磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力課件

§4、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力一、安培力的大小F＝BIL在導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下二、安培力的方向1、演示實(shí)驗(yàn)：2、左手定則：伸開左手使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)。讓磁感應(yīng)線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。NSFFB小試牛刀：判斷下圖中通電導(dǎo)線受力的方向SNFBF小試牛刀：判斷下圖中通電導(dǎo)線受力的方向例題1、利用左手定則判斷下列通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受的安培力方向30°30°FFF【例題2】畫出圖中第三者的方向?！敬鸢浮坑勺笫侄▌t作答?！痢咀⒁狻堪才嗔Φ姆较蛴肋h(yuǎn)與導(dǎo)線垂直。FIBFBααBBIαI判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向BIBIFF【例題3】畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向?！敬鸢浮坑勺笫侄▌t作答?！咀⒁狻堪才嗔Φ姆较蛴肋h(yuǎn)與導(dǎo)線、磁場(chǎng)垂直?？偨Y(jié)：1、安培力的方向永遠(yuǎn)與導(dǎo)線、磁場(chǎng)垂直。2、要把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖在磁場(chǎng)與導(dǎo)線垂直的情況下，一般把二者中的一個(gè)畫為垂直于紙面當(dāng)B與I不垂直時(shí)，

F、B、I的關(guān)系一、安培力的大小F＝BIL1、在導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下2、當(dāng)導(dǎo)線與電流方向不垂直時(shí)BB⊥B∥θB⊥＝Bsinθ

B∥＝BcosθF＝B⊥IL＝BILsinθ例.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩根相同的彈簧,下面掛一條長(zhǎng)0.5m,質(zhì)量為0.1kg的金屬棒MN,此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)10cm,欲使彈簧不伸長(zhǎng)則棒上應(yīng)通過的電流的大小和方向如何?解:未通電時(shí),兩彈簧的彈力之和等于重力.mgTT通電后,彈簧不伸長(zhǎng),則安培力等于重力.mgFBIL=mgI=mg/BL=1/0.5=2A由左手定則,電流方向應(yīng)向右.練習(xí)1：質(zhì)量為1kg的金屬桿靜止于相距1米的兩水平軌道上，并由一軌道向另一軌道輸送50A的電流，兩導(dǎo)軌間存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若金屬桿與軌道間的摩擦系數(shù)為0.6,若桿長(zhǎng)2m欲使桿向右勻速滑動(dòng)，則磁場(chǎng)方向如何，磁感強(qiáng)度多大？mgNfF豎直向上0.12T練習(xí)1：如圖，水平放置的導(dǎo)軌間存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為1kg的金屬桿在相距1m的兩水平軌道上，其中的電流為50A，在安培力的作用下勻速向右運(yùn)動(dòng)。已知金屬桿與軌道間的摩擦系數(shù)為0.6，若突然將磁場(chǎng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)37o，大小不變，則此時(shí)N多大？f多大？桿作何種運(yùn)動(dòng)？mgNfF13.63.36向右勻減速練習(xí)2：有一金屬棒長(zhǎng)0.4m，質(zhì)量為0.06kg,恰好靜止在傾角為37°的光滑導(dǎo)軌斜面上，已知電流5A1)若磁場(chǎng)為豎直方向，要使棒靜止，磁感強(qiáng)度多大？方向向上還是向下？mgNBF0.225TB練習(xí)2：有一金屬棒長(zhǎng)0.4m，質(zhì)量為0.06kg,恰好靜止在傾角為37°的光滑導(dǎo)軌斜面上，已知電流5A2)若磁場(chǎng)為水平向左，能否使棒靜止，若能，則磁感強(qiáng)度多大？若不能請(qǐng)說明理由。mgFB0.3TB練習(xí)2：有一金屬棒長(zhǎng)0.4m，質(zhì)量為0.06kg,恰好靜止在傾角為37°的光滑導(dǎo)軌斜面上，已知電流5A3)要使棒靜止，最小的磁感強(qiáng)度多大？方向如何？mgNF0.18T方向垂直于斜面向上B練習(xí)3：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻2Ω，垂直穿進(jìn)紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為0.5T，水平、光滑不計(jì)電阻的導(dǎo)軌間距為0.8m，金屬棒長(zhǎng)為1.2m，每米的質(zhì)量為0.5kg，求：ErAB1)若AB棒電阻不計(jì)，當(dāng)電鍵閉合瞬間，AB棒獲得的加速度大小和方向？2m/s2

水平向右mgNF2)若AB棒電阻每米2.5Ω當(dāng)電鍵閉合瞬間，AB棒獲得的加速度大小和方向？1m/s2

水平向右mgNF練習(xí)3：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻2Ω，垂直穿進(jìn)紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為0.5T，水平、光滑不計(jì)電阻的導(dǎo)軌間距為0.8m，金屬棒長(zhǎng)為1.2m，每米的質(zhì)量為0.5kg，求：ErAB解題步驟：注意：1.安培力與磁感強(qiáng)度及導(dǎo)線電流應(yīng)垂直

2.安培力計(jì)算中L的物理意義畫出相關(guān)的視圖（俯視圖，正視圖，或側(cè)視圖）2、受力分析（先重力，后安培力及其他力，如彈力，摩擦力）3、進(jìn)行力的正交分解或力的合成4、根據(jù)牛頓第二定律或物體的平衡列方程2.磁電式電流表的構(gòu)造:最基本的是磁極和線圈.1.電流表是(注:鐵芯、線圈和指針是一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的整體.)②鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針,線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上,被測(cè)電流經(jīng)過這兩個(gè)彈簧流入線圈.①在蹄形磁鐵的磁極間裝有極靴和一個(gè)固定的圓柱形鐵芯,鐵芯外面套有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框,在鋁框上繞有線圈.測(cè)定電流強(qiáng)弱和方向的電學(xué)儀器.三、磁電式電流表極靴3.強(qiáng)蹄形磁鐵和鐵芯間磁場(chǎng)特征電流表中磁鐵與鐵芯之間磁場(chǎng)是均勻輻向分布的.［問題］什么是均勻輻向分布呢？①所謂均勻輻向分布,就是說所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過鐵芯的中心,不管線圈處于什么位置,線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.②該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng),但在以鐵芯為中心的圓圈上,各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的.4.