3.4 通电导线在磁场中受到的力(第一课时)

B
α
α
B
F
I
α
物理（人教版 ·选修3-1）
第三章 磁 场
问题：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。
电流方向相同时，将会吸引;
? 电流方向相反时，将会排斥。
分析：
F
I
I
F
电流方向相同
ZDLX 针对练习
第三章 磁 场
判定以下通电导线所受安培力的方向
B I
F
B
I
B
F I
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第三章 磁 场
ZDLX 针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
B I
B FI
BI
30 F
°
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第三章 磁 场
ZDLX 针对练习
判定以下通电导线所受安培力的方向
(1) 猜想一下，盐水转动的方向， 并实际做一做实验来验证．
(2) 探究盐水旋转的原因．
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第三章 磁 场
答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转．
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流， 由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转．
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电流方向相反
FI
F I
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第三章 磁 场
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二、安培力的大小：
第三章 磁 场
把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ 平行于导线的分量B2不对通电导线 B1 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：
GGLX 巩固练习
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=40cm，a 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
B
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第三章 磁 场
GGLX 巩固练习
F=ILBsinθ
B B2
θ
I
0o
F 0
90O F IBL
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第三章 磁 场
ZDLX 针对练习
例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强
磁场中，电流的强度为1A，受到磁场作用
力的大小为2N，则磁感应强度B： （B ）
A、B＝10T C、B≤10T
B、B≥10T D、不能确定
(1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I，在天平左右两 盘各加质量分别为m1，m2的砝码，天平平衡，由此就可得
到磁感应强度的大小．
(2)线圈中通入电流I时，由左手定则，线圈底边所受安培力
方向竖直向下，由天平平衡得：
m1gL′＝(m2g＋NILB)L′，式中L′为天平力臂．
解得B＝
.
答案：(1)见解析 (2)
( C)
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GGLX 巩固练习
第三章 磁 场
将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一 匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感 应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大 小和方向
B I
B I
BI
30°
0
0.02N
水平向右
0.02N 垂直导线， 斜向左上方
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第三章 磁 场
GGLX 巩固练习
如图所示，蹄形磁体用悬线悬于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 )
A．静止不动
B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转 动
D．N极向纸内，S极向纸外转
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第三章 磁 场
GGLX 巩固练习
B 磁场中某处的磁感线如图所示 ( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
b a
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第三章 磁 场
b
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例题
˙
˙
× F ×
自由
˙
第三章 磁 场
˙
F
˙˙ 固定
×
×
×
×
Hale Waihona Puke Baidu
解析：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
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GGLX 巩固练习
第三章 磁 场
在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线
中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的
方向，其中正确的是
如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以
电流,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
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XSND 小试牛刀
第三章 磁 场
如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边 缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上， 然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来．
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KTXJ 课堂小结
第三章 磁 场
KHZY 课后作业
P94 问题与练习 1、2、4
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第三章 磁 场
第三章 磁 场
YPGF 勇攀高峰
如图所示，天平右臂下面挂有一个矩形线圈宽为L，共N匝，
线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．利用这 架天平如何测定磁场的磁感应强度．
(1)写出测量方法．
(2)磁感应强度的表达式B＝___(用测量的物理量表示)．
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第三章 磁 场
解析：
例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将
金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b
的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根
细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：
(
AC )
（A）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小
a
I
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第三章 磁 场
第四节 通电导线在磁场中受到的力
第 1 课时
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第三章 磁 场
安培力：通电导线在磁场中受到的力
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。
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第三章 磁 场
物理（人教版 ·选修3-1）
即 垂 直 于 电 流 和 磁 场 所 在 的 平 面 。
安 培 力 方 向 垂 直 于 电 流 和 磁 场 方 向 ，
第三章 磁 场
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即使应用
I
F
B
I
F
B
第三章 磁 场
FI B
FI B
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