人教新课标版高二选修3-13.4磁场对通电导线的作用力.ppt

3.4 磁场对通电导 体的作用力,安培力,概念:通电导线在磁场中受到的力安培力的方向,左手定则,安培力的方向、磁感应强度方向、电流方向遵循左手定则。左手定则：伸开左手使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内。让磁感应线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，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。,例1,利用左手定则判断下列通电导体在磁场中所受的安培力方向,30,30,例,利用左手定则判断下列通电导体在磁场中所受的安培力方向,安培力的大小,公式:F=BIL(此时BIL三者关系为两两垂直),F、B、I方向关系示意图,B,I,F,讨论,若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以概括为那句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？,当磁感应强度B的方向与I的方向成角时，它可以分解为与导线垂直的分量B和与导线平行的分量BB Bsin B=Bcos 其中B 不产生安培力，导线所受到的安培力只是B产生的，由此又可以得到FILBsin,当B与I不垂直时F、B、I的关系示意图,B,I,F,B,B,总结：不管B与I是否垂直，F都垂直与B和I所决定的平面,两条平行直导线的相互作用分析,同向电流,反向电流,安培力作用下通电导体的平衡,和高一力学平衡问题比较，只是受力分析时多了一个安培力，安培力是性质力，注意画出通电导线受力的平面图（正视图或侧视图）必要时结合闭合电路欧姆定律等进行分析,例,在图3中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图。A B C D F=F=F=F=方向 方向 方向 方向,分析与解：,注意B与L空间垂直，并善于将立体图改画为平面图后，由“左手定则”判定安培力方向。沿a至b方向去看，改画后的平面图为：A B C D以上四种情况安培力大小均为，方向如图,例,水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为V，内阻为0.5，滑动变阻器调到2.5时，要在金属棒所在位置施加一个垂直与ab的匀强磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大小和方向若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时针转37，此时ab仍然静止，则轨道对ab的支持力和摩擦力为多大？,例,ab的质量为m，电阻为R静止在光滑斜金属导轨上，导轨间距为d电阻不计，倾角为，系统处在磁感应强度为B竖直向上的匀强磁场中，ab静止，r则电源电动势E的大小？,例,Ab质量为m置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因素为，有电流时ab恰好静止在导轨上，如图所示，它的四个侧视图中标出的可能匀强场方向，其中杆与导轨之间的摩擦力可能为的图是（）,B,D,AB,例,两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（）A.顺时针方向转动，同时靠近abB.逆时针方向转动，同时离开abC.顺时针方向转动，同时离开abD.逆时针方向转动，同时靠近ab,例,N,S,导线将如何运动？,