课件 1.1.2 安培力的大小-高中物理选择性必修2（新教材同步课件）

安培力的大小 讲师：石云 物 理 选择性必修 第二册 情境导入 知识海洋 1. 安培力的大小 （1）垂直于磁场B 放置长为L 的通电导线，当通过的电流为I 时，它所受的安培力 F 为BIL。 即当 B 与 I 垂直时，F = BIL。 （2）当 B 与 I 平行时，F = 0 。 安培力的大小 知识海洋 （3）当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 θ 角时，将 B 分解为垂直电流方向的 B⊥ = Bsinθ 和沿着电流方向的 B∥ = Bcosθ， B 对 I 的作用可以用 B⊥、B∥ 对电流的作用等效替代。即： F = F1 + F2 = B⊥IL + B∥IL = BILsinθ + 0 = BILsinθ 1. 安培力的大小 安培力的大小 知识海洋 2. 对安培力公式的理解 （1）公式 F = BILsinθ 中 L 指的是“有效长度”。匀强磁场中弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图)；相应的等效电流沿 L 由始端流向末端。 安培力的大小 知识海洋 （2）公式 F = BILsinθ的适用条件 导线所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公式仅适用于很短的通电导线。 （3）公式F=BILsinθ 中θ 是B 和I 方向的夹角，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析。 （4）电荷在电场中一定会受到电场力作用，但是电流在磁场中不一定受安培力作用。当电流方向与磁场方向平行时，电流不受安培力作用。 2. 对安培力公式的理解 安培力的大小 应用探究 例. 质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m，杆 ab 与导轨间的动摩擦因数 μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？ 解析：杆ab中的电流为a到b，所受的安培力方向平行于导轨向上。当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下；当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时