安培力作用下导体运动分析方法重点讲义.ppt

2、如图所示的四种情况，通电导线均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力作用的是( ) 例： 1、在图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（ ） 例： 【典型题1】如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将　[　　 ] A．转动同时靠近磁铁 　　　 B．转动同时离开磁铁 C．不转动，只靠近磁铁 　 D．不转动，只离开磁铁 【典型题5】如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央上方固定一长直导线，导线与磁铁垂直．给电线通以垂直纸面向外的电流，则( ) A、磁铁对桌面压力增大，要受桌面摩擦力作用 B、磁铁对桌面压力增大，不受桌面摩擦力作用 C、磁铁对桌面压力减小，要受桌面摩擦力作用 D、磁铁对桌面压力减小，不受桌面摩擦力作用 归纳和总结： 安培力的分析和应用，主要体现了和力学知识的综合，不论涉及直线电流、圆环形电流、通电线框的平衡还是运动，确定对象受力分析是关键，灵活应用等效法、电流元法、平行电流法、特殊位置法、转换研究对象法等，问题就会迎刃而解。 * * 安培力的应用 磁场对通电导线的作用力称安培力，其大小为 F =BILsinθ， 其中θ表示电流方向与磁感强度方向的夹角． 安培力---磁场通电导线的作用 基础知识巩固 1、方向：左手定则 2、大小 当B∥L时 当B⊥L时 3、适用条件 F=BIL F=0 θ 匀强磁场中 F =BILsinθ 由左手定则可知：安培力F一定垂直B、I所组成的平面． B F I A B I F B I B F C I B F D A C [答案]：FA=BILcosθ FB=BIL FD=2BIR FE=0 3：如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为 I，磁感应强度为B，求：各导线所受到的安培力 FC=√2 BIL 4：（2000年·上海）如下图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小 相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线 所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b 受到的磁场力大小变为 （ ） A、 F2 B、F1-F2 C、 F1+F2 D、2 F1- F2 a b F1 × F a b F1 F 所以: F2=F1+F Fb=F1+F 即:b受到的磁场力为F2. 【解析】 :根据安培定则和左手定则, 当假设新加磁场的方向垂直纸面向外时有: F1 F1 ． F F 所以:F2=︱F1-F︴, 【规律方法】 ①正确理解公式F=BILsinθ中各量的含义。 ②用左手定则准确地对安培力方向做出判断。 【思维拓展】例1中若在a、b中通有等大同向向上的电流，新加磁场方向垂 直纸面向里，且新加磁场对导线的作用力小于两导线间的作用 力，则此时b受到的磁场力大小变为（ ） 【答案：D】 Fb=︱F1-F︱, 即:b受到的磁场力为F2. 假设新加磁场的方向垂直纸面向里 【答案：A】 (2)特殊位置法：把通电导体或磁铁转到一个便于分析 的特殊位置后再判断安培力的方向，从而确定其运动方向。 一．安培力作用下导体在磁场中运动问题的分析 (1)电流元法：把整段通电导体等效为多段直线电流元， 用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段导体所受合力方向，最后确定其运动方向。 (3)等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。 (4)利用结论法：①两通电导线相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两者不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 (5)转换研究对象法：因为通电导线之间、导线与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，这样定性分析磁体在电流产生的磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体的磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流产生的磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。 【典型题2】 如下图所示，在蹄形磁铁的上方，放置一个可以自由运动的通电导线AB， 最初导线与蹄形磁铁处于