选修3-1安培力(精华版)详解.ppt

三、磁电式电流表的特点 1、表盘的刻度均匀，θ∝I。 2、灵敏度高，但过载能力差，容易烧坏。 3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。 怎样提高磁电式电流表的灵敏度？ 3 、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 【例题】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) R=0.2Ω 根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示,把待发射的炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个载流导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去.如果想提高这种电磁炮的发射速度,理论上可以怎么办？ * * * * * * * * 3、磁场对通电导线的作用力 ——安培力 一、磁感应强度 符号：B 单位：T (特斯拉 ） 物理意义：反映磁场的强弱与方向 矢量：有大小和方向 这个物理量之所以叫做磁感应强度，而没有叫做磁场强度，是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量 一、安培力的方向 F I B I F B F B I N S 使B与I方向垂直，观察F与B、I的关系： F⊥B F⊥I F B I θ 安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系: F垂直于电流与磁场所在的平面. 而B与I不一定垂直． 使B与I方向成θ角度： 伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 安培力的方向 ——左手定则 左手定则 B I I B I 【例1】画出图中安培力的方向。 B (1) (2) (3) 注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直。 × B F B F 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. a B θ b B θ b a × θ θ 思考与讨论： 两平行通电直导线,若通以同向电流,则相互吸引；若通以反向电流,则相互排斥.为什么？ ? F12 ? F21 1 2 两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（　） A.顺时针方向转动，同时靠近ab B.逆时针方向转动，同时离开ab C.顺时针方向转动，同时离开ab D.逆时针方向转动，同时靠近ab a b c d D 如图所示，在匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条金属棒MN，现在通过如图所示电流，则弹簧变长还是变短？ M N I B 一、磁感应强度的定义： 正因为通电导线受到磁场的作用力，所以类似于试探电荷受到电场力作用力，将磁感应强度的大小定义为： (注：B与I垂直） 1.当电流与磁场方向垂直时： 二、安培力的大小 ②B为匀强磁场 ①B⊥I 条件： F = BIL F=0 F I B I 2.当电流与磁场方向平行时： B B1 B2 ３.当电流与磁场方向夹θ角时【考纲不要求】 F = ILBsinθ （B为匀强磁场） （θ为磁场和导线夹角） 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. a b c 如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为0.5m，质量为0.1kg的金属棒MN，欲使弹簧的弹力为零，则求电流的大小 M N I B 安培力F F垂直于B和I所决定的平面 用左手定则判定。 B为匀强磁场. 方向: 大小： 小结： F=BIL 　B垂直导线方向 F=0 B平行导线方向 F=BILsinθ B和I成一夹角θ 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( ) A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下 B.B=mgtan/IL，方向竖直向下 C.B=mg/IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左 θ I BC 水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有一质量为