磁场对通电导线的作用力

第四节磁场对通电导线的作用力复习通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？当通电导线与磁场垂直时，F=ILB当通电导线与磁场平行时，F=0演示实验：按照图所示进行实验。通电导线在磁场中受到的力称为安培力一、安培力的方向IBF2、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FIBFIBIBF一.安培力的方向左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向。BIFI安培力F的方向总是垂直于电流I与磁感应强度B所确定的平面BF【例1】关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力的方向，正确的说法是A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直答案CFIBFIBααBBIFαBI30°FFIIIBBB【例2】画出图中第三者的方向。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用学过的知识加以分析同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。结论:FFF同向电流F反向电流二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:F=ILB(B⊥L)BIF2、电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零NSI问题:如果既不平行也不垂直呢？BθIIB0o0F90OFIBL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不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定即F=ILB1F=ILBsinθθB2B1将B1=Bsinθ代入得通电直导线与磁场方向不垂直的情况3.当电流与磁场方向夹角为θ时:3.当电流与磁场方向夹角为θ时:F=ILBsinθ(θ为B与L的夹角)BFB⊥B∥对公式的理解★不仅与B、I、L大小有关，还与放置方式有关★L是有效长度，不一定是导线实际长度【例3】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等边直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎样求？大小多少？方向怎样？两力的合力大小方向怎样？如果电流沿ab边从a到b，ab边受安培力多大？如果是一闭合回路受力又是多少?【例4】说说下面各图的有效长度【例5】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大小为2×10-4N三.磁电式电表做一做1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（）巩固练习CNS电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动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，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D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用ANS导线将如何运动？练习1、两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将……（D）A、顺时针方向转动，同时靠近导线ABB、顺时针方向转动，同时离开导线ABC、逆时针方向转动，同时离开导线ABD、逆时针方向转动，同时靠近导线ABABCDII结论：两通电导线有达到电流方向相同，并靠近的趋势练习2通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A、线框有两条边所受的安培力方向相同；B、线框有两条边所受的安培力大小相同；C、线框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力对ab边的力矩不为零；MNabcdI1I2正确答案：B、CMNI1BabcdI2练习3：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭合开关S后，线框运动情况应为…………（）A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢B．ab向里，cd向外转动且远离MC．ad向外，bc向里转动且向M靠拢D．ad向里，bc向外转动且远离MA1、如图所示，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）BErRa30°bBFNF力电应用