磁场对电流的作用

磁场对电流的作用
Ⅰ、课题引入：
上节我们复习了磁场及磁感应强度的相关概念
1．回忆磁场的产生
（１）磁体（２）电流（３）运动电荷
磁场最基本的性质是有力的作用所以这三者相互之间都存在力的作用，这个力是通过磁场这种特殊的物质而产生的。

本节课我们就来讨论：磁场对电流的作用，这个作用叫安培力（板书标题）
２．回忆磁感应强度的定义 副板书：IL
F B = 即磁场中某点的磁感应强度等于在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F 与电流强度I 和导线长度L 的比值。

注意：I ⊥B
Ⅱ、教学过程
一、安培力
１．大小的计算：
（１）通电直导线
①若IB ：根据磁感应强度的定义可得：F=BIL
②若I ∥B ：磁场对电流的安培力为０
③若I 与B 成一般角度θ：
处理方法：矢量的分解 结论：F=BILsin θ
综上所述：通电直导线当垂直与磁场时所受安培力最大；平行于磁场时所受安培力为０；一般介于两值之间
（２）通电弯曲导线
处理方法：等效长度
特殊的：闭合通电导线 F ＝0
（３）注意点：一般只适用于匀强磁场。

（IL
F B =适用于一切磁场） ２．方向的判定：
①左手定则：把左手放入磁场，让磁感线垂直穿入掌心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

②方向的特点：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 决定的平面。

二、应用
例1：如图所示在倾角为α的光滑斜面上，置一通电流I，长为L，质量为m的导体棒。

试求：
（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，
应加匀强磁场B的最小值和方向。

例2：如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条
宽L＝0.5m的平行导轨，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，金属棒与导轨间的最大静摩擦力为f m＝0.6N，
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的范
围多大？（g取10m/s2）
例3：如图所示，与电源相连的导轨
末端放一质量为m的导体棒ab，宽为
l，高出地面h，整个装置放在竖直向
下的匀强磁场中。

已知电源的电动势
为E，内阻为r，固定电阻为R（其余
电阻不计），磁感应强度为B，当开关
S闭合后导体棒水平射程为L，求经过
开关的电荷量。

例4：如图所示，由锌板和铜板组成的∩形导体，分别插
入由阀门隔开的盛有稀硫酸的容器中，∩形导体的总质量
为m ，并处在一个垂直于∩形导体框平面的匀强磁场中，
磁感应强度为B，线框的宽度为L，当打开阀门K，由于
电路突然接通，在磁场力的作用下∩形导体向上竖直跳
起，跳离液面的高度为h，设磁场力远大于导体框的重力，
试求：
（1）磁场的方向
（2）在此过程中通过阀门K的电量。