高二物理人教版高中物理选修第三章磁场通电导线对磁场的作用力新课标新人教版高中物理选修要点解析.ppt

四.通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题 【例题1】如图所示，用细线悬挂在匀强磁场中一段通电导线，悬线与竖直方向成30°角，若该导线通过的电流为0.2A，导线长度为0.1m。导线质量为0.02kg。求： （1）导线受到的安培力为多大？ （2）匀强磁场的磁感应强度 B I θ m 【例题2】如图所示，PQ 和 M N 为水平、平行放置的金属导轨，相距 1m，导体棒 ab 跨放在导轨上，棒的质量为 m = 0.2Kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量 M = 0.3 Kg，棒与导轨的动摩擦因数μ= 0.5，匀强磁场的磁感应强度 B = 2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升 1m，问： （1）应在棒中通入多 大的恒定电流？方向 如何？ （2）安培力是否做功？ 如果做功，则做功多少？ 四.通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题 * * * * * * * §4通电导线对磁场的作用力 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的方向 左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使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方向。 F⊥B，F⊥I，B⊥I 学科网，zxxk.fenghuangxueyi F⊥B，F⊥I，B⊥I F⊥B，F⊥I，B⊥I F⊥B，F⊥I，B⊥I F⊥B，F⊥I，B与I不垂直 安培力方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面，即F⊥B，F⊥I，但B与I不一定垂直。 F、B、I三者的方向之间的关系： 学科网，zxxk.fenghuangxueyi 【例题1】画出图中第三者的方向。 【答案】由左手定则作答。 × 【注意】安培力的方向永远与导线垂直。 【例题2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。 【答案】由左手定则作答。 【注意】安培力的方向永远与导线垂直。 1.当电流与磁场方向垂直时，F = BIL 二.安培力的大小 学科网，zxxk.fenghuangxueyi B1 B2 F = BILsinθ 2.当电流与磁场方向夹θ角时， 【例题3】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计) 【答案】R=0.2Ω 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. 磁铁对桌面的压力减小，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，不受桌面的摩擦力作用 F 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） B E r R a 30° b B G FN F 三. 磁电式电表 磁感应强度B，线圈侧向长度L，宽度d，匝数n，电流I 【说明】 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。 直线电流间的作用 直线电流和闭合电流的作用 磁铁与电流的作用 通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题 * * * * * * *