安培力1.doc

《安培力与磁感应强度》 一、安培力 1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力． 说明：磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力． 实验：注意条件 ①I⊥B时 A:判断受力大小(由偏角大小判断)改变I大小,偏角改变;I大小不变,改变垂直磁场的那部分导线长度;改变B大小. B:F安方向与I方向B方向关系：(改变I方向；改变B方向；同时改变I和B方向) F安方向：安培左手定则，F安作用点在导体棒中心。（通电的闭合导线框受安培力为零） ② I//B时， F安=0，该处并非不存在磁场。 ③ I与B成夹角时，F=BILSin (为磁场方向与电流方向的夹角)。 结论：“同向电流相互吸引，反向电流相排斥”。不平行时有转运动到方向相同且相互靠近的趋势。 2.安培力的计算公式：F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）； ① I⊥B时，即θ＝900，此时安培力有最大值；公式：F＝BIL ② I//B时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0; ③ I与B成夹角时，00＜B＜900时，安培力F介于0和最大值之间. 3.安培力公式的适用条件: ①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况,对于非匀强磁场只是近似适用(如对电流元)但对某些特殊情况仍适用． 如图所示，电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力F＝BI2L，方向向左， 同 理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥． ②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力． 两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律． 二、左手定则 1.安培力方向的判断——左手定则： 伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向． 2.安培力F的方向：F⊥(B和I所在的平面)；即既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直．但B与I的方向不一定垂直． 3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系 ①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向； ②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向； ③已知F,1的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定． 4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等． 1、安培力的性质和规律； ①公式F=BIL中L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端． 如图所示，甲中：，乙中：L/=d(直径）＝2R（半圆环且半径为R) 如图所示，弯曲的导线ACD的有效长度为l，等于两端点A、D所连直线的长度，安培力为：F = BIl （二）磁感应强度 1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。 说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。 2.磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量。 3.单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯特，简称特，国际符号是T。 1 T=1 4.方向：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。 5.形象表示方法：在磁场中用磁感线可以表示磁感应强度的大小和方向。 在磁场中也可以用磁感线的疏密程度大致表示磁感应强度的大小，这样，从磁感线的分布就可以形象地表示磁场的强弱和方向。 几种典型磁场的磁感线分布情况 离磁体或电流越远的地方，磁感应强度就越小。 磁感应强度是矢量，它可以合成，合成同样遵守平形四边形定则. 6.磁场的叠加 若空间存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B空间存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B。 B=B1+B2+B3……（矢量和） 例题： 如图所示，三根通电直导线垂直纸面放置，位于b、c、d处，通电电流大小相同，方向如图所示.a位于bd中点且ad=ab,则a点的磁感应强度方向是_______ A.垂直纸面指向纸里 B.垂直纸面指向纸外 C.沿纸面由a指向b D.沿纸面由a指向c 解析：根据安培定则：b、d两根导线在a点形成的磁场，磁感应强度大小相等，方向相反，合磁感应强度应为零，故a点磁场就由通电导线c来决定，根据安培定则在a点处的磁场，磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b，正确选项为C。 （三）匀强磁场 1.定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。 2.产生方法：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场