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1、4、磁场对通电导线的作用力安培力:通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向一.安培力的方向BIF一.安培力的方向BIF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。BIFIIBIBFIBFBIBFBBIBFBB安培力F的方向总是垂直于电流I与磁感应强度B所确定的平面注意:若电流方向和磁场方向垂直,则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直;若电流方向和磁场方向不垂直,则磁场力的方向仍垂直于电流方向,也同时垂直于磁场方向,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电
2、导线所在的平面.【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【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CIBFIBFIFBααBBIFαBI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,
3、什么情况下相互排斥?请你运用学过的知识进行讨论IIFF分析:电流方向相反电流方向相同II同向相吸异向相斥问题:在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,导线所受安培力F二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:F=ILB(B⊥L)二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:BIFF=ILB(B⊥L)2.电流与磁场方向平行时,磁场对电流的作用力为零2.电流与磁场方向平行时,磁场对电流的作用力为零NSI2.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?
4、2.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?BθI二、安培力的大小:在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。即:F=ILB通电直导线不与磁场方向垂直?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=ILB1,将B1=Bsinθ代入得:F=ILBsinθIBB2B1θ1、分析受到的安培力时,要善于把立体图,改画成易于分析受力的平面图形2
5、、注意磁场和电流的方向是否垂直二、应用安培力应注意的问题设下图中磁感应强度为B,电流强度I,导线长度L,求安培力大小BIBIBIBIθθ二.安培力的大小bBa.FF=BIL.BFB.F=BIL×bBa×BFBBBB×BF1.画出导线所在处的磁场方向2.确定电流方向3.根据左手定则确定受安培力的方向4.根据受力情况判断运动情况三、判断通电导线在安培力作用下的运动方向问题自由固定FF˙××××××˙˙˙˙˙NSIFFNSF先对导线进行受力分析,画出导线的受力平面图,然后依照F合=0,F合=ma,列出相应的方程四、处理导线受到安培力的一般思路例:在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流
6、I,长为L,质量为m的导体棒,如图所示,在竖直向上的磁场中静止,则磁感应强度B为_________.Xθ解:静止于斜面说明受力平衡NXθmgFθF=mgtgθ=BILB=mgtgθ/IL引申1:欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度B的最小值为________,方向________.引申2:欲使它静止在斜面上,且对斜面无压力,外加磁场的磁感应强度B的最小值为_________,方向________.XθGNFθBmgsinθ=BILB=mgsinθ/ILmg=BILB=mg/ILXθGFBNSF(1)绳子拉力_______(变大,变小,不变)(2)桌面对磁铁的支持力_____
7、__(3)桌面对磁铁的摩擦力________(有,无).变大变小无NSF桌面对磁铁的摩擦力_______(有,无)方向_______.有水平向右巩固练习1、F′2、如图所示:在磁感强度为2T的匀强磁场中,一与水平面成37度角的导电轨道,轨道上放一可移动的金属杆ab,电源电动势为£=10伏,内阻r=1欧,ab长L=0.5m,质量m为0.2kg,杆与轨道间的摩擦因数u=0.1,求接在轨道中的可变电阻R在什么范围内,可使ab杆在轨道上保持静止?(杆与轨道的电阻不计)bGFNf(1)摩擦力沿斜面向上