安培力的各种情况(习题课含练习).ppt

,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,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,磁场对通电导线的作用力（习题课）,例1如图3-20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abB顺时针转动，同时远离导线abC逆时针转动，同时靠近导线abD逆时针转动，同时远离导线ab,F,F,自由,同向相吸,例1如图3-20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abB顺时针转动，同时远离导线abC逆时针转动，同时靠近导线abD逆时针转动，同时远离导线ab,C,结论法：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。,F,F,同向相吸,异向相斥,结论法：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。,电流微元法,B,F方向,F方向,B,B,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、逆时针方向转动，同时下降D、逆时针方向转动，同时上升,N,S,特殊位置法分析运动,C,等效法分析运动,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同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现()16A线圈向磁铁平移,9B线圈远离磁铁平移,1C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁,11D从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁,电流微元法,特殊位置法,F,F,F,F,I方向,I方向,D,电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动,电流微元法、特殊位置法分析运动,N,S,B,F方向,F方向,B,B,F,等效法分析运动,N,S,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、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,A,N,N,S,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（）.纵向收缩，径向膨胀；.纵向伸长，径向收缩；.纵向收缩，径向伸长；.纵向伸长，径向膨胀。,A,螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势；在径向上有扩张趋势,（4）推论分析法,课本P94,+,-,等效法分析运动,N,S,例6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同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现()16,A线圈向磁铁平移,9B线圈远离磁铁平移,1C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁,11D从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁,电流微元法,特殊位置法,F,F,F,F,I方向,I方向,D,（1）绳子拉力_(变大,变小,不变)（2）桌面对磁铁的支持力_（3）桌面对磁铁的摩擦力_(有,无).,变大,变小,无,桌面对磁铁的摩擦力_(有,无)方向_.,有,水平向右,f,反馈练习1如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用,6C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用9,16D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用1,5,B,F,F,A,三、磁电式电流表,1、电流表的构造,如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。,2、电流表的工作原理:,1、当电流通过线圈时线圈左右两边都要受到方向相反安培力，使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，反线圈转动。,3、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，表盘的刻度就是均匀的了。,2、电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小,三、磁电式电流表的特点,1、表盘的刻度均匀，I。2、灵敏度高，但过载能力差。3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。,反馈练习2.电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高.下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是().A增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度6,12B增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度11,8C电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高5,7D电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高4,2,AB,F=NILB,=kNILB,电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高,=kNILBNB,电压表读数偏小,I（Rg+R)=I(Rg+R)=U,C,注意:U一定,I,I,反馈练习3、一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是（）A、减少表头线圈的匝数B、增大表内的串联电阻C、增强表头的永久磁铁的磁性D、转紧表内的螺旋弹簧,I(Rg+R)=I(Rg+R)=U,=kNILBNB,课本P93做一做,俯视图,o,I,F,F,F,F,课后作业,1如图所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入AC方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（）A、不改变电流和磁场方向，适当增大电流B、只改变电流方向，并适当减小电流C、不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度D、同时改变磁场和电流方向，并适当增大磁感应强度,AD,2、一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（）A、只减小电流14,2B、只增加电流13,3C、只改变电流方向16,8D、只改变磁场方向13,7,ACD,mg,ILB,F,F,2F+ILB=mg,2F=ILB+mg,ILB,3如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）A.F2B.F1F2,12C.F1F23,7D.2F1F23,4,F1,a,b,F1,F2=F1-FB,F2=F2,A,B,B,FB,FB,F2=F1-FB=F2,4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向19，14（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向8，10,B2min,mg,（2）F安2=ILB2sin=mg,B2min方向水平向左,F安2=mg,F安2=ILB2min=mgB2min=mg/IL,I,B2min,B2,B2,俯视图,4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向19，14（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向8，10,B2min,mg,B1min,（2）F安2=ILB2sin=mg,（1）ILB1min=F安min=mgsin,B1min方向垂直斜面向上,B2min方向水平向左,F安2=mg,mg,N,FNF安合=mg,F安min,F安2=ILB2min=mgB2min=mg/IL,4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求（3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应外加磁场的方向范围,B2,F安min,mg,B1,（3）B,FN,B,F安,FNF安合=mg,4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向，14（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向，10,B2min,mg,B1min,（2）F安2=ILB2sin=mg,（1）ILB1min=F安min=mgsin,B1min方向垂直斜面向上,B2min方向水平向左,F安2=mg,mg,N,FNF安合=mg,F安min,F安2=ILB2min=mgB2min=mg/IL,5如图所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来？（）A.方向沿x轴的恒定磁场16，15B.方向沿y轴的恒定磁场C.方向沿z轴的恒定磁场1，4D.方向沿z轴的变化磁场11，12,B,F,F,B,F,F,B,B,F,F,F,F,6.质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图3-24所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的