3-4磁场对通电导线的作用力2.ppt

3 4磁场对通电导线的作用力 二 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 M N 2A 方向从M到N 课堂训练 一 磁电式电流表 1 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 最基本的是磁铁和线圈 铁芯 线圈和指针是一个整体可以转动 指针 刻度盘 蹄形磁铁 圆柱形铁芯 线圈 2 电流表中磁场分布有何特点呢 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的 所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心 不管线圈处于什么位置 线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度 该磁场并非匀强磁场 但在以铁芯为中心的圆圈上 各点的磁感应强度B的大小是相等的 该磁场是匀强磁场吗 3 电流表的工作原理 1 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 它的平面都跟磁感线平行 当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力 这两个力产生的力矩使线圈发生转到 线圈转动使螺旋弹簧被扭动 产生一个阻碍线圈转动的力矩 其大小随线圈转动的角度增大而增大 当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时 线圈停止转动 2 磁场对电流的作用力与电流成正比 因而线圈中的电流越大 安培力产生的力矩也越大 线圈和指针偏转的角度也越大 因而根据指针的偏转角度的大小 可以知道被测电流的强弱 3 当线圈中的电流方向发生变化时 安培力的方向也随之改变 指针的偏转方向也发生变化 所以根据指针的偏转方向 可以知道被测电流的方向 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 容易烧坏 3 满偏电流Ig 内阻Rg反映了电流表的最主要特性 1 长为L的导线ab斜放 夹角为 在水平轨道上 轨道平行间距为d 通过ab的电流强度为I 匀强磁场的磁感应强度为B 如图所示 则导线ab所受安培力的大小为 A ILBB ILBsin C IdB sin D IdB cos 2 两个相同的圆形线圈 通以方向相同但大小不同的电流I1和I2 先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上 问释放后它们的运动情况是A 相互吸引 电流大的加速度大B 相互吸引 加速度大小相等C 相互排斥 电流大的加速度大D 相互排斥 加速度大小相等 B 09年全国卷 如图 一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中 且与磁场方向 垂直于纸面向里 垂直 线段ab bc和cd的长度均为L 且流经导线的电流为I 方向如图中箭头所示 导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 A 方向沿纸面向上 大小为B 方向沿纸面向上 大小为C 方向沿纸面向下 大小为D 方向沿纸面向下 大小为 A 4 在等边三角形的三个顶点a b c处 各有一条长直导线垂直穿过纸面 导线中通有大小相等的恒定电流 方向如图 过c点的导线所受安培力的方向 A 与ab边平行 竖直向上B 与ab边平行 竖直向下C 与ab边垂直 指向左边D 与ab边垂直 指向右边 C 5 据报道 最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮 其原理如图所示 炮弹 可视为长方形导体 置于两固定的平行导轨之间 并与轨道壁密接 开始时炮弹在导轨的一端 通以电流后炮弹会被磁力加速 最后从位于导轨另一端的出口高速射出 设两导轨之间的距离 导轨长 5 0m 炮弹质量 导轨上的电流I的方向如图中箭