磁场对通电导体作用

关于磁场对通电导体作用第1页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五一.安培力的方向左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向。第2页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五【例1】画出图中第三者的方向。×注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直。课堂练习第3页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五【例2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。第4页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五1.当电流与磁场方向垂直时:F=ILB(B⊥L)二.安培力的大小第5页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五2.当电流与磁场方向夹θ角时:F=ILBsinθ(θ为B与L的夹角)B1B2BBFB⊥B∥第6页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五【例3】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)【答案】R=0.2Ω第7页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五例：如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等边直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎样求？大小多少？方向怎样？如果是一闭合回路受力又是多少?第8页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五对公式的理解★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关★L是有效长度，不一定是导线实际长度第9页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五【例】如图所示，等腰三角形金属线框ACD放在光滑水平面上，该区域存在磁感强度B=T、方向竖直向上的匀强磁场，已知，DA=DC=lm，∠A=∠C=30°，若线框中通以I=1A的电流，则DA、DC两边所受合力大小为____N，方向为____，整个线框所受合力为___N．3竖直向上0课堂变式练习第10页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙

两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势例题第11页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五NSIFFNSF第12页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五NSF（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NSF桌面对磁铁的摩擦力

_______(有,无)

方向_______.

有水平向右课堂训练FB第13页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图所示的电流后，判断线圈如何运动？向左摆动第14页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五例题：如图,在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中的电流沿图示方向时，线圈将会如何运动？ISN从上向下看逆时针转动的同时向右摆动第15页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五例：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质量为m的导体棒，如图所示,在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度B为_________.

F×BθNmg第16页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五引申1：欲使它静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度B

的最小值为________,

方向________.引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压力,外加磁场的磁感应强度B的最小值为_________,方向________.XθGNFθB

mgsinθ=BILB=mgsinθ/ILmg=BILB=mg/ILXθGFB第17页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五极靴软铁线圈螺旋弹簧第18页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五三、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。第19页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五第20页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五［问题］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.

所谓均匀辐向分布，就是说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.第21页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五2、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，它的平面都跟磁感应线平行，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。第22页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五2、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。第23页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五三、磁电式电流表的特点1、表盘的刻度均匀，θ∝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。第24页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五第25页，共28页，2022年，5月20日，14点12分，星期五磁电式电流表内磁场的磁感应强度为B，在其间的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈的转轴上装有两个螺旋弹簧，当通过的电流为I时，产生的安培力的力矩M=BIS，那么下列说法中正确的是（）A.因为M是一个与偏转角无关的量，所以M与偏转角无关，这样线圈转到任何位置，安培力的力矩都不变B.线圈转动时，螺旋弹簧产生的力矩阻碍线圈的转动，当这个力矩与安培力的力矩相等时，线圈就停止在一定位置上C.因为线圈旋转的角度越大，螺旋弹簧产生的阻碍力的力矩也越大，安培力的力矩也就越大，根据M=nBIS，线圈中的电流I就越大D.线圈偏转角的大小与通过线圈电流的大小成正比第26页，共28页，2022年，5