内容正文:
第一章 安培力与洛伦兹力
在这一章里,就让我们一起去探究这种神奇的作用力吧!
横县百合完全中学:韦衍虎
18276143537
1.1磁场对通电导线的作用力
问题导入
在图中,当导体棒中有电流流过时,导体棒就会因受力而发生运动。这个力的方向该如何判断? 它的大小除了与磁感应强度有关外,还与哪些因素有关?
安培力:通电导线在磁场中所受的作用力
那么,安培力的大小和方向是怎么样的呢?
把一段导体棒挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流。研究安培力的方向与那些因素有关。
①改变磁场方向
②改变电流方向
F安方向与磁感应强度B有关
一、安培力的方向
演示:安培力的方向
F安方向还与电流有关
Ⅰ
N
S
B
F
I
B
F
①改变磁场方向
②改变电流方向
I
B
F
I
B
F
I
B
F
你能用简洁的方法表达F、B、I方向的关系?
I
B
F
安培力的方向与导线、磁感应强度方向都垂直。也就是说,安培力的方向总是垂直于导线和磁感应强度方向所在的平面。
如何判断安培力的方向呢?
I
B
F
Ⅰ
N
S
B
F
利用左手定则判断安培力方向
①伸出左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面
②使磁感线垂直穿过手掌,四指指向电流方向
③大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力的方向
例1:磁场中有一条通电导线,其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感线和安培力三个量中的两个,试画出第三个量的方向。(本书用“.”表示磁感线垂直于纸面向外,“×”表示磁感线垂直于纸面向里, 表示电流垂直于纸面向外, 表示电流垂直于纸面向里。)
.
B
Ⅰ
I
B
F
F
B
I
F
I
F
I
F
课堂练习
课堂练习
例2:画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。
F
F
F
二、安培力的大小
F=ILB
垂直于磁场B放置、长为L的一段导线,当通过的电流为I时,所受的安培力F为:
②当磁感应强度B的方向与导线方向平行时:
F=0
①当磁感应强度B的方向与导线方向垂直时:
F=ILB
思考:如果通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时呢?
I
B
B//
B⊥
θ
F=ILB⊥=ILBsinθ
其中平行方向的B//不产生安培力,导线所受的安培力只是垂直方向的B⊥产生,由此又得:
θ=0时
平行:F=0
θ