基本概念和安培力

《基本概念和安培力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1单元基本概念和安培力Ⅰ基本概念一、磁场和磁感线（三合一）1、磁场的来源：磁铁和电流、变化的电场2、磁场的基本性质：对放入其中的磁铁和电流有力的作用3、磁场的方向（矢量）方向的规定：磁针北极的受力方向，磁针静止时N极指向。4、磁感线：切线～～磁针北极～～磁场方向地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场5、典型磁场——磁铁磁场和电流磁场（安培定则（右手螺旋定则））6、磁感线特点：①客观不存在、②外部N极出发到S，内部S极到N极③闭合、不相交、④描述磁场的方向和强弱二．磁通量（Φ韦伯Wb标量）通过磁场中

2、某一面积的磁感线的条数，称为磁通量，或磁通二．磁通密度（磁感应强度B特斯拉T矢量）大小：通过垂直于磁感线方向的单位面积的磁感线的条数叫磁通密度。1T=1Wb/m2NS方向：B的方向即为磁感线的切线方向意义：1、描述磁场的方向和强弱2、由场的本身性质决定三．匀强磁场1、定义：B的大小和方向处处相同，磁感线平行、等距、同向2、来源：①距离很近的异名磁极之间②通电螺线管或条形磁铁的内部，边缘除外四．了解一些磁场的强弱L永磁铁――10－3T，电机和变压器的铁芯中――0.8～1.4T超导材料的电流产生的磁场――100

3、0T，地球表面附近――3×10－5～7×10－5T比较两个面的磁通的大小关系。如果将底面绕轴L旋转，则磁通量如何变化？Ⅱ磁场对电流的作用——安培力一．安培力的方向——（左手定则）伸开左手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四指垂直，让磁感线穿入手心，使四指指向电流的流向，这时大拇指的方向就是导线所受安培力的方向。（向里和向外的表示方法（类比射箭））力向外BIF规律：（1）左手定则（2）F⊥B，F⊥I，F垂直于B和I所决定的平面。但B、I不一定垂直力向外不受力安培力的大小与磁场的方向和电流的方向有关，两者夹角

4、为900时，力最大，夹角为00时，力＝0。猜想由90度到0度力的大小是怎样变化的二．安培力的大小：匀强磁场，当B⊥I时，F＝BIL在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，电流所受的安培力等于磁感应将度B、电流I和导线的长度L三者的乘积在非匀强磁场中，公式F＝BIL近似适用于很短的一段通电导线三．磁感应强度的另一种定义BB匀强磁场，当B⊥I时，练习1、有磁场就有安培力（×）2、磁场强的地方安培力一定大（×）3、磁感线越密的地方，安培力越大（×）4、判断安培力的方向Ⅲ电流间的相互作用和等效长度转向同向，同时靠

5、近一．电流间的相互作用转向同向，同时靠近F同向吸引F同向排斥F总结：通电导线有转向电流同向的趋势ααββL二．等效长度推导：水平方向：向左＝F1sinα＝BIL1sinα＝BIh向右＝F2sinβ＝BIL2sinβ＝BIh水平方向平衡竖直方向：左导F1cosα＝BIL1cosα右导F2cosβ＝BIL2cosβF＝BILNSadbcL2L1向上看abθ推广：等效长度为导线两端连线的长度例题：1、安培力的方向SNI【例1】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，

6、导线将如何移动？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。NSFFF/F【例2】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？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿＿。解：磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力SN【例3】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

7、圈将向哪个方向偏转？i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。）【例4】电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？解：电子流向左偏转。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

8、=90°两种情况。αα【例5】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？αB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