《湖南省隆回縣萬(wàn)和實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中物理 3.4 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省隆回縣萬(wàn)和實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中物理 3.4 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力課件 新人教版選修31（74頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、4.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力【自主學(xué)習(xí)【自主學(xué)習(xí)】【基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)【基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)】 一、安培力的方向 1安培力：通電導(dǎo)線在 中受的力 2決定安培力方向的因素： (1) 方向； (2) 方向 3左手定則：如右圖所示，伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且拇指與手掌在同一平面內(nèi)讓磁感線從 進(jìn)入并使四指指向 ，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流電流掌心掌心電流的方向電流的方向 4安培力的特點(diǎn) 與電流方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都 ，即安培力F 于B和I決定的平面 二、安培力的大小 1當(dāng)長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線，垂直于磁場(chǎng)B放置，通過(guò)的電流為I時(shí)，F(xiàn) ，此時(shí)電流受力最大 2當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B

2、的方向與通電導(dǎo)線 時(shí)，導(dǎo)線受力為零垂直垂直垂直垂直ILB平行平行 3當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線方向成角時(shí)，F(xiàn) .這是一般情況下安培力的表達(dá)式其中Bsin 是B垂直于電流方向的分量 三、磁電式電流表 1基本組成部分：磁鐵和放在磁鐵兩極之間的 2工作原理：如右圖所示，磁場(chǎng)的方向總沿著 均勻輻射地分布，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是 的，保證B的大小不發(fā)生變化，且安培力的方向與線圈平面 ILBsin線圈線圈徑向徑向相等相等垂直垂直 當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的作用，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，安培力就 ，螺旋彈簧的形變也就 ，I與指針偏角成正比，表盤(pán)刻度 (選

3、填“均勻”、“不均勻”)所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過(guò)電流的大小 3優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是 高，能測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱. 越大越大越大越大均勻均勻靈敏度靈敏度【要點(diǎn)突破【要點(diǎn)突破】探究導(dǎo)線受力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系磁場(chǎng)方向與電流方向垂直的情況磁場(chǎng)方向與電流方向垂直的情況 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 磁場(chǎng)方向電流方向安培力的方向1向下垂直于紙面向外2垂直于紙面向里3向上4垂直于紙面向外電流的方向：垂直于紙面向外電流的方向：垂直于紙面向外演示演示1電流的方向：垂直于紙面向里電流的方向：垂直于紙面向里演示演示2電流的方向：垂直于紙面向里電流的方向：垂直于紙面向里演示演示3電

4、流的方向：垂直于紙面向外電流的方向：垂直于紙面向外演示演示4 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 磁場(chǎng)方向電流方向安培力的方向1向下垂直于紙面向外2垂直于紙面向里3向上4垂直于紙面向外演示演示1：磁場(chǎng)方向：向下：磁場(chǎng)方向：向下 電流方向：向外電流方向：向外 受力方向：向右受力方向：向右演示演示2：磁場(chǎng)方向：向下：磁場(chǎng)方向：向下 電流方向：向內(nèi)電流方向：向內(nèi) 受力方向：向左受力方向：向左演示演示3：磁場(chǎng)方向：向上：磁場(chǎng)方向：向上 電流方向：向內(nèi)電流方向：向內(nèi) 受力方向：向右受力方向：向右演示演示4：磁場(chǎng)方向：向上：磁場(chǎng)方向：向上 電流方向：向外電流方向：向外 受力方向：向左受力方向：向左左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余

5、四指垂直，并且都跟手掌在同一平左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中讓磁感線垂直穿過(guò)手面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中讓磁感線垂直穿過(guò)手 心，并使伸開(kāi)的四指指向電流心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么，大拇指所指的方向就是直導(dǎo)線所受安培力的方向。方向，那么，大拇指所指的方向就是直導(dǎo)線所受安培力的方向。探究 平行通電直導(dǎo)線之間的相互作用 點(diǎn)撥：當(dāng)兩通電平行直導(dǎo)線通過(guò)的電流方向相同時(shí)，兩導(dǎo)線相互吸引；當(dāng)兩通電平行直導(dǎo)線通過(guò)的電流方向相反時(shí)，兩導(dǎo)線相互排斥(如圖所示) 1為什么平行導(dǎo)線間同向電流相互吸引，反向電流相互排斥？ 提示：如圖所示，可先用安培定則判斷出其中一

6、根導(dǎo)線如a的電流的磁場(chǎng)，另一導(dǎo)線b處在a的磁場(chǎng)中，再用左手定則判斷出b受安培力向左；同理可判出a受的安培力向右，故a、b相互吸引同理電流方向相反時(shí)，可得到a、b相互排斥的結(jié)論導(dǎo)體間的相互作用也可以這樣理解：一個(gè)電流進(jìn)入了另一個(gè)電流的磁場(chǎng)中而發(fā)生了相互作用1 1、同向電流相互吸引，、同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。2 2、兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且、兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且方向相同的趨勢(shì)。方向相同的趨勢(shì)。 結(jié)論結(jié)論: :FFF同向電流F反向電流 2“安培定則(右手螺旋定則)”和“左手定則”的區(qū)別和聯(lián)系 (1)在適用對(duì)象上：安培定則研究電流(直線電流、環(huán)形電

7、流、通電螺線管)產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，電流與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線二者方向的關(guān)系；左手定則研究通電導(dǎo)線(或運(yùn)動(dòng)電荷)在磁場(chǎng)中受力時(shí)，F(xiàn)、I、B三者方向的關(guān)系 (2)在電流與磁場(chǎng)的關(guān)系上：安培定則中的“磁場(chǎng)”與“電流”密不可分，同時(shí)存在、同時(shí)消失，“磁場(chǎng)”就是電流的磁效應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的“磁場(chǎng)”與“電流”可以單獨(dú)存在，“磁場(chǎng)”是外加的磁場(chǎng)，不是通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng) (3)在因果關(guān)系上：安培定則中的“電流”是“因”，磁場(chǎng)為“果”，正是有了電流(直流電流、環(huán)形電流、螺線管電流)才出現(xiàn)了由該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的“磁場(chǎng)”和“電流”都是“因”，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是“果”，有因才有果，而此時(shí)的兩個(gè)“因

8、”對(duì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用力來(lái)說(shuō)缺一不可 (4)判斷電流方向選取定則的原則：當(dāng)已知磁感線的方向，要判斷產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流方向時(shí)，選用安培定則判斷電流的方向；當(dāng)已知導(dǎo)體所受安培力的方向時(shí)，用左手定則判斷電流的方向磁電式電流表磁電式電流表1 1、磁電式電流表的構(gòu)造、磁電式電流表的構(gòu)造：刻度盤(pán)、指針、蹄形磁：刻度盤(pán)、指針、蹄形磁鐵、極靴（軟鐵制成）鐵、極靴（軟鐵制成） 、螺旋彈簧、線圈、圓柱、螺旋彈簧、線圈、圓柱形鐵芯（軟鐵制成）。形鐵芯（軟鐵制成）。鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體可以轉(zhuǎn)動(dòng)。鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體可以轉(zhuǎn)動(dòng)。. 問(wèn)題電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢？ 電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的. 所謂均勻

9、輻向分布，就是說(shuō)所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.在以鐵芯為中心的圓圈上，在以鐵芯為中心的圓圈上，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的的大小是相等大小是相等的的. .該磁場(chǎng)該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)問(wèn)題問(wèn)題該磁場(chǎng)該磁場(chǎng)是否勻強(qiáng)磁場(chǎng)？是否勻強(qiáng)磁場(chǎng)？問(wèn)題問(wèn)題該磁場(chǎng)該磁場(chǎng)的特點(diǎn)？的特點(diǎn)？2 2、電流表的工作原理、電流表的工作原理 （1 1）蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，不）蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，當(dāng)電流

10、通過(guò)線圈時(shí)線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺力，這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其大小旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其大小隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增大而隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩相平衡時(shí)，線圈停的力矩相平衡時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。止轉(zhuǎn)動(dòng)。（2 2）磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力與電流成正比，因）磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力與電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也

11、越而線圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測(cè)電流的指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測(cè)電流的強(qiáng)弱。強(qiáng)弱。（3 3）當(dāng)線圈中的電流方向發(fā)生變化時(shí)，安培力）當(dāng)線圈中的電流方向發(fā)生變化時(shí)，安培力的方向也隨之改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變的方向也隨之改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流的方向。電流的方向。表盤(pán)的刻度均勻，表盤(pán)的刻度均勻，II 3磁電式電流表線圈處的磁場(chǎng)為何是輻射狀的？ 提示：極靴和纏繞線圈的圓形鐵芯都是用

12、軟鐵做成的，它們?cè)谔阈未盆F的磁場(chǎng)中被磁化，就會(huì)形成均勻輻射狀的磁場(chǎng)，如圖所示當(dāng)線圈繞O點(diǎn)沿虛線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，垂直于紙面的兩個(gè)邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，但這種輻射狀的磁場(chǎng)并不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，因?yàn)楦魈幍姆较虿⒉幌嗤揪v點(diǎn)撥【精講點(diǎn)撥】 1判定安培力的方向應(yīng)注意的問(wèn)題 在解決有關(guān)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用問(wèn)題時(shí)，能否正確判斷安培力的方向是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，在判定安培力方向時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： (1)安培力的方向總是既與磁場(chǎng)方向垂直，又與電流方向垂直，也就是說(shuō)安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)和電流所決定的平面所以判斷時(shí)要首先確定磁場(chǎng)與電流所確定的平面，從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上，然后再根據(jù)左手定則判斷出安培力的具

13、體方向 (2)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直電流與磁場(chǎng)所決定的平面，所以仍可用左手定則來(lái)判斷安培力的方向，只是磁感線不再垂直穿過(guò)手心，而是斜穿過(guò)手心 (3)在具體判斷安培力的方向時(shí)初學(xué)者由于受到靜電力方向判斷方法的影響，有時(shí)錯(cuò)誤地認(rèn)為安培力的方向沿著磁場(chǎng)方向?yàn)楸苊膺@種錯(cuò)誤，同學(xué)們應(yīng)該把靜電力和安培力進(jìn)行比較，搞清力的方向與場(chǎng)的方向的關(guān)系及區(qū)別 電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)受到的靜電力是一定的，方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)方向要么相同，要么相反電流在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力，與電流在磁場(chǎng)中放置的方向有關(guān)，電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大

14、，等于BIL.一般情況下的安培力大于零，小于BIL，安培力的方向均與磁場(chǎng)方向垂直 下圖表示放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，圖中分別標(biāo)出了電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)量中的兩個(gè)的方向，試標(biāo)出第三個(gè)量的方向(注：一般用“ ”表示電流垂直紙面向里，用“ ”表示電流垂直紙面向外) 解析：對(duì)本題的三個(gè)通電直導(dǎo)線，均適用左手定則，在這三種情況下均讓磁感線垂直穿過(guò)手掌心，可得出電流I，磁感應(yīng)強(qiáng)度B、安培力三者的方向如圖所示 答案：F例2、在圖中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，有一段長(zhǎng)L，通有電流為I的直導(dǎo)線ab，電流方向從a到b，則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力大小和方向如何？并將立體圖改畫(huà)為平面圖。BBab

15、FBB 2安培力大小的計(jì)算 計(jì)算安培力大小時(shí)，要注意理解和靈活應(yīng)用公式FILB和FILBsin . (1)公式FILB中L指的是“有效長(zhǎng)度”當(dāng)B與I垂直時(shí)，F(xiàn)最大，F(xiàn)ILB；當(dāng)B與I平行時(shí)，F(xiàn)0. 彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度(如下圖所示)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端 (2)當(dāng)磁場(chǎng)和電流成角時(shí)，如下圖所示 將磁感應(yīng)強(qiáng)度B正交分解成BBsin 和BBcos ，而B(niǎo)對(duì)電流是沒(méi)有作用的 FBILBILsin ，即FBILsin . (3)安培力公式一般用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，或通電導(dǎo)線所處區(qū)域的B的大小和方向處處相同如果導(dǎo)線各部分所處的位置B的大小、方向不相同，應(yīng)將導(dǎo)體分成若干段，使每段導(dǎo)

16、線所處的范圍B的大小和方向近似相同，求出各段導(dǎo)線受的磁場(chǎng)力，然后再求合力 如下圖所示的各圖中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，導(dǎo)線兩端點(diǎn)距離均相等，導(dǎo)線中電流均相等，則各圖中有關(guān)導(dǎo)線所受的安培力的大小的判斷正確的是() Ad圖最大Bb圖最大 C一樣大 D無(wú)法判斷 解析：安培力公式FBIL，其中L為垂直于磁場(chǎng)方向的有效長(zhǎng)度，a、b、c、d四個(gè)圖中導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度相等，所以所受的安培力相等 答案：C例、如圖所示，線框abcd與導(dǎo)線MN放在光滑水平面上面，ab邊與MN平行，導(dǎo)線MN固定，請(qǐng)分析線框的運(yùn)動(dòng)情況。MNbcda 3、通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)情況的判斷方法 （1）基本方法：首先確定導(dǎo)線所在位置的磁

17、場(chǎng)分布情況，然后結(jié)合左手定則準(zhǔn)確判斷導(dǎo)線的受力情況，再根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系確定導(dǎo)線的的運(yùn)動(dòng)情況。 （2）判斷安培力作用下物體的運(yùn)動(dòng)情況的特殊方法電流元法把整段導(dǎo)線分為多段直電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向，從而確定導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過(guò)來(lái)等效也成立特殊位置法通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線到某個(gè)便于分析的特殊位置，然后判斷其所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向結(jié)論法兩平行直線電流在相互作用過(guò)程中，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨

18、勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的反作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向 兩條直導(dǎo)線相互垂直，如右圖所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由活動(dòng)，當(dāng)恒定電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線CD將() A順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線AB B逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線AB C順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線AB D逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線AB 解析：(電流分析方法)如圖先分析 AB導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，再分段找 出CD各段所受安培力的方向由左手定則 判斷，CO段受力

19、向下，DO段受力向上， 所以CD導(dǎo)線沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，又由于AB、CD導(dǎo)線電流有同向的趨勢(shì)，由已知結(jié)論可知它們同時(shí)還相互吸引，故D項(xiàng)正確 (結(jié)論法)凡轉(zhuǎn)動(dòng)，必互相靠近，則兩導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)到電流方向相同為止 答案：D 例2如圖所示，把一重力不計(jì)可自由運(yùn)動(dòng)的通電直導(dǎo)線AB水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，當(dāng)通以圖示方向的電流時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從上往下看）（ ） A. 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B. 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 C. 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D. 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 例3把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用細(xì)線掛在磁鐵N極附近,磁鐵的軸線穿過(guò)線圈中心,且在線圈平面內(nèi)。當(dāng)線圈通以圖示方向的電流時(shí)線圈將( )

20、 A發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近磁鐵 B發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)遠(yuǎn)離磁鐵 C不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),只靠近磁鐵 D不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),只遠(yuǎn)離磁鐵SN 例4、一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)體棒，右圖中只畫(huà)出此棒的截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流方向是垂直紙面向里，在通電的瞬間可能產(chǎn)生的情況是() A磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 C磁鐵受到向右的摩擦力 D磁鐵受到向左的摩擦力 答案：AD 做一做 旋轉(zhuǎn)的液體在玻璃皿的中心.液體旋轉(zhuǎn)的方向與你事先的判斷是否一致？ 點(diǎn)撥：當(dāng)電極與電源兩極相連時(shí)，液體中會(huì)形成由外指向中心的電流，磁極間的磁場(chǎng)方向是向上的，由左手定則判出電流受安培力方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?/p>

21、液體將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，若蹄形磁鐵的N極和S極對(duì)調(diào)，或者電流方向反向，則液體會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng). 【典例剖析【典例剖析】 如下圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且abcbcd135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力() 解析：將導(dǎo)線分為三段直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則分別判斷出安培力的大小，根據(jù)FBIL計(jì)算出安培力的大小，再求合力導(dǎo)線所受合力為FBIL2BILsin 45(1)ILB. 答案：A 【反思總結(jié)】利用公式FILBsin 確定直導(dǎo)線受到的安培力的大小時(shí)，首先要明確的

22、值 【跟蹤發(fā)散】11：如圖所示，長(zhǎng)度為10 cm的一段直導(dǎo)線AB，與磁場(chǎng)方向垂直地放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3102 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中今在導(dǎo)線中通以10 A的電流，方向自B向A，導(dǎo)線以固定點(diǎn)O為轉(zhuǎn)軸(設(shè)OA3OB)，求由圖中位置按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)60角時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力的大小和方向 解析： 答案：1.5102 N垂直于紙面向外 一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個(gè)線圈的圓心重合，當(dāng)兩線圈通以如圖所示的電流時(shí)，從左向右看，則線圈L1將() A不動(dòng) B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D向紙面內(nèi)平動(dòng) 解析：方法一：利用結(jié)論法 環(huán)形電流I1、I2之間不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)

23、形電流同向平行為止，據(jù)此可得L1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)是：從左向右看線圈L1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 方法二：等效分析法 把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，通電后，小磁針的N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流I2的磁場(chǎng)方向，由安培定則知I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在其中心豎直向上，而L1等效成小磁針后轉(zhuǎn)動(dòng)前，N極應(yīng)指向紙里，因此應(yīng)由向紙里轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈L1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 方法三：直線電流元法 把線圈L1沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成無(wú)數(shù)直線電流元，電流元處在L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，據(jù)安培定則可知各電流元所在處磁場(chǎng)方向向上，據(jù)左手定則可得，上部電流元所受安培力均指向紙外，下部電流元所受安培力均指向紙

24、里，因此從左向右看線圈L1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)故正確答案為B. 答案：B 解析：金屬棒受到四個(gè)力的作用：重力mg，垂直框面向上的支持力FN，沿框面向上的安培力F，沿框面的摩擦力Ff.金屬棒靜止在框架上時(shí)，摩擦力F靜的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分兩種情況考慮 當(dāng)滑動(dòng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，在金屬棒重力的分力mgsin 作用下棒有沿框架下滑的趨勢(shì)，框架對(duì)棒的摩擦力沿框面向上如圖甲所示 金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件 答案：1.6 R4.8 【反思總結(jié)】在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，安培力的方向易畫(huà)錯(cuò)，因此應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)受力分析時(shí)，將表示磁場(chǎng)的箭頭在受力圖旁邊標(biāo)出，便于確定安培力的

25、方向；(2)畫(huà)完圖后，要檢查一下，看安培力是否垂直于B、I所決定的平面 【跟蹤發(fā)散】31：如圖所示，在傾角為的光滑斜面上垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是() 解析： 答案：A 【隨堂演練【隨堂演練】 1一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定導(dǎo)線中通有電流，方向如下圖中箭頭所示當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是() 答案：D 2.條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極的一側(cè)懸掛一根與它垂直的導(dǎo)體棒

26、，如右圖所示圖中只畫(huà)出此棒的橫截面，且標(biāo)出棒中的電流是流向紙內(nèi)的在通電的一瞬間，可能產(chǎn)生的情況是() A磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 C磁鐵受到向左的摩擦力 D磁鐵受到向右的摩擦力 解析：在磁鐵外部磁感線由N極指向S極，通電導(dǎo)體棒處在磁場(chǎng)中，由左手定則可知其所受的安培力所以，條形磁鐵也受到反作用力產(chǎn)生兩種效果，其一向上提起的效果；其二向右運(yùn)動(dòng)的效果，即磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，同時(shí)磁鐵受到向左的摩擦力的作用，故A、C正確 答案：AC 3(2011上海單科)如下圖，長(zhǎng)為2l的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等，夾角為60的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電

27、流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為() A0B0.5 BIl CBIl D2BIl 解析：V形導(dǎo)線通入電流I時(shí)每條邊受到的安培力大小均為BIl，方向分別垂直于導(dǎo)線斜向上，再由平行四邊形定則可得其合力FBIl，答案為C. 4.用兩根細(xì)線把兩個(gè)完全相同的圓形導(dǎo)線環(huán)懸掛起來(lái)，讓二者等高平行放置，如右圖所示當(dāng)二導(dǎo)線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時(shí)，則有() A兩導(dǎo)線環(huán)相互吸引 B兩導(dǎo)線環(huán)相互排斥 C兩導(dǎo)線環(huán)無(wú)相互作用力 D兩導(dǎo)線環(huán)先吸引后排斥 解析：通電的導(dǎo)線環(huán)周?chē)軌虍a(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用由于導(dǎo)線環(huán)中通入的電流方向相同，二者同位置處的電流方向完全相同，相當(dāng)于通入同向電流的直導(dǎo)線，據(jù)同向電流相互吸引的規(guī)律，判知兩導(dǎo)線環(huán)應(yīng)相互吸引，故A正確 答案：A 5如下圖所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)致MM與NN之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，可判斷這兩段導(dǎo)線() A相互吸引，F(xiàn)aFb B相互排斥，F(xiàn)aFb C相互吸引，F(xiàn)aFb D相互排斥，F(xiàn)aFb 解析：不管電流方向如何，MM和NN兩段導(dǎo)線中的電流方向總是相反的，則兩段導(dǎo)線始終產(chǎn)生排斥力又安培力的大小和電流成正比，單刀雙擲開(kāi)關(guān)接b時(shí)的電壓高，則電流大，兩段導(dǎo)線間產(chǎn)生的安培力也大 答案：D