三、探究安培力讲解

b
e
的磁通量Φ1、Φ2、 Φ3各是多少?
a
cf B
x
zd
6.在匀强磁场中,有一根长0.4m的通电导 线,导线中的电流为20A,这条导线与磁场 方向垂直时,所受的磁场力为0.015N,求 磁感应强度的大小.
7.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的
直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂
直,但两导线中的电流不同,因此所受的力也
3.试解释右图所示的实验现象.
4.如图所示,表示磁场对直线电流的作用 其中不正确的是
×××× × ×F×I ××××B ××××
A
····· ·····I ··F··B ·····
B
F
B
IB F I
C
D
C
2.安培力的大小: 导线方向与磁场方向垂直：F∝IL
二、磁感应强度:描述磁场的方向和强弱 是当通电导线与磁场方向垂直时,通电导 线所受的安培力F跟电流I和
B= F 导线长度L的乘积IL的比值. I L 单位:1T=1N/(A·m).B是矢量.
B的大小与F、I、L都无关.在匀强磁场中 B的大小和方向处处相同. 安培力的大小:在匀强磁场中,在通电导 线与磁场方向垂直的情况下,有
F=BIL
5.在地球赤道附近,地磁场可视为沿南北 方向的匀强磁场,磁感应强度的大小为 5.0×10-5T.假设在赤道上沿东西方向水 平放置一根长为10m的直导线,其中能有 从西向东的电流2.0A.求:地磁场对这根 导线的安培力有多大?方向如何?
5.如图,在x轴和y轴构成的平面直角坐标
系中,过原点再做一个z轴,就构成了空间
直角坐标系.匀强磁场的磁感应强度
B=0.2T, 方 向 沿 x 轴 的 正 方 向 , 且
ab=dc=0.4m,bc=ef=ad=0.3m,be=cf=0.3m.
通过面积S1(abcd)、
y
S2(befc)、S3(aefd)
Φ=BS⊥
B S
Φ=BScoSθ
S⊥
θ
思考：
6.在匀强磁场中,若通电直导线与磁场方 向的夹角为θ(如图),请你导出安培力F 与磁感应强度B、电流I、导线长度L及θ 四者之间的关系式.
I
B
θ
7.两条金属导轨上水平放置一根导电棒 ab,处于竖直向上的匀强磁场中,如题图 所示,导电棒质量为1.2kg,长1m.当导电 棒中通入3A电流时,它可在导轨上匀速滑 动,若电流强度增大为5A时,导电棒可获 得2m/s2的加速度,求装置所在处的磁感 强度的大小.
12.在磁感应强度为0.6T的匀强磁场中, 放一根与磁场方向垂直、长度为0.5m的 通电导线,导线中的电流为1.0A.这根导 线在与磁场方向垂直的平面内沿安培力 的方向移动了0.2m,求安培力对导线所做 的功.
13.如图,在天平底部挂有一个矩形线圈abcd,
其一部分悬挂在水平方向的匀强磁场中.当给
不一样.下图的几幅图象表现的是导线所受的
力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一
组F、I的数据,在图象中各描出一个点.在甲、
乙、丙、丁四幅图中,正确的是哪一幅或哪几
幅？说明道理.
F
bF
a
F b
F b
a
b
a
O
I
a O
IO
IO
I
甲
乙
丙
丁
8.在匀强磁场中,若通电直导线与磁场方 向的夹角为θ(如图),请你导出安培力F 与磁感应强度B、电流I、导线长度L及θ 四者之间的关系式.
I
B
θ
9. 一 根 长 L=0.2m 的 导 线 放 在 倾 角 α=370 的光滑斜面上,两端用软导线相连并通以 I=5A电流,方向如下图所示,当加入一个 磁感强度B=0.6T,竖直向上的匀强磁场后, 导线恰能平衡在斜面上不下滑,则导线的 重力为多少?(sin370=0.6,cos370=0.8)
矩形线圈通入方向如图的电流I时,调节两盘
中的砝码,使天平平衡.然后使电流I反向但大
小不变,这时要在天平的左盘上加质量为
4×10-2kg的砝码,才能使天平重新平衡.
求磁场对bc边作用力的大小.这一
装置可以用来测θ的斜面上,杆与斜面间的动摩擦因数 为μ.杆中通有垂直纸面向里的恒定电流 整个装置处在如图所示的匀强磁场中,金 属杆处于静止状态.其中杆与斜面间的摩
擦力可能为零的是 C
A.①③ B.②③ C.①②④ D.②③④
①
②
③
④
6.在赤道处沿东西方向放置一根直导线, 导线中电子定向运动的方向是从东向西, 则导线受到地磁场作用力的方向是 A.向东 B.向北 C.向上 D.向下
一、安培力：
1.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, 并且都跟手掌在一
个平面内,把手放入磁场中让磁感线垂直 穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方 向,那么,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.
F⊥B,F⊥L(F⊥I)
1.如图所示，通电直导线与匀强磁场的 方向垂直。图中已分别标明电流、磁感 应强度和安培力这三个量中两个的方向， 试标出第三个的方向。
10.两条金属导轨上水平放置一根导电棒 ab,处于竖直向上的匀强磁场中,如题图 所示,导电棒质量为1.2kg,长1m.当导电 棒中通入3A电流时,它可在导轨上匀速滑 动,若电流强度增大为5A时,导电棒可获 得2m/s2的加速度,求装置所在处的磁感 强度的大小.
11.如图,把一根柔软的弹簧竖直地悬挂 起来,使它的下端刚刚跟导电液体接触. 给弹簧通入电流时,会发生什么现象?为 什么?
I×
F
(a)
B
B
I
×
F
(b)
F
I
(c)
2.把一小段通电直导线放入磁场中,导线 受到安培力的作用.关于安培力的方向,
下列说法正确的是 D
A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方 向相同 B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方 向垂直,但不一定跟电流方向垂直 C.安培力的方向一定跟电流的方向垂直, 但不一定跟磁感应强度的方向垂直 D.安培力的方向一定跟电流的方向垂直, 也一定跟磁感应强度的方向垂直
1×10-3N
2.安培力的大小: 导线方向与磁场方向垂直：F∝IL
三、磁通量Φ:(穿过某一面积的磁场)
在匀强磁场中,当一个面积为S的平面与
磁场方向垂直时,有: Φ=BS
Φ的单位:
1Wb=1T·m2
在同一磁场中,穿过S的磁感线的条数越
多,Φ越大.
B=Φ/S,B又叫磁通密度.单位:1T=1Wb/m2