2磁場對電流的作用

1、第二講 第二講 磁場對電流的作用 磁場對電流的作用基礎知識回顧 基礎知識回顧1．安培力 安培力——磁場對電流的作用力 磁場對電流的作用力（1）安培力的大小當 B、I、L 兩兩相互垂直時，F(xiàn)=BIL；當 B 與 I 平行時 F=0；當 B 與 I 成θ角時，則F=BILsinθ。注意：①適用于任何磁場；但只有勻強磁場才能直接相乘②L 應為有效長度，即圖中兩端點連線的長度（如圖 8-2-1 所示） ，相應的電流方向沿L 由始端流向末端。因為

2、任意形狀的閉合線圈，其有效長度為零，所以通電以后在勻強磁場中，受到的安培力的矢量和為零。（2）安培力的方向用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，并使四指指向電流方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受的安培力的方向，安培力的方向與 B 和 I 所決定的平面垂直。2．磁電式電表的原理 磁電式電表的原理（1）電流表的構造主要包括：蹄形磁鐵、圓柱形鐵芯、線圈

3、、螺旋彈簧和指針。蹄形磁鐵和鐵芯之間的磁場是均勻的輻向分布的，如圖 8-2-2 所示。無論通電導線處于什么位置，線圈平面均與磁感線平行。給線圈通電，線圈在安培力的力矩的作用下發(fā)生轉動，螺旋彈簧變形，產生一個阻礙線圈轉動的力矩，當二者平衡時，線圈停止轉動。電流越大，線圈和指針的偏轉角度也就越大，所以根據(jù)線圈偏轉的角度就可以判斷通過電流的大小。線圈的電流方向改變時，安培力的方向也就隨著改變，指針偏轉的方向也就改變，所以根據(jù)指針的偏轉方向，就

4、可以判斷被測電流的方向。（2）磁電式儀表的優(yōu)點是靈敏度高，可以測出很弱的電流；缺點是繞制線圈的導線很細，允許通過的電流很小。重點難點例析 重點難點例析一、 一、定性判斷通電導線或線圈在安培力作用下的運動方向 定性判斷通電導線或線圈在安培力作用下的運動方向1．電流元分析法：把整段電流等分為很多段直線電流元，先用左手定則判斷出小段電流元受到的安培力的方向，再判斷整段電流所受的安培力的合力方向，從而確定導體的運動方向。2．特殊位置分析法：把通

5、電導線轉到一個便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運動方向。3．等效分析法：環(huán)形電流可以等效為小磁針；通電螺線管可以等效為多個環(huán)形電流或條形磁鐵。4．推論分析法：兩通電導線平行時，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；通電導線不相互平行時，有轉到相互平行且方向相同的趨勢。【例 【例 1】如圖 8-2-3 甲所示，把一通電直導線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導線可以自由移動，當導線中通過如圖所示方向的電流時，試判斷導線的運動情況。A．

6、順時針方向轉動，同時下降 B．順時針方向轉動，同時上升C．逆時針方向轉動，同時下降 D．逆時針方向轉動，同時上升練習：如圖 8-2-4 所示 ，用細橡皮筋懸吊一輕質線圈，置于一固定直導線上方，兩者在同一豎直平面內，線圈可以自由運動。當給兩者通以圖示電流時，線圈將 （ ）A．靠近直導線，兩者仍在同一豎直平面內B．遠離直導線，兩者仍在同一豎直平面內C．靠近直導線，同時旋轉 90°角練習：如圖 8-2-9 所示，U 形金屬導軌與

7、水平面成 300 角放置，空間有與導軌平面垂直的勻強磁場 B=6×10-2T，兩平行導軌相距 L=0.1m，一質量 m=0.01kg,電阻 R=0.2Ω的導體棒 ab擱在導軌上，與導軌串聯(lián)的電源電動勢 E=3V，內阻 r=0.1Ω,導軌電阻不計，導軌與導體無摩擦。求導體棒剛釋放時的加速度。練習一 練習一1.如圖 8-2-12 所示, 一個勁度系數(shù)較小的金屬彈簧處自由狀態(tài), 當彈簧中通以圖示方向的電流時 ( )A．縱

8、向收縮，徑向膨脹B．縱向伸長，徑向收縮C．縱向伸長，徑向膨脹D．縱向收縮，徑向收縮2．如圖 8-2-13 所示，條形磁鐵放在水平桌面上，其上方固定一根直導線，導線與磁鐵垂直，并通以垂直紙面向里的電流，下列說法正確的是 （ ）A 磁鐵對桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用B. 磁鐵對桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用 C. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力的作用D. 磁鐵對桌面的壓力增大，受到桌面摩擦力的作用3．如圖 8-2

9、-14 所示，兩根相同的細線水平懸掛一段均勻載流直導線 MN，電流 I 的方向從M 到 N，繩子的拉力均為 F,為使 F=0，可能達到要求的方法有（ ）A．加水平向右的磁場 B．加水平向左的磁場C．加垂直于紙面向里的磁場 D．加垂直于紙面向外的磁場4．在地球赤道上空，沿東西方向水平放置一根通以由西向東的直線電流，則此導線 （ ）A．受到豎直向上的安培力 B．受到豎直向下的安培力C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向

10、東的安培力5．關于通電導線所受安培力 F 的方向、磁場 B 的方向、電流 I 的方向之間的關系，下述說法中正確的是 （ ） A. F、B、I 三者必須恒定保持垂直 B. F 必須垂直 B、I，但 B、I 可以不垂直C. B 必須垂直 F、I，但 F、I 可以不垂直 D. I 必須垂直 F、B，但 F、B 可以不垂直6．有一段通電直導線平行于磁場方向放入勻強磁場中，如圖 8-2-

11、15 所示，導線上電流方向由左指向右，在導線以其中點 O 為轉軸在豎直平面轉過 900 的過程中，導線受的安培力 （ ）A．大小不變，放向不變 B．由零增至最大，方向時刻改變C．由最大減小至零，方向不變 D．由零增至最大，方向不變7．如圖 8-2-16 所示，有一正三角形線圈 ABC，通有逆時針方向的電流，現(xiàn)有一水平方向的勻強磁場沿 BC 方向向右，則線圈運動情況是 （ ）A．以底邊 BC 為軸轉動，A 向紙外 B．以中