高中物理競賽課件：安培定律和磁力的功復(fù)習(xí)

一、安培定律1、定律：磁場中任一點(diǎn)處的電流元所受到的磁場的作用力為：

整個(gè)載流閉合回路在磁場中所受到的安培力為：矢量積分磁力部分內(nèi)容可概括如下：2、利用安培定律求磁力的一般步驟.(2)分析對稱,建立坐標(biāo)系,則:即:方向:3、任意形狀的彎曲通電導(dǎo)線在均勻磁場中所受的力:可見:彎曲通電導(dǎo)線在均勻磁場中所受的磁力與其形狀無關(guān),僅與導(dǎo)線端點(diǎn)的位置有關(guān).即:與兩端點(diǎn)連線通同向電流受力相同.方向:○二、均勻磁場對載流平面線圈的作用2、任意載流線圈所受到的磁力矩為：三、磁力的功四、洛侖茲力五、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)粒子作勻速直線運(yùn)動(dòng)粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)螺距：六、霍耳效應(yīng)○○○○霍耳系數(shù)：

(習(xí)題集p32)1.如圖在載流為I1的長直導(dǎo)線旁，共面放置一載流為I2的等腰直角三角形線圈abc，腰長ab=ac=L，邊長ab平行于長直導(dǎo)線，相距L，求線圈各邊受的磁力F。方向:垂直邊,如圖.

(習(xí)題集p32)2.無限長直載流導(dǎo)線與一個(gè)無限長薄電流板構(gòu)成閉合回路，電流板寬為a，二者相距也為a(導(dǎo)線與板在同一平面內(nèi))，求導(dǎo)線與電流板間單位長度內(nèi)作用力。解:1.電流板對導(dǎo)線的作用力2.導(dǎo)線對電流板的作用力(習(xí)題集p32)

3.如圖在垂直于無限長直線的平面內(nèi)有載流I2的扇形線圈ABCD，長直導(dǎo)線通以垂直于紙面向外的電流I1，設(shè)θ＜π，兩段圓弧的半徑分別為OA=R1，OD=R2，求圖示位置時(shí)，(1)線圈各邊所受的磁力；(2)線圈所受的磁力矩?！養(yǎng)C邊:○方向:○○○方向:同理,AD邊受力:(2)線圈所受的磁力矩:(習(xí)題集p32)4.如圖無限長直導(dǎo)線和半徑為R的圓形線圈，彼此絕緣，共面放置，且圓線圈直徑和直導(dǎo)線重合，直導(dǎo)線與圓線圈分別通以電流I1和I2，求:(1)長直導(dǎo)線對半圓弧abc所作用的磁力；

(2)整個(gè)圓形線圈所受的磁力。解(1)如圖,建立坐標(biāo)系:(2)同理,作業(yè)習(xí)題冊33預(yù)習(xí)

有一根長0.7m的金屬直導(dǎo)線，質(zhì)量為10g，用兩根細(xì)線平掛在與其垂直的均勻磁場中，B=0.4T

。試求當(dāng)它們達(dá)到平衡且繩子的張力為零時(shí)，導(dǎo)線中電流的大小和方向。[解]已知條件如圖所示。達(dá)到平衡時(shí)導(dǎo)線所受的安培力等于導(dǎo)線所受的重力。電流的方向如圖所示。

（1）如圖所示，一根無限長直導(dǎo)線載有電流，矩形回路與其共面，且矩形的長與直導(dǎo)線平行，矩形回路中載有電流。矩形的長為，寬為。矩形靠近直導(dǎo)線的一邊與直導(dǎo)線間的距離為，試求作用在矩形回路上的合力。（2）試證明：當(dāng)（1）中的矩形線圈足夠小時(shí)，線圈受到的合力的大小為其中

為矩形線圈的磁矩，B/x為直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場垂直于直導(dǎo)線方向上的磁場梯度。[解]AB所受的力為：CD所受的力為：

BC所受的力與AD所受的力大小相等方向相反。

所以矩形回路上所受的合力為：當(dāng)線圈足夠小時(shí)

為使測量儀器朝向適當(dāng)?shù)姆较颍嗽煨l(wèi)星需要安裝一種可以產(chǎn)生力矩的裝置。已知在赤道上空700km的高空軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星所在處的地磁場是T

，衛(wèi)星的直徑是1.14m

，在其外表繞上N匝線圈并通一電流I

，當(dāng)?shù)卮艌龅姆较蚺c法線方向之間的夾角為5