磁场对电流的作用

磁场对电流的作用力称为磁场力（安培力）。一.安培力的方向左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向。I安培力F的方向总是垂直于电流I与磁感应强度B所确定的平面F【例1】画出图中第三者的方向。FFFF×注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直。【例2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。二.安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:F=ILB(B⊥L)BIF2、电流与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零NSI3.当电流与磁场方向夹θ角时:F=ILBsinθ(θ为B与L的夹角)B1B2BBFB⊥B∥对公式的理解★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关★L是有效长度，不一定是导线实际长度例如图所示，L=0.2cm，I=0.2A，B=0.5T，求该导线所受安培力是多大？方向如何？I大小为10-4N例：如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等边直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎样求？大小多少？方向怎样？如果是一闭合回路受力又是多少?与地磁场有关的电磁现象问题1、已知北京地区地磁场的水平分量为3.0×10－5T.若北京市一高层建筑安装了高100m的金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，某一时刻的向下的放电电流为105A，此时金属杆所受培力的方向和大小如何？指向东方300N【1】安培秤如图所示，它的一臂下面挂有一个矩形线圈，线圈共有N匝，它的下部悬在均匀磁场B内，下边一段长为L，它与B垂直。当线圈的导线中通有电流I时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流反向，这时需要在一臂上加质量为m的砝码，才能使两臂再达到平衡。求磁感应强度B的大小。NLImg2B=应用2、安培力的大小特点：★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关★L是有效长度，不一定是导线实际长度3、安培力、磁感强度、电流三者方向关系★安培力的方向总垂直于电流和磁感线所确定的平面●已知F和B的方向，当导线的位置确定时，可唯一确定电流I的方向●已知电流I和B的方向，可用左手定则唯一确定F的方向●已知F和I的方向，磁感强度B的方向不能唯一确定4、安培力的方向三.磁电式电表做一做1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（）CNS导线将如何运动？NS电流微元法、特殊位置法、等效法分析运动2、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M的电流，则()A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用A练习1、两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将……（）A、顺时针方向转动，同时靠近导线ABB、顺时针方向转动，同时离开导线ABC、逆时针方向转动，同时离开导线ABD、逆时针方向转动，同时靠近导线ABABCDIIA结论：两通电导线有达到电流方向相同，并靠近的趋势•平行通电直导线之间的相互作用FABII左手定则的应用同向电流互相吸引F’练习2通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A、线框有两条边所受的安培力方向相同；B、线框有两条边所受的安培力大小相同；C、线框所受安培力的合力朝左；D、cd所受安培力对ab边的力矩不为零；MNabcdI1I2正确答案：B、CMNI1BabcdI2•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６V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要在金属棒所在位置施加一个垂直ab的匀强磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的最小值和方向．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？ab力电应用与力学综合练习【例】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)【答案】R=0.2Ω