通电导线在磁场中受力-讲义.ppt

一、知识回顾 如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上，然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来． 答案： (1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转． (2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流，由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转． 如图所示，天平右臂下面挂有一个矩形线圈宽为L，共N匝， 线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．利用这 架天平如何测定磁场的磁感应强度． (1)写出测量方法． (2)磁感应强度的表达式B＝___(用测量的物理量表示)． 解析： (1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I，在天平左右两盘各加质量分别为m1，m2的砝码，天平平衡，由此就可得到磁感应强度的大小． (2)线圈中通入电流I时，由左手定则，线圈底边所受安培力方向竖直向下，由天平平衡得： m1gL′＝(m2g＋NILB)L′，式中L′为天平力臂． 解得B＝ . 答案：(1)见解析　(2) 如图所示，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，此时弹簧伸长10cm，欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何？ M N B ABD 2、下列说法中正确的是（ ） A、电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零 B、一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的安培力一定为零 C、一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零 D、电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零 课堂练习 ABD 2、下列说法中正确的是（ ） A、电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零 B、一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的安培力一定为零 C、一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零 D、电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零 课堂练习 BCD 3、一根长为0.2 m的电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是（ ） A、0.4N B、0.2N C、0.1N D、0 × 4、试画出下列各图中安培力的方向： 课堂练习 5、试画出下列各图中通电导体棒ab所受安培力的方向： 课堂练习 6、在垂直纸面向里的匀强磁场B中，有一个垂直磁感线的环形线圈，通有顺时针电流I，如图所示，则下列叙述中正确的是 A、环形线圈所受的磁力的合力为零 B、环形线圈所受的磁力的合力不为零 C、环形线圈有收缩的趋势 D、环形线圈有扩张的趋势 AD 课堂练习 A 7、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线 ( ) A、受到竖直向上的安培力 B、受到竖直向下的安培力 C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向东的安培力 课堂练习 * 第3章 第4节通电导线在磁场中受到的力 如何描述磁场强弱？ 安培力(Ampere force)的方向 1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力，是为了纪念安培而命名的。 实验表明：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。 思考与讨论 在电场中，电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受力方向呢？ 实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图： B B I F I F F、B、I方向关系 B I F 示意图 安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面 左手定则：伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,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 遵循左手定则 B I F 示意图 再次提醒：一定要使用左手！ I B F F I B F I B I B F 二、安培力方向的判断 F I B F I B α α B B I F α B I 30° F F I I I B B B 二、安培力方向的判断 问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 请使用刚学过的知识解释本实验结果。 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 结论: F F F 同向电流 F 反向电流 （1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向