“安培力的應用”(自建)課件

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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 不受力不受力受力最大受力最大受力較小受力較小1.安培力的大小安培力的大小:在勻強磁場中，在通電在勻強磁場中，在通電直導線與磁場方向垂直的情況下電流直導線與磁場方向垂直的情況下電流所受的安培力所受的安培力F等于磁感應強度等于磁感應強度B、電流、電流I和導線長度和導線長度L三者的乘積三者的乘積 FBIL一一.通電導線在磁場中所受的安培力通電導線在磁場中所受的安培力2.安培力的方向安培力的方向:用用左手定則左手定則來判定：來判定：伸開左手使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手伸開左手使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中

2、，讓磁感線垂直穿入掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向例例1.如圖所示如圖所示,在磁感應強度為在磁感應強度為1T的勻強磁場的勻強磁場中中,有兩根相同的彈簧有兩根相同的彈簧,下面掛一條長下面掛一條長0.5m,質質量為量為0.1kg的金屬棒的金屬棒MN,此時彈簧伸長此時彈簧伸長10cm,欲欲使彈簧不伸長則棒上應通過的電流的大小和方使彈簧不伸長則棒上應通過的電流的大小和方向如何向如何?解解:未通電時未通

3、電時,兩彈簧的彈力之兩彈簧的彈力之 和等于重力和等于重力.mgTT通電后通電后,彈簧不伸長彈簧不伸長,則安培力則安培力 等于重力等于重力.mgFBIL=mgI=mg/BL=1/0.5=2A由左手定則由左手定則,電流方向應向右電流方向應向右.圖 (2)例例 平行光滑導軌寬度為平行光滑導軌寬度為L，導線平面與水平面，導線平面與水平面夾角夾角，在導軌回路中有電動勢為，在導軌回路中有電動勢為、內阻為、內阻為r的電的電池，回路其他電阻均集中在池，回路其他電阻均集中在R，如圖（，如圖（1）所）所示一根質量為示一根質量為m、長為、長為L的金屬棒的金屬棒ab水平置于導水平置于導軌平面上，在磁場作用下保持靜止軌

4、平面上，在磁場作用下保持靜止 試求：試求：?B11的的大大小小應應多多大大則則磁磁感感應應強強度度導導軌軌平平面面向向下下，）如如果果勻勻強強磁磁場場垂垂直直于于（E r在解這類題時必須畫出側視圖，只有在解這類題時必須畫出側視圖，只有在側視圖上才能正確表示各力的準確在側視圖上才能正確表示各力的準確方向，從而弄清各矢量方向間的關系方向，從而弄清各矢量方向間的關系（）如果勻強磁場方向豎直向下，則磁感應（）如果勻強磁場方向豎直向下，則磁感應強度強度的大小應多大？的大小應多大？E r圖 (3)n練習練習、如圖所示，光滑導軌與水平面成、如圖所示，光滑導軌與水平面成角，導角，導軌寬軌寬L。勻強磁場磁感應強

5、度為。勻強磁場磁感應強度為B。金屬桿長也。金屬桿長也為為L，質量為，質量為m，水平放在導軌上。當回路總電，水平放在導軌上。當回路總電流為流為I1時，金屬桿正好能靜止。求：時，金屬桿正好能靜止。求：B至少多至少多大？這時大？這時B的方向如何？的方向如何？若保持若保持B的大小不變的大小不變而將而將B的方向改為豎直向上，應把回路總電流的方向改為豎直向上，應把回路總電流I2調到多大才能使金屬桿保持靜止？調到多大才能使金屬桿保持靜止？練習n1 1、下圖所示的天平可用來測定磁感應強度。天平的右臂下面、下圖所示的天平可用來測定磁感應強度。天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為掛有一個矩形線圈，寬為L L，共，

6、共N N匝，線圈的下部懸在勻強磁場匝，線圈的下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面。當線圈中通有電流中，磁場方向垂直紙面。當線圈中通有電流I(I(方向如圖方向如圖)時，時，在天平左、右兩邊加上質量各為在天平左、右兩邊加上質量各為m m、m m的砝碼，天平平衡。的砝碼，天平平衡。當電流反向當電流反向(大小不變大小不變)時，右邊再加上質量為時，右邊再加上質量為m m的砝碼后，天的砝碼后，天平重新平衡。由此可知平重新平衡。由此可知()n(A)(A)磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為(m(m-m-m)g/NI L)g/NI L(B)(B)磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為mg/2NI L mg/2NI L(C)(C)磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為(m(m-m-m)g/NI L)g/NI L(D)(D)磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為mg/2NI Lmg/2NI L B