第四節(jié) 通電導線在磁場中受到的力(兩課時)

1、磁場對通電導線的作用力磁場對通電導線的作用力復習復習通電導線受到的磁場力與哪些因素有關？通電導線受到的磁場力與哪些因素有關？當通電導線與磁場當通電導線與磁場垂直垂直時，時，演示演示實驗實驗：按照圖所示進行實驗。：按照圖所示進行實驗。1 1、改變導線中電流的方向，觀察受力、改變導線中電流的方向，觀察受力方向是否改變。方向是否改變。通電導線在磁場中受到的力稱為安培力通電導線在磁場中受到的力稱為安培力一、安培力的方向一、安培力的方向IBF2 2、上下交互磁場的位置以改變磁、上下交互磁場的位置以改變磁場的方向，觀察受力方向是否變化場的方向，觀察受力方向是否變化FIBFIBIBF伸開左手，使拇指與四指在

2、同一平面內(nèi)并跟伸開左手，使拇指與四指在同一平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線四指垂直，讓磁感線手心，四指指向電流的方手心，四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的向。向，這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的向。 BIFI安培力安培力F 的方向總是垂的方向總是垂直于電流直于電流I 與磁感應強與磁感應強度度B 所確定的平面所確定的平面 BFBB 關于垂直于磁場方向的通電直導關于垂直于磁場方向的通電直導線所受磁場力的方向，正確的說法是線所受磁場力的方向，正確的說法是A跟磁場方向垂直，跟電流方向平行跟磁場方向垂直，跟電流方向平行B跟電流方向垂直，跟磁場方向平行跟電流方向垂直，跟磁場方向平

3、行C既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直直D既不跟磁場方向垂直，又不跟電流方既不跟磁場方向垂直，又不跟電流方向垂直向垂直 答案答案CFIBFIBBBIFBI3 0FFIIIBBB畫出圖中第三者的方向。畫出圖中第三者的方向。問題：問題：如圖所示，兩條平行的通電直導線之間如圖所示，兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發(fā)生相互作用會通過磁場發(fā)生相互作用 用學過的知識加以分析用學過的知識加以分析同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。結論結論: :FFF同向電流F反向電流1.1.當電流與磁場方向垂直時當電流與磁場方向垂直時: :BIF2、電流

4、與磁場方電流與磁場方向平行時，磁場向平行時，磁場對電流的作用力對電流的作用力為零為零NSI問題問題: :如果既不平行也不垂直呢？如果既不平行也不垂直呢？B BIIB B0o0F 90OFIBL把磁感應強度把磁感應強度B B分解為兩個分量：分解為兩個分量：一個分量與導線垂直一個分量與導線垂直 B B1 1=Bsin=Bsin另一分量與導線平行另一分量與導線平行 B B2 2=Bcos=Bcos平行于導線的分量平行于導線的分量B B2 2不對通電導線產(chǎn)生作不對通電導線產(chǎn)生作用力，通電導線所受作用力僅由用力，通電導線所受作用力僅由B B1 1決定決定即即F=ILBF=ILB1 1F=ILBsinF=

5、ILBsinB B2 2B B1 1將將B B1 1=Bsin=Bsin代入得代入得通電直導線與磁場方向通電直導線與磁場方向不垂直不垂直的情況的情況3.3.當電流與磁場方向夾角為當電流與磁場方向夾角為時時: :3.3.當電流與磁場方向夾角為當電流與磁場方向夾角為時時: :BFBB對公式的理解對公式的理解不僅與B、I、L大小有關，還與放置方式有關L是有效長度，不一定是導線實際長度說說下面各圖的有效長度如圖所示，如圖所示，L=0.2cm，I=0.2A，B=0.5T，求該導線所受安培力是多大？方，求該導線所受安培力是多大？方向如何？向如何？I大小為大小為110-4N 第第2課時課時復習復習: :安培

6、力安培力-磁場通電導線的作用磁場通電導線的作用2、安培力的大小特點：不僅與B、I、L有關，還與放置方式有關L是有效長度，不一定是導線實際長度3、安培力、磁感強度、電流三者方向關系、安培力、磁感強度、電流三者方向關系安培力的方向總垂直于電流和磁感線所確定的平面安培力的方向總垂直于電流和磁感線所確定的平面已知已知F和和B的方向，當導線的位置確定時，可唯一確定電流的方向，當導線的位置確定時，可唯一確定電流I的方向的方向已知電流已知電流I和和B的方向，可用左手定則唯一確定的方向，可用左手定則唯一確定F的方向的方向已知已知F和和I的方向，磁感強度的方向，磁感強度B的方向不能唯一確定的方向不能唯一確定做一

7、做做一做1 1、如圖所示的四種情況，通電導體均置于勻強磁場、如圖所示的四種情況，通電導體均置于勻強磁場中，其中通電導線不受安培力的是（中，其中通電導線不受安培力的是（ ）鞏固練習鞏固練習CNS電流微元法、特殊位置法、等效法分析運動電流微元法、特殊位置法、等效法分析運動2 2 、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導線中央的上方固定一根直導線MNMN，導線與磁場垂直，導線與磁場垂直，給導線通以由給導線通以由N N向向M M的電流，則的電流，則( )( )A. A. 磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面壓力減小，不受桌

8、面的摩擦力作用B. B. 磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C. C. 磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D. D. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力作用ANS練習1、兩條直導線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動，當直流電流按圖示方向通入兩條導線時，CD導線將（ ）A、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導線ABB、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導線ABC、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導線ABD、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導線ABABCD

9、IIA練習練習2通電矩形導線框通電矩形導線框abcd與無限與無限長通電直導線長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，電流方向如圖所示，ab邊與邊與NM平平行。關于行。關于MN的磁場對線框的作用，的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ）A、線框有兩條邊所受的安培力方、線框有兩條邊所受的安培力方向相同；向相同；B、線框有兩條邊所受的安培力大、線框有兩條邊所受的安培力大小相同；小相同；C、線框所受安培力的合力朝左；、線框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力對所受安培力對ab邊的力矩不邊的力矩不為零；為零；MNabcdI1I2正確答案：正確答案：B、CMN

10、I1BabcdI2練習練習3 ：如圖所示，固定螺線管：如圖所示，固定螺線管M右側有一正方形線右側有一正方形線框框abcd，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向為，線框內(nèi)通有恒定電流，其流向為abcd，當閉，當閉合開關合開關S后，線框運動情況應為后，線框運動情況應為（ ）Aab向外，向外，cd向里轉(zhuǎn)動且向向里轉(zhuǎn)動且向M靠攏靠攏Bab向里，向里，cd向外轉(zhuǎn)動且遠離向外轉(zhuǎn)動且遠離MCad向外，向外，bc向里轉(zhuǎn)動且向向里轉(zhuǎn)動且向M靠攏靠攏Dad向里，向里，bc向外轉(zhuǎn)動且遠離向外轉(zhuǎn)動且遠離MA1 1 、如圖所示，在傾角為、如圖所示，在傾角為3030o o的斜面上，放置兩條寬的斜面上，放置兩條寬L L0.5m0.5m的光滑平行導軌，將電源、滑動變阻器用導線連接的光滑平行導軌，將電源、滑動變阻器用導線連接在導軌上，在導軌上橫放一根質(zhì)量為在導軌上，在導軌上橫放一根質(zhì)量為m m0.2kg0.2kg的金屬棒的金屬棒abab，電源電動勢，電源電動勢E E12V12V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r r0.30.3，磁場方向垂直