3.4通电导线在磁场中受到的力(第一课时)

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第三章

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场

第四节 通电导线在磁场中受到的力

第 1 课时

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第三章

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安培力：通电导线在磁场中受到的力 一、安培力的方向演示：按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，观察 受力方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以改变磁 场的方向，观察受力方向是否变化。

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垂 直 于 电 流 和 磁 场 所 在 的 平 面 。

安 培 力 方 向 垂 直 于 电 流 和 磁 场 方 向 ， 即

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即使应用

I B

F

F

I B

IB

F

F

I

B

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ZDLX 针对练习判定以下通电导线所受安培力的方向B F I I B B F I

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ZDLX 针对练习判定以下通电导线所受安培力的方向B I

B I

B F

I30 °

F

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ZDLX 针对练习判定以下通电导线所受安培力的方向B B I α α α F

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问题：如图所示，两条平行的通电直导线之 间会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条 导线相互吸引，什么情况下相互排斥？请你运用 学过的知识进行讨论并做出预测。

电流方向相同时，将会吸引;

? 电流方向相反时，将会排斥。

分析：

电流方向相反FI F F I

电流方向相同

F

I

I

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第三章

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二、安培力的大小：把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ B1 平行于导线的分量B2不对通电导线 产生作用力，通电导线所受作用力 仅由B1决定。 即F=ILB1,将B1=Bsinθ代入得： F=ILBsinθ B B2

θI

0o 90O

F 0

F IBL

例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将 金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b 的稳定电流I,这时两根细线被拉紧，现要想使两根 细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法： ( ) AC(A)适当增大电流I (B)将电流反向并适当改变大小 a I b

(C)适当增大磁场(D)将磁场反向并适当改变大小

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第三章 自由

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例题

˙˙× F ×

˙˙×

˙F

˙×

固定

×

×

解析：两电流不平行时，有转动到相互平 行且电流方向相同的趋势

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第三章

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GGLX 巩固练习在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线 中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的 方向，

其中正确的是 ( C )

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GGLX 巩固练习将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一 匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感 应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大 小和方向B I B I B I30°

0

0.02N

水平向右

0.02N 垂直导线， 斜向左上方

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第三章

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GGLX 巩固练习如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁 铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线 中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情 况将是( C ) A.静止不动

B.向纸外平动C.N极向纸外，S极向纸内转动 D.N极向纸内，S极向纸外转动

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第三章

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GGLX 巩固练习磁场中某处的磁感线如图所示 (

B

)

A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小b a

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第三章

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GGLX 巩固练习如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通有电流 I=1A,并处在方向竖直向下的匀强磁场B=2T中， AC=40cm, a 30o ,求三角形框架各边所受的安培力。c

Fbc 0N Fab Fac 0.69Nb I a B

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第三章

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GGLX 巩固练习如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以 电流,线圈将会 ( A ) A.纵向收缩,径向膨胀 B.纵向伸长,径向膨胀 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩纵向

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第三章

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XSND 小试牛刀如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边 缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上， 然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场 中，N极在下，S极在上，盐水就会旋转起来.

(1) 猜想一下，盐水转动的方向， 并实际做一做实验来验证. (2) 探究盐水旋转的原因.