34通电导线对磁场的作用力 新课标新人教版高中物理选修3-1（共22张PPT）.ppt

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1、4通电导线对通电导线对磁场磁场的作用力的作用力安培力安培力安培力安培力磁场对电流的作用力称为安培力。磁场对电流的作用力称为安培力。一一一一.安培力的方向安培力的方向安培力的方向安培力的方向左手定则：左手定则：左手定则：左手定则：伸伸开开左左手手，使使拇拇指指与与四四指指在在同同一一个个平平面面内内并并跟跟四四指指垂垂直直，让让磁磁感感线线垂垂垂垂直直直直穿穿穿穿入入入入手手心心，使使四四指指指指向向电电流流的的方方向向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。FB，FI，BIFB，FI，BIFB，FI，BIFB，FI，BIFB，FI，B与与I不垂

2、直不垂直 安培力方向总是垂直于磁感线和安培力方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面，即通电导线所在的平面，即FB，FI，但，但B与与I不一定垂直。不一定垂直。F、B、I三者的方向之间的关系：三者的方向之间的关系：【例题例题例题例题1 1】画出图中第三者的方向。画出图中第三者的方向。【答案答案答案答案】由左手定则作答。由左手定则作答。由左手定则作答。由左手定则作答。【注意注意注意注意】安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。【例题例题例题例题2 2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。画出图中通电导线棒所受安培力的方向。【

3、答案答案答案答案】由左手定则作答。由左手定则作答。由左手定则作答。由左手定则作答。【注意注意注意注意】安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。1.当电流与磁场方向垂直时，当电流与磁场方向垂直时，F=ILB二二二二.安培力的大小安培力的大小安培力的大小安培力的大小B1B2F=ILBsin2.当电流与磁场方向夹当电流与磁场方向夹角时，角时，【例例例例题题题题3 3】如如图图所所示示，两两平平行行光光滑滑导导轨轨相相距距0.2m，与与水水平平面面夹夹角角为为450，金金属属棒棒MN的的质质量量为为0.1kg，处处在在竖竖直直向向

4、上上磁磁感感应应强强度度为为1T的的匀匀强强磁磁场场中中，电电源源电电动动势势为为6V，内内阻阻为为1，为为使使MN处处于于静静止止状状态态，则则电阻电阻R应为多少？应为多少？(其他电阻不计其他电阻不计)【答案答案】R=0.2如如图图所所示示，条条形形磁磁铁铁放放在在水水平平桌桌面面上上，在在其其正正中中央央的的上上方方固固定定一一根根直直导导线线MN，导导线线与与磁磁场场垂垂直直，给给导线通以由导线通以由N向向M的电流，则：的电流，则：A.磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力减小，受桌

5、面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用F如如图图所所示示，在在倾倾角角为为30o的的斜斜面面上上，放放置置两两条条宽宽L0.5m的的光光滑滑平平行行导导轨轨，将将电电源源、滑滑动动变变阻阻器器用用导导线线连连接接在在导导轨轨上上，在在导导轨轨上上横横放放一一根根质质量量为为m0.2kg的的金金属属棒棒ab，电电源源电电动动势势E12V，内内阻阻r0.3，磁磁场场方方向向垂垂直直轨轨道道所所在在平平面面，B0.8T。欲欲使使棒棒ab在在轨轨道道上上保

6、保持持静静止止，滑滑动动变变阻阻器器的的使使用用电电阻阻R应应为为多多大大？（g取取10m/s2，其其它它电电阻阻不计）不计）BE rRa30bBGFNF三三三三.磁电式电表磁电式电表磁电式电表磁电式电表磁感应强度磁感应强度B，线圈侧向长，线圈侧向长度度L，宽度，宽度d，匝数，匝数n，电流，电流I【说明说明】由于磁场对电流的作用力跟电流成由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。度是均匀的。直

7、线电流间的作用直线电流间的作用直线电流和闭合电流的作用直线电流和闭合电流的作用磁铁与电流的作用磁铁与电流的作用通电导体在磁场中的平衡和加通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题速运动问题四四.通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题【例题例题1】如图所示，用细线悬挂在匀强磁场中如图所示，用细线悬挂在匀强磁场中一段通电导线，悬线与竖直方向成一段通电导线，悬线与竖直方向成30角，若该角，若该导线通过的电流为导线通过的电流为0.2A，导线长度为导线长度为0.1m。导线导线质量为质量为0.02kg。求：求：（1）导线受到的安培力为多大？）导线受到的安培力为多大？（2）匀强磁

8、场的磁感应强度）匀强磁场的磁感应强度 B I m【例题例题2】如图所示，如图所示，PQ 和和 M N 为水平、平行放为水平、平行放置的金属导轨，相距置的金属导轨，相距 1m，导体棒，导体棒 ab 跨放在导轨上，跨放在导轨上，棒的质量为棒的质量为 m=0.2Kg，棒的中点用细绳经滑轮与，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量物体相连，物体的质量 M=0.3 Kg，棒与导轨的动，棒与导轨的动摩擦因数摩擦因数=0.5，匀强磁场的磁感应强度，匀强磁场的磁感应强度 B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升方向竖直向下，为了使物体匀速上升 1m，问：，问：（1）应在棒中通入多应在棒中通入多大的恒定电流？方向大的恒定电流？方向如何？如何？（2）安培力是否做功？）安培力是否做功？如果做功，则做功多少？如果做功，则做功多少？四四.通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题通电导体在磁场中的平衡和加速运动问题