第4节：磁场对通电导线的作用.pptVIP

电磁感应 通电导线在磁场中受到的力 导体的有效长度问题 * 实验：通电导线在磁场中受力的作用 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。 【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F的方向永远与导线垂直，也与磁感应强度B垂直，即F⊥I，F⊥B。 F垂直于B与I构成的平面 【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F的方向永远与导线垂直，也与磁感应强度B垂直，即F⊥I，F⊥B。 F垂直于B与I构成的平面。 自由 固定 F F ˙ × × × × × × ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ 两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势 例题 问题：通电直导线受力与哪些因素有关 研究方法：控制变量法 实验：通电导线在磁场中受力的作用 I I F F 电流和电流的作用 电流方向相同 电流方向相反 I I F F 电流方向相同时，将会吸引 电流方向相反时，将会排斥 自由 固定 F F ˙ × × × × × × ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ 两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势 例题 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。 1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB 3.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ 二.安培力的大小 B⊥ = Bsinθ 2.当电流与磁场方向平行时，F = 0 B1 B2 F = ILBsinθ 【注意】安培力F的方向永远与导线垂直，也与磁感应强度B垂直，即F⊥I，F⊥B。 F垂直于B与I构成的平面，但B与I 不一定垂直。 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 课本P94 2 【例题3】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 【答案】R=4.5Ω 三. 磁电式电表 【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。 【例题4】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