内容正文:
主题六 电与磁及其应用
第四节 磁场对电流的作用
【问题引入】
找一块U形磁铁,把它慢慢接近发光的白炽灯,灯丝会颤动起来。做一做,想想这是什么道理?注意:磁铁不能太靠近灯泡,以免灯泡因灯丝颤动幅度太大而损坏。(提示:灯丝中通过的是交变电流)
一、左手定则
如图所示,伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且拇指与手掌在同一平面内.让磁感线从______进入并使四指指向____________,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.
掌心
电流的方向
二、安培定律
通电导线在磁场中受的力称为安培力,安培力方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直,即安培力F垂直于B和I决定的平面.
垂直
平行
ILBsin θ
三、直流电机的工作原理
直流电机主要由转子、换向器和定子三部分组成。当电流通过线圈时,线圈受到磁力矩的作用而顺时针旋转。换向器通过固定的电刷顺次刷过两个半圆环。这样线圈每旋转半圈,ab、cd上的电流方向就改变一次,使作用于线圈上磁力矩总是在同一个方向,从而使线圈不断地旋转。
A
例2.如图所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间,受到力F的作用发生偏转,以下说法正确的是( )
A.这个力F是通过磁场产生的
B.这个力F没有反作用力
C.这个力F的反作用力作用在通电导线上
D.这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上
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四、课堂练习
1.如右图,水平桌面上放置一根条形磁铁,磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线,并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时,可以判断出( )
A.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小
B.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力减小
C.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力增大
D.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力增大
A
四、课堂练习
2.在匀强磁场中,垂直磁场方向放置的通电导线长L=2m,通电电流I=1A,若它受到的安培力F=10N,求:
(1)该磁场的磁感应强度B是多少?
(2)若导线平行磁场方向放入该磁场中,那么通电导线受到的安培力又是多大?
【答案】(1)5T;(2)0
1.当磁感应强度B的方向与电流_______时,安培力最大,F=BIL.
2.当磁感应强度B的方向与电流______时,安培力等于零.
3.当磁感应强度B的方向与通电导线方向成θ角时,F=_________.
例1:如图所示,I表示电流,B表示磁感应强度,F表示安培力,其中它们之间的方向关系正确的是( )
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