高二物理競(jìng)賽磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用(安培力)課件

磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用(安培力)電流元受力電荷數(shù)N=nV=nsdl電量Q=Nq=nsqdl受力總和為一段直線電流1▲磁流體船B電流BF海水進(jìn)水出水發(fā)動(dòng)機(jī)接發(fā)電機(jī)IF電極2應(yīng)用

電磁軌道炮II導(dǎo)電導(dǎo)軌金屬熔塊如銅塊B彈塊BFmII106A導(dǎo)電氣體~106g，在1ms內(nèi)，彈塊速度可達(dá)10km/s3絢麗多彩的極光在地磁兩極附近，由于磁感線與地面垂直，外層空間入射的帶電粒子可直接射入高空大氣層內(nèi)，它們和空氣分子的碰撞產(chǎn)生的輻射就形成了極光。4安培力的實(shí)質(zhì)：磁場(chǎng)通過(guò)洛侖茲力而施于導(dǎo)體的作用力。所以安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)；洛侖茲力是安培力的微觀來(lái)源。5例1

如圖，一條任意形狀的載流導(dǎo)線位于均勻磁場(chǎng)中，試證明它所受的安培力等于載流直線所受的安培力。67*在均勻磁場(chǎng)中的閉合載流回路整體上不受磁力推論：在均勻磁場(chǎng)（大小相等，方向相同）中，載流導(dǎo)線所受安培力與導(dǎo)線形狀無(wú)關(guān)，只與始末兩點(diǎn)的直線距離成正比。8若是N匝線圈：定義：線圈磁矩討論：結(jié)論－在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，平面線圈所受合力為零，它將在磁力矩作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而沒(méi)有平動(dòng)。2.非勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用由于線圈上各處磁場(chǎng)不一定相同，線圈所受的合力和合力矩一般都不會(huì)等于零。所以，線圈除轉(zhuǎn)動(dòng)外還有平動(dòng)。磁力矩總是使線圈磁矩的方向轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)方向.9外力克服磁力矩做的功=磁矩在磁場(chǎng)中勢(shì)能的增量

當(dāng)取磁矩方向與磁場(chǎng)方向垂直的位置，即：

=/2的位置為磁矩的勢(shì)能零點(diǎn)時(shí)，則：在均勻磁場(chǎng)中，磁矩與磁場(chǎng)間夾角為時(shí)磁矩

的勢(shì)能為3.載流線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勢(shì)能104.磁電式電流計(jì)原理11例1在頂點(diǎn)為450的扇形區(qū)域，B均勻且方向垂直向里，有一質(zhì)量m、電量e的電子在底邊距頂點(diǎn)為L(zhǎng)的地方以v垂直底邊射入該區(qū)域，為使電子不從上面邊界跑出，問(wèn)電子的速度最大不應(yīng)超過(guò)多少？12解：電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)13例3銅導(dǎo)線ABCD是邊長(zhǎng)為a的正方形，可繞O軸無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)線在豎直向上的磁場(chǎng)中保持平衡。已知密度、截面S

、I、，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小。a14