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通电导线在磁场中受力情况课件
况将是( C)
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
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GGLX 巩固练习
B 磁场中某处的磁感线如图所示 ( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大
问题2:F、B、I一定两两垂直吗?
结论:F一定与B垂直,一定与I垂直。但B与I不一 定垂直。
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思考与讨论
F=试BI指L中出下的述L为各有图效中的长安度F培=B力IL的大小。
L
L
L
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例题:如图所示,在匀强磁场中用两根柔软的细线将
金属棒ab悬挂在水平位置上,金属棒中通入由a到b
实验表明:通电导体在磁场中受力方向与电 流方向和磁场方向有关。
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实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图:
B
FI
B
IF
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F、B、I方向关系 遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直又与 F 磁场方向垂直,即垂直于电流和磁场所 在的平面
B
I
示意图
左手定则:伸开左手,使拇指与其
FI
α
α
B
F
B
F
BI
I
I
30 F
°
α
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问题:如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过 磁场发生相互作用
结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
请使用刚学过的知识解释本实验 结果。
同向电流
反向电流
F
F
FF
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三、安培力的大小
(1) 在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直 的情况下,导线所受安培力F等于磁感应强度B、电 流I和导线的长度L三者的乘积。
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
b a
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GGLX 巩固练习
如图所示,直角三角形abc组成的导线框内通有电流I =1A,并处在方向竖直向下的匀强磁场B=2T中, AC=40cm,a,30求o 三角形框架各边所受的安培力。
c
Fbc 0N
FabFac0.6N 9
b
I
a
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即: FBIL
(2)平行时: F0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢?
I
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三、安培力的大小
B
通电直导线与磁场方向不垂直的情况
把磁感应强度B分解为两个分量:
B1
B2
θ
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
I
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力, 通电导线所受作用力仅由B1决定
线圈下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.利用这 架天平如何测定磁场的磁感应强度. (1)写出测量方法.
(2)磁感应强度的表达式B=___(用测量的物理量表示).
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解析:
(1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I,在天平左右两 盘各加质量分别为m1,m2的砝码,天平平衡,由此就可得
()
A.顺时针方向转动,同时靠近ab
a
B.逆时针方向转动,同时离开ab
c
d
C.顺时针方向转动,同时离开ab
b
D.逆时针方向转动,同时靠近ab
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GGLX 巩固练习
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 中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情
B I
B I
BI
30°
0
0.02N
0.02N 垂直导线,
水平向右
斜向左上方
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例题
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙ 固定
×
×
×
F
×
×
×
解析:两电流不平行时,有转动到相互平行
且电流方向相同的趋势
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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
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
F 0
90O FIBL
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三、安培力的大小
公式: F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注:在中学阶段,此公式仅适用于匀强磁场
问题1:若B与I不垂直时,F安与B和I方向关系可以
概括为哪句话?这时左手定则对磁感应线有何要求?
B
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GGLX 巩固练习
如图所示,向一根松弛的导体线圈中通以电
流,线圈将会
()
A
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀
纵向
C.纵向伸长,径向收缩
D.纵向收缩,径向收缩
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XSND 小试牛刀
如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边 缘内壁放一个圆环形电极,将两电极接在电池的两极上, 然后在玻璃皿中放入盐水,把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中,N极在下,S极在上,盐水就会旋转起来.
(1) 猜想一下,盐水转动的方向, 并实际做一做实验来验证.
(2) 探究盐水旋转的原因.
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答案: (1)通过左手定则判定,盐水从上向下看逆时针旋转.
(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流, 由于磁场方向向上,故盐水逆时针旋转.
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如图所示,天平右臂下面挂有一个矩形线圈宽为L,共N匝,
的稳定电流I,这时两根细线被拉紧,现要想使两根
细线对金属棒拉力变为零,可采用哪些方法:
(
AC )
(A)适当增大电流I (B)将电流反向并适当改变大小 (C)适当增大磁场 (D)将磁场反向并适当改变大小
a
I
b
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GGLX 巩固练习
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
余四个手指垂直,并且都与手掌在同 一平面内;让磁感应线从掌心进入, 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
再次提醒:一定要使用左手!
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二、安培力方向的判断
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
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6
二、安培力方向的判断
B B
B
IIF来自BIB
第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力
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一、知识回顾
如何描述磁场强弱?
B F (BI) IL
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2
安培力(Ampere force)的方向
1、定义:磁场对电流的作用力称为安培力, 是为了纪念安培而命名的。
思考与讨论
在电场中,电场强度的方向就是正电荷 所受电场力的方向。那么,在磁场中,磁感 应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受 力方向呢?