高中物理竞赛—电磁学篇（基础版）36安培力与磁力矩(共13张PPT)

2020物理竞赛 安培力与磁力矩 11-6 载流导线在磁场中所受的力 11-7 磁场对载流线圈的作用 复 习 带电粒子在磁场中所受的力——洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动 速度方向与磁场方向平行——直线运动 垂直——圆周运动 有夹角——螺旋运动 速度选择器 霍耳效应——现象、规律、理论解释和应用 11-6 载流导线在磁场中所受的力 一、安培力 电子在磁场中受力——洛仑兹力 电流元Idl在磁场中所受的力等于nSdl个电子所受的力 不论电荷的正负，该公式总是成立的 对于有限长载流导线 B I φ θ 例题1、有一段弯曲导线 ab 通有电流I ，求此导线在如图所示均匀磁场中受的力？ l与磁感应强度B在同一平面内，所以，该力方向垂直于纸面向外。 二、电流的单位 平行电流间的相互作用 电流 I1在电流 I2处所产生的磁场为： 问题：两平行长直载流导线，相距为 d 求：每单位长度线段所受的作用力。 导线2上dl2长度受力为 1、平行载流直导线间的相互作用 d I2 2、电流强度的单位： 在其空中有两根平行的长直线，它们之间相距1m，两导线上电流流向相同，大小相等，调节它们的电流，使得两导线每单位长度上的吸引力为2×10-7N· m-1，我们就规定这个电流为1A。 电流 I2在电流 I1 处所产生的磁场为： d I2 11-7 磁场对载流线圈的作用 一、磁场作用于载流线圈的磁力矩 受力情况 两者大小相等，方向相反，且在同一直线上，故对于线圈来说，它们合力矩为零。 F1与F2形成一个力偶 B F4 F3 F1 F2 l1 l2 M N O P I 线圈所受有磁力矩 引入磁矩 讨论： q =p/2，线圈与磁场平行，磁通量F =0，力矩Mmax=ISB q =0， 垂直， F =BS，力矩M=0，平衡 q =p， 垂直， F =-BS，力矩M=0，平衡 例题2、证明转动带电园盘的磁矩 。 解： r dr o 二、磁电式电流计原理 作用：测量电流 原理：载流线圈在磁场中受磁力矩的作用发生偏转。 结构： 永久磁铁的两极 圆柱体铁心 绕固定转轴转动的铝制框架 框架上绕有线圈 转轴的两端各有一个旋丝 一端上固定一