安培力磁感应强度

1、一一.磁感应强度磁感应强度注注:(1) L为垂直于磁场方向的通电导线为垂直于磁场方向的通电导线的长度的长度1.定义：定义：2.表达式表达式ILFB (2) I为通电导线的电流大小为通电导线的电流大小 (3)F为该通电直导线所受的安培力为该通电直导线所受的安培力LlB(4) B与与F、IL无关，是表征磁场本无关，是表征磁场本身性质的物理量身性质的物理量3.单位单位特斯拉特斯拉 简称：特简称：特 国际符号：国际符号：T4.磁感应强度方向磁感应强度方向5. 匀强磁场匀强磁场 特点：特点：磁感应强度处处相等磁感应强度处处相等 磁感线相互平行且疏密均匀磁感线相互平行且疏密均匀二二.安培力安培力1.大小公

2、式大小公式 (1) 统一用国际单位统一用国际单位L(2) 适用于匀强磁场中的通电直导线适用于匀强磁场中的通电直导线,非非匀强磁场中的很短的通电导线匀强磁场中的很短的通电导线BILF L讨论：讨论：(1) BI时，时， F=BIL(2) BI时，时， F=0(3) B与与I夹角夹角为为时，时，F = B I Lsin（为为I与与 B的夹角）的夹角）注：注：二二.安培力安培力2. 方向方向左手定则：左手定则：讨论：若讨论：若B不垂直于不垂直于I ，如何判，如何判断安培力的方向？断安培力的方向？伸开左手，使大拇指跟其余四伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且都跟手掌在一个手指垂直，且都跟手掌在一个

3、平面内，让磁感线穿过手心，个平面内，让磁感线穿过手心，使四指指向电流方向，则大拇使四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是安培力的方指所指的方向就是安培力的方向向判断方法：判断方法：I三、三、 几类典型问题几类典型问题1. 安培力方向、大小安培力方向、大小BBBIII已知：磁感强度已知：磁感强度B电流强度电流强度I金属棒的长金属棒的长度度L画出图中通电导线棒所受安培力的方向画出图中通电导线棒所受安培力的方向1.质量为质量为m的导体棒的导体棒AB静止在水平导轨上，导静止在水平导轨上，导轨宽度为轨宽度为L，已知电源的电动势为，已知电源的电动势为E，内阻为，内阻为r，导体棒的电阻为导体棒的电阻为R，

4、其余接触电阻不计，磁感，其余接触电阻不计，磁感应强度为应强度为B。（1）若磁场方向竖直向上，金属棒所受的摩）若磁场方向竖直向上，金属棒所受的摩擦力。擦力。（2)如图磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面如图磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为的夹角为 ，求轨道对导体棒的支持力和摩擦，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力力如图所示，两平行光滑导轨相距如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平，与水平面夹角为面夹角为45，金属棒，金属棒MN的质量为的质量为0.1kg，处在，处在竖直向上磁感应强度为竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电的匀强磁场中，电源电动势为动势为6V，内阻为，内阻为1，为使，为

5、使MN处于静止状态处于静止状态. (1)安培力的大小安培力的大小 （2）应该通多大的电流；）应该通多大的电流； （3）电阻）电阻R应为多少？应为多少？(其他电阻不计其他电阻不计)4在两个倾角均为的光滑斜面上，在两个倾角均为的光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，分别通以放有一个相同的金属棒，分别通以电流电流I1和和I2，磁场的磁感应强度大小，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图相同，方向如图(a)、(b)所示，两金所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流强度的比值下的电流强度的比值I1：I2为多少？为多少？图3-4-8（ 1）若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度）

6、若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？为多大？（2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？如何？如图质量为如图质量为m、长为长为L的通电直导线的通电直导线ab水水平地放置在倾角为平地放置在倾角为、宽为、宽为L的光滑斜面的光滑斜面上，已知导线上，已知导线ab中的电流大小为中的电流大小为I，要导，要导线线ab在斜面上保持静止在斜面上保持静止.安培力结合动量定理求电荷量的问题安培力结合动量定理求电荷量的问题如图如图54-11所示，质量为所示，质量为m的铜棒的铜棒ab放在放在U形导线框右形导线框右端，棒长和框宽均为端，棒长和框宽均为L，整个装置放在磁感应强度为

7、，整个装置放在磁感应强度为B、方向、方向竖直向下的匀强磁场中竖直向下的匀强磁场中.开关开关S闭合后，铜棒在磁场力作用下闭合后，铜棒在磁场力作用下被平抛出去，下落高度被平抛出去，下落高度h后图后图54-11的水平位移为的水平位移为s.求闭合开求闭合开关后通过铜棒的电荷量关后通过铜棒的电荷量Q.图图54-11如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽的斜面上，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轨上，在导轨上横放一根质量为m0.2kg的金属棒的金属棒ab，电源电动势电源电

8、动势E12V，内阻，内阻r0.3，磁场方向垂直轨道，磁场方向垂直轨道所在平面，所在平面，B0.8T。欲使棒。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻变阻器的使用电阻R应为多大？（应为多大？（g取取10m/s2，其它电阻，其它电阻不计）不计）BE rRa30bBGFNF电流表的工作原理电流表的工作原理蹄形磁铁蹄形磁铁 圆柱形铁心圆柱形铁心 线圈线圈 螺旋弹簧螺旋弹簧 指针指针 (一)电流表的构造电流表的构造电流表的两个指标电流表的两个指标: 满偏电流满偏电流Ig. 内电阻内电阻RgF1F2F3F4F1F2线圈将向左靠近线圈将向左靠近1。线圈各边的安培力的。线圈各边的

9、安培力的 方向方向 和大小关系如何？和大小关系如何？2. 线圈是否会移动或转动呢？线圈是否会移动或转动呢？四个力均在同一平面内四个力均在同一平面内线圈不会转动线圈不会转动下页下页返回返回作业作业(二二)电流表的工作原理电流表的工作原理蹄形磁铁和铁心间的磁场是均匀地蹄形磁铁和铁心间的磁场是均匀地辐向分布的辐向分布的,不管通电线圈转到什不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线行么角度，它的平面都跟磁感线行当电流通过线圈的时候，线圈上跟当电流通过线圈的时候，线圈上跟铁柱轴线平行的两边都受到安培力铁柱轴线平行的两边都受到安培力,这两个力的作用是使线圈发生动这两个力的作用是使线圈发生动 线圈转动时，

10、螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的作线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的作用，且此作用随线圈转动角度的增大而增大当这种阻碍作用，且此作用随线圈转动角度的增大而增大当这种阻碍作用增大到同安培力的转动作用相抵消时，线圈停止转动用增大到同安培力的转动作用相抵消时，线圈停止转动NBSKIKNBISA.FN 减小，减小，f=0B.FN 减小减小, f0、方向向左、方向向左C.FN 增大，增大，f=0D.FN 增大，增大，f0、方向向左、方向向左【解析解析】解法一画出条形磁铁周围的磁感线，由左手解法一画出条形磁铁周围的磁感线，由左手定则可知长直导线的受力方向为左上方向；由牛顿第三定律定则

11、可知长直导线的受力方向为左上方向；由牛顿第三定律可知条形磁铁的受力方向为右下方向，如图乙所示可知条形磁铁的受力方向为右下方向，如图乙所示.故选项故选项D甲甲6.图示的装置中，劲度系数较小的金属轻弹簧下端恰图示的装置中，劲度系数较小的金属轻弹簧下端恰好浸到水银面，电源电动势足够大好浸到水银面，电源电动势足够大.当闭合开关当闭合开关S后，弹簧将后，弹簧将()A.保持静止保持静止B.收缩收缩C.变长变长D.不断上下振动不断上下振动3(2009年全国理综卷年全国理综卷)如图如图54-8所示所示,一段导线一段导线abcd位位于磁感应强度大小为于磁感应强度大小为B的匀强磁场中的匀强磁场中,且与磁场方向且与磁场方向(垂直于纸垂直于纸面向里面向里)垂直垂直.线段线段ab、bc和和cd的长度均为的长度均为L,且且abc=bcd=135.流经导线的电流为流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示方向如图中箭头所示.导线段导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力所受到的磁场的作用力的合力()A.方向沿纸面向上方向沿纸面向上,大小为大小为 ( +1)ILBB.方向沿纸面向上方向沿纸面向上,大小为大小为 ( -1)ILBC.方向沿纸面向下方向沿纸面向下,大小为大小为 ( +1)ILB