度有 关。
感生电动势
当磁场发生变化时，会在导体中产生感生电动势。感生电动势的大小与 磁通量的变化率有关。
VS
无线电波接收
通过天线接收空中的电磁波，并将其转换 为高频电流。接收过程中的关键元件包括 接收器、解调器和放大器等。通过解调器 将高频信号还原为原始信号，实现信息的 接收和识别。
05
实验：测量安培力大小和方向
实验目的和器材准备
实验目的
§1 基本概念 安培力
1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场（奥斯特）。
安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。
2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。
因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确），而应该用更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。
4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁感应强度ILF B（条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/（A ∙m ）=1kg/（A ∙s 2） 二、安培力 （磁场对电流的作用力） 1.安培力方向的判定⑴用左手定则。
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”（反映了磁现象的电本质）。
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）。
【例1】磁场对电流的作用力大小为F ＝BIL （注意：L 为有效长度，电流与磁场方向应 ）．F 的方向可用 定则来判定．试判断下列通电导线的受力方向．× × × ． ． ． ．× × × ． ．× × × ． ． × × × ． ． ． ．试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向．I BB【例2】如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？【例3】 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿＿（增大、减小还是不变？）。
高中物理课件安培力
计算方法与步骤
• 计算方法：根据安培力公式F = BILsinθ，将已知量代入公式进行计算。
计算方法与步骤
计算步骤 01
确定磁感应强度B的大小和方向； 02
确定电流强度I的大小和方向； 03
例题2
一根通电直导线与匀强磁场方向成 60°角放置，导线中电流为I，磁感应 强度为B。若导线受到的安培力大小
为F，则导线的长度为多少？
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，由于导 线与磁场垂直，所以θ = 90°，代入 公式得F = BIL。
解析
根据安培力公式F = BILsinθ，将已知 量代入公式得F = BILsin60°，解得导 线的长度L = (2F)/(BI√3)。
电磁炮
电磁炮是一种利用安培力发射炮弹的武器。它通过强大的电流在导轨上产生强大的磁场， 然后将炮弹加速到极高的速度并发射出去。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用安培力实现悬浮和驱动的交通工具。它通过电磁铁产生的磁场与列 车上的超导磁铁相互作用，使列车悬浮于轨道之上并高速运行。
安培力演示仪
安培力演示仪是一种用于演示安培力作用的实验仪器。它通常由线圈、磁铁和指针等部分 组成，当线圈中通入电流时，指针就会发生偏转，从而直观地展示出安培力的作用效果。
混淆磁感应强度和磁通量
磁感应强度B和磁通量Φ是两个不同的物理量，学生容易混淆。磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，而磁通量 Φ是描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量。在分析安培力时，需要使用磁感应强度B而不是磁通量Φ。
拓展延伸内容
安培力与洛伦兹力的关系
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ppt
03
安培力与现代科技
安培力在电子设备中的应用
电磁炉
利用安培力驱动线圈产生磁场，使锅具中的铁磁 性物质在磁场中移动，产生热量，实现烹饪。
变压器
通过安培力驱动线圈产生磁场，实现电能转换和 传输。
继电器
利用安培力驱动线圈产生磁场，控制开关的开闭 ，实现电路的自动控制。
安培力在电磁场中的作用
磁悬浮列车
高温超导体的安培力实验
• 实验目的：通过高温超导体的安培力实验，研究超导体在磁场中表现出的完全抗磁性。 • 实验材料：高温超导体样品、磁场装置、测力计、低温恒温器、液氮 • 实验步骤 • 将高温超导体样品放置在磁场装置中，并固定在测力计下方。 • 将液氮倒入低温恒温器中，使样品冷却至超导状态。 • 调节磁场装置中的磁场强度，使样品受到不同强度的磁场作用。 • 观察测力计读数的变化，记录数据并分析超导体在磁场中所受安培力的规律。
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安培力的量子效应研究
总结词
安培力的量子效应研究主要研究了微观粒子在特殊条件下的电磁学性质，以及安培力在量子力学中的表现。
详细描述
在量子力学中，粒子的运动和相互作用表现出量子效应。研究人员通过理论分析和实验测量微观粒子在不同条 件下的电磁学性质，进一步了解安培力在量子力学中的表现和作用机制。同时也有助于深入探讨量子力学中存 在的未解之谜。
粒子加速器中的安培力研究
总结词
粒子加速器中的安培力研究主要研究了带电粒子在加速器中 的运动和相互作用，以及安培力在粒子加速过程中的作用。
详细描述
在粒子加速器中，带电粒子在电场中受到加速，同时也会受 到安培力的作用。研究人员通过实验测量和分析带电粒子在 加速器中的运动轨迹和相互作用，进一步了解安培力对粒子 加速过程的影响和作用机制。
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。
安培力高考知识点
安培力高考知识点一、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.说明：磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力. 实验：注意条件①I⊥B时 A:判断受力大小由偏角大小判断改变I大小,偏角改变;I大小不变,改变垂直磁场的那部分导线长度;改变B大小.B:F安方向与I方向B方向关系：改变I方向;改变B方向;同时改变I和B方向F安方向：安培左手定则，F安作用点在导体棒中心。
通电的闭合导线框受安培力为零② I//B时， F安=0，该处并非不存在磁场。
③ I与B成夹角时，F=BILSin为磁场方向与电流方向的夹角。
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。
2.安培力的计算公式：F=BILsinθθ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=BIL② I//B时，即θ=00，此时安培力有最小值，F=0;③ I与B成夹角时，00< p="">3.安培力公式的适用条件:①公式F=BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况,对于非匀强磁场只是近似适用如对电流元但对某些特殊情况仍适用. 如图所示，电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力F=BI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥.②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力.两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律. I1 I2二、左手定则 1.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，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.2.安培力F的方向：B与I的方向不一定垂直.3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向;②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向;③已知F,1的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定.4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等.安培力的性质和规律;①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，甲中：l，乙中：L/=d直径=2R半圆环且半径为R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 = BIl②安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心;③安培力做功:做功的结果将电能转化成其它形式的能.2、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.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，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.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，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再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.6分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤：①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况②用左手定则确定各段通电导线所受安培力③据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况7磁场对通电线圈的作用：若线圈面积为S，线圈中的电流强度为I，所在磁场的磁感应强度为B，线圈平面跟磁场的夹角为θ，则线圈所受磁场的力矩为：M=BIScosθ.一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
安培力课件
安培力在科技领域的应用前景
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安培力的相关问题解答
05
安培力与洛伦兹力在性质、产生条件、方向判断和大小等方面存在差异。
总结词
安培力是通电导线在磁场中受到的力，而洛伦兹力是带电粒子在磁场中受到的力；安培力产生条件是导线中存在电流，而洛伦兹力产生条件是带电粒子运动；安培力方向与电流和磁场有关，而洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向和磁场有关；安培力的大小与电流和磁感应强度有关，而洛伦兹力的大小与带电粒子的电量、质量和速度有关。
详细描述
安培力与洛伦兹力的区别与联系
总结词
安培力在生活中的应用主要包括电动机、发电机和磁悬浮列车等。
详细描述
电动机利用安培力转动，发电机利用安培力发电，磁悬浮列车利用安培力实现悬浮和推进。
安培力在生活中的应用实例
总结词
安培力在科技领域的应用前景广泛，包括电磁推进、电磁传感器、电磁驱动等方面。
详细描述
安培力方向与电流方向的夹角
安培力的计算公式
04
电流元法
将通电导线视为许多微小的电流元，每个电流元受到的安培力可以视为无限小，从而简化了计算过程。
安培力的计算公式推导
矢量分析法
利用矢量分析的方法，对通电导线进行方向、大小、位置的描述，并借助向量的运算规则，求解安培力的大小和方向。
微积分法
利用微积分的基本原理，对通电导线的电流密度进行微分，从而求得每个微小部分的安培力，再通过积分得到整体安培力的大小和方向。
详细描述
毕奥-萨伐尔定律是一个描述电流和磁场之间相互作用力的公式，安培力的大小可以通过该公式计算得出。
安培力PPT课件
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B
a b
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B
.
×
F F=BIL
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B
B
B
F
×
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B
B
B
×
F
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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
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自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙
固定
×
×
×
F
×
×
×
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同向相吸 异向相斥
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F I
N
S
F
N
S
F
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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
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例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通
B
a
X
θ
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b
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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
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解：静止于斜面说明受力平衡
《安培力》 知识清单
《安培力》知识清单一、什么是安培力安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
当电流通过导线时，如果导线处于磁场中，就会受到磁场的作用而产生力的效果。
这个力的大小和方向取决于多个因素，包括电流的大小、导线的长度、磁场的强度以及电流与磁场的夹角。
二、安培力的大小安培力的大小可以用公式 F ＝BILsinθ 来计算。
其中，F 表示安培力的大小，B 表示磁场的磁感应强度，I 是电流强度，L 是导线在磁场中的有效长度，θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
需要注意的是，当电流方向与磁场方向平行时（即θ ＝ 0°或 180°），安培力为零；当电流方向与磁场方向垂直时（即θ ＝ 90°），安培力最大，F ＝ BIL 。
在实际问题中，要准确确定导线在磁场中的有效长度 L 。
对于弯曲的导线，有效长度是指连接两端点且垂直于磁场方向的直线长度。
三、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
左手定则的内容是：伸开左手，使大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，这时大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。
通过左手定则，可以直观地判断出安培力的方向，从而为分析和解决问题提供便利。
四、安培力的应用1、电动机电动机是利用安培力的原理工作的。
在电动机中，通电线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动，从而将电能转化为机械能。
例如，日常生活中的电风扇、洗衣机等电器中的电动机，都是基于安培力的作用来实现运转的。
2、磁悬浮列车磁悬浮列车也是安培力应用的一个典型例子。
通过在列车底部和轨道上设置电磁铁，利用安培力使列车悬浮在轨道上方，减少了摩擦力，从而实现高速运行。
3、电磁起重机电磁起重机利用通电线圈产生的磁场吸引铁磁性物质。
当电流通过电磁铁时，会产生强大的磁场，从而对铁块等物体产生安培力，将其吊起和搬运。
五、安培力与洛伦兹力的关系安培力是洛伦兹力的宏观表现。
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作用）。这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场力的方向的判定
磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁 极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。因此在分析 磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同 名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体 在另一个磁体外部时才正确），而应该用更加普遍适用的：“同向电流 互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。
分析：首先要搞清放电电流的方向.因为地球带有负电荷，雷雨放 电时，是地球所带电荷通过金属杆向上运动，即电流方向向下.
对于这类问题，都可采用如下方法确定空间的方向：面向北方而 立，则空间水平磁场均为“×”；自己右手边为东方，左手边为西方，背 后为南方，如图2所示.由左手定则判定电流所受磁场力向右（即指向东 方），大小为
解：设必须使cd杆以v沿斜面向上运动，则有cd杆切割磁场线，将 产生感应电动势E=Blv
在两杆和轨道的闭合回路中产生电流I=
ab杆受到沿斜面向上的安培力F安＝Bil
ab杆静止时，受力分析如图
根据平衡条件，应有 Gsinθ一μGcosθ≤F安≤Gsinθ+μGcosθ
联立以上各式，将数值代人，可解得 1.8 m/s≤v≤4.2 m/s
【例10】如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置：一长方 体绝缘容器内部高为L，厚为d，左右两管等高处装有两根完全相同的开 口向上的管子a、b，上、下两侧装有电极C（正极）和D（负极）并经 开关S与电源连接，容器中注满能导电的液体，液体的密度为ρ；将容器 置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关断开时，竖直管 子a、b中的液面高度相同，开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度 差。若当开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差为h，电路中电流表 的读数为I，求磁感应强度B的大小。
θ
O M N a b R
解：ab段切割磁感线产生的感应电动势为E=vB2Rsinθ，以a、b为端 点的两个弧上的电阻分别为2R（π-θ）和2Rθ，回路的总电阻为，总电流 为I=E/r，安培力F=IB2Rsinθ，由以上各式解得：。
【例9】如图所示，两根平行金属导轨间的距离为0.4 m，导轨平面 与水平面的夹角为37°，磁感应强度为0.5 T的匀强磁场垂直于导轨平面 斜向上，两根电阻均为1Ω、重均为0.1 N的金属杆ab、cd水平地放在导 轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为0.3，导轨的电阻可以忽略.为使ab杆 能静止在导轨上，必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动?
【例4】 如图在条形磁铁N极附近悬挂一个线圈，当线圈中通有逆 时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？
SN
解：用“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”最简单：条形磁铁 的等效螺线管的电流在正面是向下的，与线圈中的电流方向相反，互相 排斥，而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。（本题如果用“同名磁 极相斥，异名磁极相吸”将出现判断错误，因为那只适用于线圈位于磁 铁外部的情况。）
B I
× × × × ． ． ． ．
B × × × × ． ． ． ．
× × × × ． ． ． ．
试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向．
B F
×
B
×
F
【例2】如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流， 不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？
4.磁感线
⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上 每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：
地球磁场
通电直导线周围磁场
通电环行导线周围磁场
⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对 环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指 螺线管内部的磁感线方向。
解析：开关S闭合后，导电液体中有电流由C流到D， A a b A
C D
S
根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力F作用，
在液体中产生附加压强P，这样a、b管中液面将出现高
度差。在液体中产生附加压强P为
所以磁感应强度B的大小为：
【例10】安培秤如图所示，它的一臂下面挂有一个矩形线圈，线圈 共有N匝，它的下部悬在均匀磁场B内，下边一段长为L，它与B垂直。 当线圈的导线中通有电流I时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流 反向，这时需要在一臂上加质量为m的砝码，才能使两臂再达到平衡。 求磁感应强度B的大小。
α
α 解：画出金属杆的截面图。由三角形定则得，只有当安培力方向沿
导轨平面向上时安培力才最小，B也最小。根据左手定则，这时B应垂 直于导轨平面向上，大小满足：BI1L=mgsinα， B=mgsinα/I1L。
α
B
当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿 导轨方向合力为零，得BI2Lcosα=mgsinα，I2=I1/cosα。（在解这类题时 必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而 弄清各矢量方向间的关系）。
是不变？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿＿。
解：本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两 极的那条磁感线（如图中粗虚线所示），可看出两极受的磁场力的合力 竖直向上。磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁 的磁感线中通过通电导线的那一条（如图中细虚线所示），可看出导线 受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条 形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流 是同向电流，所以互相吸引。
解析：根据天平的原理很容易得出安培力F=，
所以F=NBLI=
因此磁感应强度B=。
三、与地磁场有关的电磁现象综合问题
1.地磁场中安培力的讨论 【例11】已知北京地区地磁场的水平分量为3.0×10－5T.若北京市一 高层建筑安装了高100m的金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，某 一时刻的放电电流为105A，此时金属杆所受培力的方向和大小如何？磁 力矩又是多大？
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。 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）。
【例1】磁场对电流的作用力大小为F＝BIL（注意：L为有效长度， 电流与磁场方向应 ）．F的方向可用 定则来 判定．
试判断下列通电导线的受力方向．
× × × × ． ． ． ． ×
2.安培力大小的计算
F=BLIsinα（α为B、L间的夹角）高中只要求会计算α=0（不受安培 力）和α=90°两种情况。
【例6】 如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。匀强磁场 磁感应强度为B。金属杆长也为L ，质量为m，水平放在导轨上。当回路 总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：⑴B至少多大？这时B的方向如 何？⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电 流I2调到多大才能使金属杆保持静止？
一、基本概念 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场（奥斯特）。 安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和 电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（但这并不等于说所有磁场都是 由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。） ⑶变化的电场在周围空间产生磁场。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的 作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力
F＝BIl＝3.0×10－5×105×100＝300（N）. 因为磁力与通电导线的长度成正比，可认为合力的作用点为金属杆 的中点，所以磁力矩 M＝F l＝×300×100 ＝1.5×104（N·m）. 用同一方法可判断如下问题：一条长2m的导线水平放在赤道上 空，通以自西向东的电流，它所受地磁场的磁场力方向如何？ 2.地磁场中的电磁感应现象 【例12】绳系卫星是系留在航天器上绕地球飞行的一种新型卫星， 可以用来对地球的大气层进行直接探测；系绳是由导体材料做成的，又 可以进行地球空间磁场电离层的探测；系绳在运动中又可为卫星和牵引 它的航天器提供电力. 1992年和1996年，在美国“亚特兰大”号航天飞机在飞行中做了一项 悬绳发电实验：航天飞机在赤道上空飞行，速度为7.5km/s，方向自西向 东.地磁场在该处的磁感应强度B＝0.5×10－4T.从航天飞机上发射了一颗 卫星，卫星携带一根长l＝20km的金属悬绳与航天飞机相连.从航天飞机 到卫生间的悬绳指向地心.那么，这根悬绳能产生多大的感应电动势 呢？
S N I
解：先画出导线所在处的磁感线，上下两部分导线所受安培力的方 向相反，使导线从左向右看顺时针转动；同时又受到竖直向上的磁场的 作用而向右移动（不要说成先转90°后平移）。分析的关键是画出相关 的磁感线。
N
S F F
F/
F
【例3】 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通 有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿＿（增大、减小还
【例7】如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒长和框 宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后，在磁 场力作用下铜棒被平抛出去，下落h后的水平位移为s。求闭合电键后通 过铜棒的电荷量Q。
B
h s
解：闭合电键后的极短时间内，铜棒受安培力向右的冲量FΔt=mv0 而被平抛出去，其中F=BIL，而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量 Q=IΔt，由平抛规律可算铜棒离开导线框时的初速度，最终可得。
按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：基本概念 安培 力；洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动；带电粒子在复合场中的运 动。其中重点是对安培力、洛伦兹力的理解、熟练解决通电直导线在复 合场中的平衡和运动问题、带电粒子在复合场中的运动问题。难点是带 电粒子在复合场中的运动问题。