安培力习题课PPT
C
F
F
推论法:两平行直线电流在 相互作用过程中,无转动趋 势,同向电流互相吸引,反 向电流互相排斥;两不平行 的直线电流相互作用时,有 转动到平行且电流方向相同 的趋势。
电流元法
B
F方向×
B
特殊位置法分析运动
B
F方向•
F
例2 如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁 铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线 圈与直导线中通以图示的电流是时,有关直导 线运动情况的说法中正确的是(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 C、逆时针方向转动,同时下降 D、逆时针方向转动,同时上升
若导线是弯曲的呢? 1.如图所示,导线abc为垂直折线,其中电流为 I,ab=bc=L,导线拓在的平面与匀强磁场垂直, 匀强磁场的磁感应强度为B,求导线abc所受安 培力的大小和方向. a
Fab BIL Fbc BIL
Fabc 2BIL
b
c
2.如图所示,将通电导线圆环平行于纸面缓慢 地竖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( )
磁场对通电导线的作用力(习题课)
专题一:判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题的基本方法
1.画出导线所在处的磁场方向 2.确定电流方向 3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
安培力的综合运用:作平面受力图是关键 例1:在两图中,匀强磁场磁感应强度为B, 有一段长L,通有电流为I的直导线ab,电流 方向从a到b,则导线所受磁场力大小和方向 如何?并将立体图改画为平面图.
练习1:如图所示,一根有质量的金属棒MN, 两端用细软导线连接后悬于a、b两点,棒的中部 处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有 电流,方向从M流向N,些时悬线上有拉力,为 了使拉力等于零,可以 ( ) C a b A.适当减小磁感应强度
B.使磁场反向 C.适当增大电流 D.使电流反向
M
N
练习2:如图所示,在磁感应强度为1T的匀强
磁场中,有两根相同的弹簧,下面挂一条长为 0.5m,质量为0.1kg的金属棒MN,此时弹簧 伸长10cm,欲使弹簧不伸长则棒上应通过的 电流的大小和方向如何?
B M I N
2A,方向从M到N
练习3: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 o 强磁场B=2T中,AC=40cm, ,求三角形 a 30 框架各边所受的安培力。
Fbc 0 N Fab Fac 0.69N
c
b
I B
a
练习4:如图所示,质量为 60g的铜棒长为a=20cm, 棒的两端与长为L=30cm的 细软铜线相连,吊在磁感应 强度B=0.5T、方向竖直向上 的匀强磁场中.当棒中通过恒 定电流I后,铜棒向上摆动, 最大偏角θ =60°,g取10m /s2,求: (1)铜棒中电流I的大小. (2)铜棒在摆动过程中的最大 速率(结果保留一位有效数 字).
B B α a B α F α B
b α α
F
例2:如图所示,两条间距为d,表面 光滑的平行金属导轨M、N,导轨 平面与水平面的倾角为θ ,导轨 的一端有一电池组与M、N相连, 整个装置处在方向竖直向下、磁 感强度为B的匀强磁场中。现将 一质量为m的水平金属棒PQ与轨道垂直地置于导 轨上,这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为 R,PQ棒刚好处于静止状态。设电池组的内阻为r, 试计算电池组的电动势E,并标明极性。
例3:如图所示,电源电动势 E=2V,r=0.5Ω,竖直导轨电 阻可略,金属棒的质量 m=0.1kg,R=0.5Ω,它与导 轨动摩擦因数μ =0.4,有效长 度为0.2m,靠在导轨外面,为 使金属棒不动,我们施一与纸 面夹角300与导线垂直且向里的 磁场(g=10m/s2).求:此磁 场是斜向上还是斜向下?B的范 围是多少? (斜向下,3T≤B≤16.3T )
推论法
螺线管通电后,在轴向上有收缩趋势;在径向上有扩张趋势.
课本P94
+
-
F′ N
F S N
F S
变大 (1)绳子拉力_______
(变大,变小,不变)
f
桌面对磁铁的摩擦力
水平向右 _______( 有 有,无) 方向_______.
(2)桌面对磁铁的支持 力_______ 变小
(3)桌面对磁铁的摩擦 力________( 无 有,无).
N
S
例3 如图所示,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈,线圈与水平 磁铁位于.线圈向磁铁平移 B.线圈远离磁铁平移 C.从上往下看,线圈顺时针转动,同时靠近磁铁 D.从上往下看,线圈逆时针转动,同时靠近磁铁
电流微元法 F
N S
等效法分析运动 F
N
× I方向
F
F
• I方向
S
特殊位置法
例4、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段 距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将: ( A) A、吸引. B、排斥.C、保持静止. D、边吸引边转 动. 结论法:同向电流互相吸引
N
S
N
S
例5、如图所示,一条劲度系数较小的 金属弹簧处于自由状态,当弹簧通以 电流时,弹簧将( A ) A.纵向收缩,径向膨胀; B.纵向伸长,径向收缩; C.纵向收缩,径向伸长; D.纵向伸长,径向膨胀。
A.逐渐变大
B
B.先变大后变小
C.逐渐变小
I
D.先变小后变大
B
例1 如图所示,两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd,分 别通有方向如图的电流,若通电导线ab固定不不动,导线cd能自 由运动,则它的运动情况是( ). A.顺时针转动,同时靠近导线ab B.顺时针转动,同时远离导线ab C.逆时针转动,同时靠近导线ab D.逆时针转动,同时远离导线ab