第十讲 磁场对电流和运动电荷力的作用 学生.docx

1、第十讲 磁场对电流和运动电荷力的作用 学生第10讲 磁场对电流和运动电荷的作用第1课时 通电导线在磁场中受到的力知识要点： 安培力 （1）安培力大小F=BIL.式中F、B、I要两两垂直，L是有效长度.若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感强度方向垂直，则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度. （2）安培力的方向由左手定则判定. （3）安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零. 考点剖析：磁场对电流的作用：1安培力的方向左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把左手放入磁场中，让磁感线

2、垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向。一般情形的安培力方向法则：结论：电流和磁场可以不垂直，但安培力必然和电流方向垂直，也和磁场方向垂直，用左手定则时，磁场不一定垂直穿过手心，只要不从手背穿过就行。【课堂演练】判断下图中导线A所受磁场力的方向。2安培力的大小通电导线(电流为I、导线长为L)和磁场(B)方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：FBIL(最大)。两种特例：即FILB(IB)和F0(IB)。一般情况：当磁感应强度B的方向与导线成角时，有FILBsin。注意：尽管公式FILB是从公式BF/IL变形而得的，但两者的物理意义却有不同

3、。公式BF/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况，来确定这一位置的磁场的性质，它对任何磁场中的任何点都是适用的。公式FILB则是在已知磁场性质的基础上，确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况，在中学阶段，它只适用于匀强磁场。注意安培力与库仑力的区别：电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的，方向与该点的电场方向要么相同，要么相反。而电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放置的方向有关，电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL，一般情况下的安培力大于零，小于BIL，方向与磁场方向垂直。

4、3磁电式电流表(1)电流表的组成及磁场分布构造：磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件。电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘(最基本的是磁铁和线圈)注意：a.铁芯、线圈和指针是一个整体；b.蹄形磁铁内置软铁是为了(和铁芯一起)造就辐向磁场；c.观察铁芯转动时螺旋弹簧会形变。实物图电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的。4课堂巩固与练习(1)将长度为20 cm、通有

5、0.1 A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1 T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。(2)如图所示，一根长为L的细铝棒用两个倔强系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短y；若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长y，则磁感应强度B为()Aky/ILB2ky/ILCkIL/y D2IL/ky【课堂追踪】图3416中的通电导线在磁场中受力分析正确的是()图3416在图3417所示的电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM与NN之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，可判断两段

6、导线()图3417A相互吸引，FaFb B相互排斥，FaFbC相互吸引，FaFb D相互排斥，FavNC小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端三、非选择题一初速度为零的质子，经过电压为1880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0104T的匀强磁场中，质子受到的洛伦兹力多大？(质子质量m1.671027kg)图3520有一质量为m，电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图3520所示为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？图3521一个质量为m0.1 g的小滑块，带有q5104C的电荷量，放置在倾角30的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图3521所示，小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时要离开斜面求：(取g10 m/s2)(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？