3.4磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力

1、3.4磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力,你身邊的高考專家,安培力,概念:通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力安培力的方向,左手定則,安培力的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向、電流方向遵循左手定則。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。,例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°,,,,

2、,,,,,30°,例２,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,,安培力的大小,公式:F=BIL(此時(shí)BIL三者關(guān)系為兩兩垂直),F、B、I方向關(guān)系示意圖,,,,,,,,B,I,F,討論,若B與I不垂直時(shí)，F(xiàn)安與B和I方向關(guān)系可以概括為那句話？這時(shí)左手定則對(duì)磁感應(yīng)線有何要求？,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與I的方向成θ角時(shí)，它可以分解為與導(dǎo)線垂直的分量B⊥和與導(dǎo)線平行的分量B∥B⊥＝ Bsin θ B∥ =Bcos

3、θ 其中B∥ 不產(chǎn)生安培力，導(dǎo)線所受到的安培力只是B⊥產(chǎn)生的，由此又可以得到F＝ILBsin θ,當(dāng)B與I不垂直時(shí)F、B、I的關(guān)系示意圖,,,,,,,,B,I,F,,,B⊥,B∥,,,總結(jié)：不管B與I是否垂直，F(xiàn)都垂直與B和I所決定的平面,兩條平行直導(dǎo)線的相互作用,,兩條平行直導(dǎo)線的相互作用分析,同向電流,反向電流,,,,安培力作用下通電導(dǎo)體的平衡,和高一力學(xué)平衡問題比較，只是受力分析時(shí)多了一個(gè)安培力，安培力是性質(zhì)力，注意畫出通電導(dǎo)線

4、受力的平面圖（正視圖或側(cè)視圖）必要時(shí)結(jié)合閉合電路歐姆定律等進(jìn)行分析．,例３,在圖3中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，有一段長(zhǎng)L，通有電流為I的直導(dǎo)線ab，電流方向從a到b，則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力大小和方向如何？并將立體圖改畫為平面圖。 A B C DF = F =

5、 F = F = 方向 方向 方向 方向,,,,,分析與解：,注意B與L空間垂直，并善于將立體圖改畫為平面圖后，由“左手定則”判定安培力方向。沿a至b方向去看，改畫后的平面圖為： A B C

6、 D以上四種情況安培力大小均為 ，方向如圖,,,,,,,例題４,水平放置的兩個(gè)平行金屬軌道相距0.2m上面有一質(zhì)量為0.04kg的均勻金屬棒ab，電源電動(dòng)勢(shì)為６V，內(nèi)阻為0.5Ω，滑動(dòng)變阻器調(diào)到2.5Ω時(shí)，要在金屬棒所在位置施加一個(gè)垂直與ab的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，才能使金屬棒ab對(duì)軌道的壓力恰好為零，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小和方向．　若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不變，方向順時(shí)針轉(zhuǎn)37°，此時(shí)

7、ab仍然靜止，則軌道對(duì)ab的支持力和摩擦力為多大？,,,,,,,a,b,例題５,ab的質(zhì)量為m，電阻為R靜止在光滑斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為d電阻不計(jì)，傾角為θ，系統(tǒng)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab靜止，r＝０則電源電動(dòng)勢(shì)E的大??？,θ,a,b,例６,Ab質(zhì)量為m置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素為μ，有電流時(shí)ab恰好靜止在導(dǎo)軌上，如圖所示，它的四個(gè)側(cè)視圖中標(biāo)出的可能勻強(qiáng)場(chǎng)方向，其中桿與導(dǎo)軌之間的摩擦