安培力作用下导体运动分析方法

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1、安培力的应用磁场对通电导线的作用力称安培力，其大小为F=BILsinθ，其中θ表示电流方向与磁感强度方向的夹角．安培力---磁场通电导线的作用基础知识巩固1、方向：左手定则2、大小当B∥L时当B⊥L时3、适用条件F=BILF=0θ匀强磁场中F=BILsinθ由左手定则可知：安培力F一定垂直B、I所组成的平面．2、如图所示的四种情况，通电导线均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力作用的是()例：1、在图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）BFIABIFBIBFCIBFDAC[答案]：FA=BILcosθFB=BIL

2、FD=2BIRFE=03：如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求：各导线所受到的安培力FC=√2BIL4：（2000年·上海）如下图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）A、F2B、F1-F2C、F1+F2D、2F1-F2abF1×FabF1F所以:F2=F1+FFb=F1+F即:b受到的磁场力为F2.【解析】:根据安培定则和左手定则,当假设新加磁场的方向垂直纸面向外时有:F1F1．

3、FF所以:F2=︱F1-F︴,【规律方法】①正确理解公式F=BILsinθ中各量的含义。②用左手定则准确地对安培力方向做出判断。【思维拓展】例1中若在a、b中通有等大同向向上的电流，新加磁场方向垂直纸面向里，且新加磁场对导线的作用力小于两导线间的作用力，则此时b受到的磁场力大小变为（）【答案：D】Fb=︱F1-F︱,即:b受到的磁场力为F2.假设新加磁场的方向垂直纸面向里【答案：A】(2)特殊位置法：把通电导体或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力的方向，从而确定其运动方向。一．安培力作用下导体在磁场中运动问题的分析(1)电流元法：把整段通电导体等效为多段直线电流元，用

4、左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段导体所受合力方向，最后确定其运动方向。(3)等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。(4)利用结论法：①两通电导线相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两者不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。(5)转换研究对象法：因为通电导线之间、导线与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，这样定性分析磁体在电流产生的磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体的磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体

5、所受电流产生的磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。【典型题1】如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将[]A．转动同时靠近磁铁B．转动同时离开磁铁C．不转动，只靠近磁铁D．不转动，只离开磁铁例：【典型题2】如下图所示，在蹄形磁铁的上方，放置一个可以自由运动的通电导线AB，最初导线与蹄形磁铁处于同一竖直平面内，当在导线中通入由A到B的电流时，从上往下看，导线的运动情况是（）A、顺时针方向转动，同时下降B、顺时针方向转动，同时上升C、逆时针方向转动，同时下降D、逆时针方向转动，同时上升NSAB【解析】：步

6、骤一：电流元分析法：oSABN甲由以上分析得:OA电流元受力指向纸面外;OB电流元受力指向纸面内,所以从上往下看时，导线将逆时针转动。【规律方法】步骤二：特殊位置分析法：NSF综上分析知:导线在逆时针转动的同时，向下运动。【答案：C】①电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定出运动方向。②特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后，再判断安培力方向，从而确定出运动方向。【典型题3】在光滑的水平杆上有两个通有同方向的金属圆环，则两环的运动情况是ABA.彼此相向运动，具有大小相等

7、的加速度B.彼此相向运动，电流大的加速度大C.彼此相向运动，质量小的速度大D.彼此背向运动，质量大的速度小如图所示两条直导线互相垂直但相隔一段小距离，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（）A、不动B、顺时针方向转动，同时靠近导线ABC、顺时针方向转动，同时离开导线ABD、逆时针方向转动，同时靠近导线ABE、逆时针方向转动，同时离开导线ABABCD【答案：D】【解析】ABCD××．．FF【典型题4】【典型题5】如图所示，条形磁铁放在水平桌