安培力磁感應強度

第七章磁場安培力磁感應強度1一.安培力磁場對通電導線的作用力叫做安培力。一.安培力1、大?。孩賱驈姶艌鲋?，B⊥L：②勻強磁場中，B與L有夾角θ時：③勻強磁場中，B∥L：注意：公式中L是有效長度一.安培力2、方向：F安⊥B，F(xiàn)安⊥I（L）判斷：左手定則安培力的特點：垂直于B和L決定的平面，即垂直于B和L例.畫出圖中各磁場對通電導線的安培力的方向和大?。瓼FF

垂直磁場的彎曲導線有效長度為導線始末兩端的直線長度.下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導線的作用力，其中正確的是(

)IBFIBFIFBααBBIFαBI練習：7

1、分析受到的安培力時,要善于把立體圖,改畫成易于分析受力的平面圖形

2、注意磁場和電流的方向是否垂直應用安培力應注意的問題8bBaFF=BIL..BF=BIL.B×F

bBa立體圖側視圖9×BF×BFEBEB側視圖立體圖10通電矩形線框abcd與長直通電導線MN在同一平面內(nèi)，如圖所示，ab邊與MN平行．關于MN的磁場對線框的作用力，下列說法正確的是(

)．A．線框有兩條邊所受的安培力方向相同B．線框有兩條邊所受的安培力大小相等C．線框所受的安培力的合力方向向左D．線框所受的安培力的合力方向向右1.畫出導線所在處的磁場方向2.確定電流方向3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向4.根據(jù)受力情況判斷運動情況五、安培力的應用：判斷通電導線在安培力作用下的運動方向問題12同向相吸異向相斥例：平行電流13自由固定FF

˙××××××˙˙˙˙˙例.

一根導線固定不動,另一根導線可自由移動.通如圖電流時,自由導線如何運動?14NSIFFNSF15例：在傾斜角為θ的光滑斜面上,置一通有電流I,長為L,質量為m的導體棒，如圖所示,在豎直向上的磁場中靜止，則磁感應強度B為____.

XθB16NSF1.繩子拉力_______(變大,變小,不變)變大變小無NSF1.桌面對磁鐵的摩擦力_______(有,無)有水平向右鞏固練習1、F′2.桌面對磁鐵的支持力_______3.桌面對磁鐵的摩擦力________(有,無).2.方向_________.17例.如圖在磁感強度為2T的勻強磁場中,一與水平面成37度角的導電軌道,軌道上放一可移動的金屬桿ab，電源電動勢為E=10伏,內(nèi)阻r=1歐,ab長L=0.5m,質量m為0.2kg,桿與軌道間的摩擦因數(shù)u=0.1,求接在軌道中的可變電阻R在什么范圍內(nèi),可使ab桿在軌道上保持靜止?(桿與軌道的電阻不計)baB18GFNf(1)摩擦力沿斜面向上:mgsinθ=Fcosθ+fN=mgcosθ+Fsinθf=uNθθ(2)摩擦力沿斜面向下

mgsinθ+f=FcosθN=mgcosθ+Fsinθf=uNF=(mgsinθ+umgcosθ)/(cosθ-usinθ)F=（mgsinθ-umgcosθ)/(cosθ+usinθ)19

例.將質量為m，電阻為R的通電導體MN置于傾角為θ的光滑導軌上，導軌寬度為d，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，當導體AB恰好MNθB靜止時，勻強磁場的磁感應強度B=？20

例.電磁炮是一種正在研制的一種新武器,它的主要原理如圖所示,1982年澳大利亞國產(chǎn)大學制成了能把2.2g的彈體（包括金屬桿EF的質量）加速到10m/S的電磁炮（常規(guī)炮彈約為2m/s)若軌道寬為2m,長為100m,通過的電流為10A,則軌道間所加的勻強磁場的磁感應強度多大?磁場力的最大功率多大？BIIEF21例：如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細線將金屬棒ab懸持在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時兩根細線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根細線對金屬棒拉力變?yōu)榱悖刹捎媚男┓椒ǎ?)（A）適當增大電流I（B）將電流反向并適當改變大?。–）適當增大磁場（D）將磁場反向并適當改變大小ACabI22例：如圖所示，在磁感應強度為1T的勻強磁場中，有兩根相同的彈簧，下面掛一條長為0.5m，質量為0.1kg的金屬棒MN，此時彈簧伸長10cm，欲使彈簧不伸長則棒上應通過的電流的大小和方向如何？MNIB23二.磁感應強度（B）

在磁場中垂直磁場方向的通電導線，所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積的比值叫做磁感應強度。符號B1.定義：2、公式：3、單位：1N/A.m=1特斯拉（T）24②通電導線垂直磁場方向③磁感應強度B與F、I、L無關，只由磁場本身決定。二、磁感應強度B①適合勻強磁場。4、磁感應強度B是矢量①方向為該點的磁場方向。②矢量疊加法則。25二、磁感應強度BI2I3××I1例.如圖：O點磁場大小和方向？oabdc26三、勻強磁場1、定義：

各點的磁感應強度大小相等，方向相同的磁場叫做勻強磁場。2、磁感線是等距、平行的直線。

3、產(chǎn)生：①通電螺線管內(nèi)部磁場是勻強磁場。②距離很近的正對異性磁極之間的磁場是勻強磁場。27關于磁感應強度B，下列說法中正確的是(

)．A．磁場中某點B的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關B．磁場中某點B的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致C．在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點B值大小為零D．在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應強度越大28關于磁感應強度，下列說法正確的是 (

)．A．一小段通電導線放在B為零的位置，那么它受到的磁場力也一定為零

B．通電導線所受的磁場力為零，該處的磁感應強度也一定為零C．放置在磁場中1m長的通電導線，通過1A的電流，受到的磁場力為1N，則該處的磁感應強度就是1TD．磁場中某處的B的方向跟電流在該處受到的磁場力F的方向相同29如圖，兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d為導線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點且a、b、c與兩導線共面；b點在兩導線之間，b、d的連線與導線所在平面垂直，磁感應強度可能為零的點是

(

)A.a點

B.b點

C.c點

D.d點30在勻強磁場中某處P放一個長度為L＝20cm，通電電流I＝0.5A的直導線，測得它受到的最大磁場力F＝1.0N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導線從磁場中撤走，則P處磁感應強度為(

)．A．零B．10T，方向豎直向上C．0.1T，方向豎直向上D．10T，方向肯定不是豎直向上31引申1：欲使它靜止在斜面上,外加磁場的磁感應強度B的最小值為___,方向____.引申2：欲使它靜止在斜面上,且對斜面無壓力,外加磁場的磁感應強度B的最小值為_________,方向________.XθGNFθB

mgsinθ=BILB=mgsinθ/ILmg=BILB=mg/ILXθGFB32課堂探究·突破考點第1課時本課欄目開關基礎再現(xiàn)·深度思考課堂探究·突破考點33(2011·杭州高三檢測)如圖8－1－1所示，通電直導線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導線共面，若使線框逐漸遠離(平動)通電導線，則穿過線框的磁通量將圖8－1－12． (

)．A．逐漸增大 B．逐漸減小C．保持不變 D．不能確定解析離導線越遠，電流產(chǎn)生的磁場越弱，穿過線圈的磁感線條數(shù)越少，磁通量逐漸減小，故只有B正確．答案

B(2012·武漢模擬)如圖8－1－2所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為N，過ab中點和cd中點的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁感應強度為B，則穿過線圈的磁通量為 (

)．圖8－1－24．答案

A有兩根長直導線a、b互相平行放置，如圖8－1－4所示為垂直于導線的截面圖．在圖示的平面內(nèi)，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩根導線附近的兩點，它們在兩導線的中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導線中通有大小相等、方向相同【變式1】圖8－1－4的恒定電流I，則關于線段MN上各點的磁感應強度的說法中正確的是 (

)．A．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相同B．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相反C．在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零D．在線段MN上只有一點的磁感應強度為零(2011·江蘇徐州模擬)如圖8－1－9所示，把輕質導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是【變式3】圖8－1－9 (

)．A．線圈向左運動B．線圈向右運動C．從上往下看順時針轉動D．從上往下看逆時針轉動一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側吊掛一根與它垂直的導體棒，圖8－1－11中只畫出此棒的截面圖，并標出此棒中的電流是流向紙【變式4】圖8－1－11內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是 (

)．A．磁鐵對桌面的壓力減小B．磁鐵對桌面的壓力增大C．磁鐵受到向右的摩擦力D．磁鐵受到向左的摩擦力解析如圖所示，對導體棒，通電后，由左手定則判斷出導體棒受到斜向左下的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導體棒的作用力應斜向右上，所以在通電的一瞬間，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．答案

AD如圖8－1－12所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時磁【變式5】圖8－1－12鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是 (

)．A．FN1<FN2，彈簧的伸長量減小B．FN1＝FN2，彈簧的伸長量減小C．FN1>FN2，彈簧的伸長量增大D．FN1>FN2，彈簧的伸長量減小解析在題圖中，由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)到S極，所以可畫出磁鐵在導線A處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，導線A中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導線A必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，即FN1>FN2，同時，由于導線A比較靠近N極，安培力的方向與斜面的夾角小于90°，所以對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為C.答案

C

5.轉換思維法與安培力有關的力學綜合問題的求解轉換思維法即在物理問題中通過對研究對象、條件、過程等進行合理有效的轉換、以達到使問題簡化、明朗、形成明確的解題思路的目的．從近三年高考試題可以看出“與安培力有關的通電導體在磁場中的加速或平衡問題”已成為高考的熱點，這類問題的求解方法如下：(1)選定研究對