安培力的应用.ppt

,安培力的应用华清中学罗忠军,一、左手定则的应用例1.如图所示的条形磁铁放置在水平桌面上，它的中央正方固定一条直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直线面向外的电流，磁铁仍然静止的桌面上，则：（）,A磁铁对桌面压力减小，它仍不受桌面摩擦力作用B磁铁对桌面压力增大，它要受桌面摩擦力作用C磁铁对桌面压力增大，它仍不受桌面摩擦力作用D磁铁对桌面压力减小，它要受桌面摩擦力作用,答案：,A,（练1）一条形磁铁放在水平桌面上，在它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的横截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是（）A磁铁对桌面的压力减小B磁铁对桌面的压力增大C磁铁受到向右的摩擦力D磁铁受到向左的摩擦力,AD,1.电流元分析法：把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一小段就是一个电流元。先用左手定则判断出其中每小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运动方向。,例2.如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（AB的重力不计）在水平面内沿什么方向运动?,二、电流微元法、特殊位置法、等效法、结论法等分析安培力作用下导体的运动,2.特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置。,例3.如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（AB的重力不计）沿逆时针方向运动的同时在竖直方向向上还是向下运动?,3.等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。,（练2）如图所示，把一重力不计的通电导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，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；,A,例4两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（）A、顺时针方向转动，同时靠近导线ABB、顺时针方向转动，同时离开导线ABC、逆时针方向转动，同时离开导线ABD、逆时针方向转动，同时靠近导线AB,D,结论：两通电导线有达到电流方向相同，并靠近的趋势,结论法通电矩形导线框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NM平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A.线框有两条边所受的安培力方向相同；B.线框有两条边所受的安培力大小相同；C.线框所受安培力的合力朝左；D.线框所受安培力的合力为0；,正确答案：B、C,三.安培力参与的平衡问题,例5.如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L0.5m的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为m0.2kg的金属棒ab，电源电动势E12V，内阻r0.3，磁场方向垂直轨道所在平面，B0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）,（练4）.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?,解:未通电时,两弹簧的弹力之和等于重力.,通电后,弹簧不伸长,则安培力等于重力.,BIL=mg,I=mg/BL=1/0.5=2A,由左手定则,电流方向应向右.,【点评】为了解题时更直观，在进行受力分析时应将立体图转变为平面图；求三力平衡问题时，运用矢量三角形的知识会使解题过程更简捷.方法概述解有关受安培力作用下导线的受力平衡问题的一般方法是：(1)由左手定则判断导体