1.1磁场对通电导线的作用力ppt课件-（2019） 新人教版高中物理高二下学期选择性必修二 (1).pptx

1、第1节 磁场对通电导线的作用力 第一章 安培力与洛伦兹力磁通量(Wb)=BS=BS垂直于纸面向里的磁场垂直于纸面向外的磁场垂直于纸面向里的电流垂直于纸面向外的电流竖直向下的磁场竖直向上的磁场电场电荷磁场通电导线定义：通电导线在磁场中受到的力称为安培力安培：电动力学的创始人，被誉为是“电学中的牛顿”思考：安培力的方向与哪些因素有关？猜想：与电流方向和磁场方向有关演示实验(控制变量法)(1)改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变(2)改变磁场的方向，观察受力方向是否变化次数次数 磁场方向磁场方向电流电流方向方向安培力方向安培力方向图图1向下垂直纸面向外水平向右2垂直纸面向里水平向左3向上水平向

2、右4垂直纸面向外水平向左FFFF实验现象结论：安培力的方向既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直内容：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向例1.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向例2.画出图中通电直导线A受到的安培力的方向安培定则安培定则左手定则左手定则应用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向内容具体情况直流电流环形电流或通电螺旋管电流在磁场中条件拇指指向电流的方向四指指向电流的环绕方向磁感线穿手心，四指指向电流方向结果四肢弯曲是方向表示磁感线方向拇指指向轴线上磁

3、感线的方向拇指指向电流受到的安培力方向例3.如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈()A.向左运动 B.向右运动C.静止不动 D.无法确定A A例4.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（）A.顺时针方向转动，同时下降B.顺时针方向转动，同时上升C.逆时针方向转动，同时下降D.逆时针方向转动，同时上升C C例5.如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由

4、左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是( )A.静止不动B.向纸外平动C.N极向纸外，S极向纸内转动D.N极向纸内，S极向纸外转动C C例6.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（）A.顺时针方向转动，同时靠近abB.逆时针方向转动，同时离开abC.顺时针方向转动，同时离开abD.逆时针方向转动，同时靠近ababcdD DNSIFBIL当BI时F0当B和I夹角为时，F的方向？F的大小?当BI时NSINSI当导线（电流I）与磁场B方向夹角时:F = B2ILBILsin(为B与I的正向夹角)B1B2B法一：分解磁感应强度B思路：变不

5、垂直成垂直法二：投影导线L1F = BIL1BILsin(为B与I的正向夹角)大小：当导线方向与磁场方向垂直时，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比当IB ，且为匀强磁场，此时电流所受的安培力最大当IB，电流所受的安培力最小，等于零当导线方向与磁场方向成角时，所受安培力介于最大值和最小值之间： F安安 = BILsin BIBB公式：F=BIL1.导线所处磁场应为匀强磁场，在非匀强磁场中， FBILsin 仅适用于很短的通电导线，即直线电流元2.对于弯曲导线，F=BIL中的L为“有效长度”3.任一闭合通电导线的有效长度为0，

6、即所受安培力为04.当通电导线平行于磁场放置时，安培力F0判一判(1)通电导线所受安培力的方向与磁场的方向相同()(2)通电导线所受安培力的方向与磁场的方向垂直()(3)通电导线所受安培力的方向与直线电流的方向垂直()(4)不通电的导线在磁场中一定不受安培力()(5)通电的导线在磁场中一定受安培力()(6)对处于匀强磁场中的某段导线而言，所通电流越大，所受安培力越大()例7.将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向00.02 N水平向右水平向右0.02 N垂直导线斜向左上方垂直导线斜向

7、左上方IBIB30IB例8.如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面各里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中，所受的安培力大小变化是 ( )A.逐渐变大B.先变大后变小C.逐渐变小D.先变小后变大BIB B例9.如图所示，两平行轨道间距离为L，直导线ab与轨道紧密接触，ab与导轨夹角为，电路中电流为I，匀强磁场垂直于导轨平面（图中未画出），磁场的磁感应强度大小为B，则ab受到安培力的大小为（ ）A.BILsinB.BILC.BIL/sinD.因为在轨道外的导线长度未知，所以大小不能确定C C例10.如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为45，

8、金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)BNBG GN NF F安安【答案】R=0.2例11.质量为m，长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成角斜向下，如图所示，求棒MN所受的支持力大小和摩擦力大小IBG GN NF F安安fM磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）.整体，可转动阅读课本p4-p5，思考下列问题：1.线圈的转动是怎样产生的？2.线圈为什么不能

9、一直转动下去？3.为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？4.如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向？5.极靴和铁质圆柱的作用是什么？让磁场都沿半径方向无论线圈转到什么位置，都与磁感线平行，左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等特点：1.灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小2.电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的3.线圈平面始终与磁感线平行，线圈所在位置的磁感应强度的大小相等，方向不一定相同安培力方向：左手定则大小垂直：F=BIL平行：F=0有夹角：F=BILsin磁电式电流表1.通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是

10、固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示。下列哪种情况将会发生（ ）A.L2绕轴O按顺时针方向转动B.L2绕轴O按逆时针方向转动C.因L2不受磁场力的作用，故L2不动D.因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动B B2.通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行。下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用的（ ）A.线框所受安培力的合力为零B.线框有两条边所受的安培力方向相同C.线框有两条边所受的安培力大小相同D.线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势C C3.如图，在薄金属圆筒表面上通以环绕圆筒、分布均匀的恒定电流时，由于受磁场力的作用，该圆筒的形变趋势为（ ）A.沿轴线上下压缩，同时沿半径向内收缩B.沿轴线上下拉伸，同时沿半径向内收缩C.沿轴线上下压缩，同时沿半径向外膨胀D.沿轴线上下拉伸，同时沿半径向外膨胀C C4.如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力大小为F，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力大小为（ ） A. 3F B. 4FC. 5F D. 6FACAC