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1、NS1、电键接通电路2、改变电流方向复原再做一次显示磁感线隐藏磁感线FF通电导体在磁场中受力作用演示磁场对通电导线的作用力(一)安培力(Ampereforce)定义:磁场对电流的作用力称为安培力,是为了纪念安培而命名的。安培力的方向试画出下述两实验结果的正视图:BBIFIF左手定则(left-handrule)实验结论:安培力的方向既跟磁场方向垂直F⊥B,又跟电流方向垂直F⊥I,故安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面,即:F安⊥BI平面伸开左手:磁感线——垂直穿入手心四指——指向电流的方向大拇指——所受
2、安培力的方向思考与讨论如图所示,当通电导线的电流垂直纸面向外,磁场竖直向上时,导线所受的安培力水平向左,现在若将电流方向和磁场的方向同时反向,则安培力的方向是不是也反向?BIFBIF结论:当电流方向和磁场方向同时反向时,安培力方向不变。•FIIFF例题1:确定图中电流,磁场,安培力三者中未知的方向。(1)(2)(3)课堂练习•F×FFI(4)(5)(6)课堂练习例题1:确定图中电流,磁场,安培力三者中未知的方向。BIBIIB(7)(8)(9)F垂直纸面向外无安培力课堂练习例题1:确定图中电流,磁场,安培力三者中未知
3、的方向。BIIBFF(10)(11)例题1:确定图中电流,磁场,安培力三者中未知的方向。课堂练习BIθ(12)例题2:试画出下列各图中通电导体棒ab所受安培力的方向:课堂练习问题: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请使用刚学过的知识解释本实验结果。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(1)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。问题:如果既不平行也不垂直呢?即:(2)平行时:BθI适用
4、条件:1)匀强磁场2)导线与磁场垂直安培力(Ampereforce)的大小F=ILBsinθ如图所示,导线abc为垂直折线,其中电流为I,ab=bc=L,导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大小和方向.abc课堂练习LF=BILF=BIL中的L为有效长度LLL思考与讨论试指出下述各图中的安培力的大小。磁场对通电导线的作用力(二)一:安培力作用下的平衡问题1.如图所示质量为m=50g的铜棒,长L=10cm,用长度均为L的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
5、B=1/3T,通电后,棒向纸外偏转的最大偏角θ=37°,此铜棒中电流的大小为多少?BθmgTFθ课堂练习Babθ2.如图所示,金属杆ab的质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,结果ab静止在水平导轨上。若磁场方向与水平导轨成θ角,求:(1)棒ab受到的摩擦力;(2)棒对导轨的压力。课堂练习3.如图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,金属棒MN的质量为1.0×10-2kg,电阻R=8Ω,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度B=0.5T,电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω.当电键K闭合时,MN
6、处于平衡状态,求变阻器R1的取值为多少?(设θ=450)课堂练习磁场对通电导线的作用力(三)通电导线的运动问题基本方法1.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特殊方法:1电流元法2特殊位置法3等效法4利用结论法例1如图3-20所示,两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd,分别通有方向如图的电流,若通电导线ab固定不不动,导线cd能自由运动,则它的运动情况是().A.顺时针转动,同时靠近导线abB.顺时针转动,同时远离导线abC.逆时针转动,同时靠近
7、导线abD.逆时针转动,同时远离导线ab电流微元法BF方向•F方向×BBF例2如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时,有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)()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NS特殊位置法分析运动CSN等效法分析运动NS例3如图所示,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈,线圈与水平磁铁位于同一平面内,当线圈中电流沿图示方向流动时,将会出现()16A
8、.线圈向磁铁平移,9B.线圈远离磁铁平移,1C.从上往下看,线圈顺时针转动,同时靠近磁铁,11D.从上往下看,线圈逆时针转动,同时靠近磁铁电流微元法特殊位置法FFFF•I方向×I方向DSN电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动电流微元法、特殊位置法分析运动NSBF方向•F方向×BBF×等效法分析运动NS例4、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,