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安培力 (1)安培力:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通常稱為安培力. ⑵安培力的大小:F＝BILsinθ θ=900時(shí) F=BIL 在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.公式F＝BILsinθ適用于很短的一段通電導(dǎo)線.這是因?yàn)閷?dǎo)線很短時(shí).它所在處各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化很小.可近似認(rèn)為磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng). θ為通電導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向有一個(gè)夾角.我們可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為兩個(gè)分量:一個(gè)是跟通電導(dǎo)線方向平行的分量B1＝Bcosθ.另一個(gè)是跟通電導(dǎo)線方向垂直的分量B2＝Bsinθ.B1與通電導(dǎo)線方向平行.對(duì)電流沒(méi)有作用力.電流受到的力是由B2決定的.即F＝ILB2.將B2＝Bsinθ代入上式.得到F＝ILBsinθ.這就是通電導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向成某一角度時(shí)安培力的公式.公式F＝BIL是上式θ＝90°時(shí)的特殊情況. (3)安培力的方向 安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直.又跟電流方向垂直.也就是說(shuō).安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面. 通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場(chǎng)方向.電流方向之間的關(guān)系.可以用左手定則來(lái)判定: 伸開(kāi)左手.使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直.并且都和手掌在一個(gè)平面內(nèi).把手放入磁場(chǎng)中.讓磁感線垂直穿入手心.并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向.那么.大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向. 應(yīng)該注意的是:若電流方向和磁場(chǎng)方向垂直.則磁場(chǎng)力的方向.電流方向.磁場(chǎng)方向三者互相垂直,若電流方向和磁場(chǎng)方向不垂直.則磁場(chǎng)力的方向仍垂直于電流方向.也同時(shí)垂直于磁場(chǎng)方向. (4)安培力F.磁感應(yīng)強(qiáng)度B.電流I三者的方向關(guān)系 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力F.總垂直于電流與磁感線所確定的平面． ①已知電流I.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向.可用左手定則唯一確定安培力F的方向． ②已知F和B的方向.當(dāng)導(dǎo)線的位置確定時(shí).可唯一確定電流I的方向． ③已知F和I的方向時(shí).磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不能唯一確定． (5)用有效長(zhǎng)度計(jì)算安培力的大小 如圖所示.彎曲的導(dǎo)線ACD的有效長(zhǎng)度為l.等于兩端點(diǎn)A.D所連直線的長(zhǎng)度.其所受的安培力為:F = BIl (6)安培力作用下物體運(yùn)動(dòng)方向的判斷 ①電流元法:即把整段電流等效成多段直線電流元用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力方向再判斷合力的方向.然后再確定運(yùn)動(dòng)方向． ②等效法:環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵.條形磁鐵也可以等效成環(huán)形電流或通電螺線管．通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流． ③利用結(jié)論法: a.當(dāng)兩電流相互平行時(shí).無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì),同向電流相互吸引,反向電流相互排斥, b.兩電流不平行時(shí).有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行.電流方向相同的趨勢(shì)． 利用這些結(jié)論分析.判斷.可以事半功倍． 例題:如圖所示.把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方.導(dǎo)線可以自由移動(dòng).當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)圖示方向電流時(shí).導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是 A．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).同時(shí)下降 B．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).同時(shí)上升 C．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).同時(shí)下降 D．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).同時(shí)上升 解析:根據(jù)蹄形磁鐵磁感線分布和左手定則可判斷A端受垂直紙面向里的安培力.B端受垂直紙面向外的安培力.故導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),假設(shè)導(dǎo)線自圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°.由左手定則可知.導(dǎo)線AB受豎直向下安培力作用,導(dǎo)線下降.故導(dǎo)線在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng). 所以本題答案應(yīng)選C. 例題:如圖所示.傾角為 θ的光滑斜面上. 有一長(zhǎng)為L(zhǎng).質(zhì)量為m的通電導(dǎo)線.導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I.電流方向垂直紙面向外．在圖中加一勻強(qiáng)磁場(chǎng).可使導(dǎo)線平衡.試求:最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少?方向如何? 解析:導(dǎo)體棒受重力.支持力和安培力作用而平衡.由力學(xué)知識(shí)可知.當(dāng)?shù)谌齻�(gè)力F與F＇垂直時(shí).F有最小值.如圖.即安培力方向平行于斜面向上.F＝mgsinθ.又因?yàn)楫?dāng)導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí).安培力最大.故本題所求最小磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝.方向?yàn)榇怪毙泵嫦蛳? 例題:條形磁鐵放在粗糙水平面上.正中的正上方有一導(dǎo)線.通有圖示方向的電流后.磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)＿＿.水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為＿＿. 解:本題有多種分析方法.⑴畫(huà)出通電導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)中通過(guò)兩極的那條磁感線.可看出兩極受的磁場(chǎng)力的合力豎直向上.磁鐵對(duì)水平面的壓力減小.但不受摩擦力.⑵畫(huà)出條形磁鐵的磁感線中通過(guò)通電導(dǎo)線的那一條.可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下.因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上.⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管.上方的電流是向里的.與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流.所以互相吸引. 例題:如圖在條形磁鐵N極附近懸掛一個(gè)線圈.當(dāng)線圈中通有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí).線圈將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)? 解:用“同向電流互相吸引.反向電流互相排斥 最簡(jiǎn)單:條形磁鐵的等效螺線管的電流在正面是向下的.與線圈中的電流方向相反.互相排斥.而左邊的線圈匝數(shù)多所以線圈向右偏轉(zhuǎn).(本題如果用“同名磁極相斥.異名磁極相吸 將出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤.因?yàn)槟侵贿m用于線圈位于磁鐵外部的情況.) 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力叫安培力，通電導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，安培力的大小有如下規(guī)律：
磁感應(yīng)強(qiáng)度
磁感應(yīng)強(qiáng)度
越強(qiáng)，
電流
電流
越大，
導(dǎo)線
導(dǎo)線
越長(zhǎng)，安培力就越大．

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1．安培力

(1)定義：磁場(chǎng)對(duì)________的作用力稱為安培力，公式：F＝________．

(2)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，即＝90°，此時(shí)安培力有最________值；通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，即＝0°，此時(shí)安培力有最________值，F(xiàn)min＝________N；0°＜＜90°時(shí)，安培力F介于0和最大值之間．L為導(dǎo)線的________長(zhǎng)度，即導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端；如圖所示，幾種有效長(zhǎng)度；

(3)根據(jù)力的相互作用原理，如果是磁體對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，則通電導(dǎo)體對(duì)磁體有________力．

2．安培力方向的判斷

(1)、左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余四個(gè)手指________，并且與手掌在同一個(gè)平面上，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線________穿過(guò)掌心，并且使四個(gè)手指指向________的方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受________的方向．安培力方向既垂直于________方向，又垂直于________的方向．

(2)、用“同性相________，異性相________”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí))．

(3)、用“同向電流相________，反向電流相________”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))．可以把條形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管(不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵)．

3．右手螺旋定則(安培定則)與左手定則的比較

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電磁驅(qū)動(dòng)：如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到_________的作用，安培力使_________，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動(dòng)．

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下列說(shuō)法中，正確的組合是（      ）

①奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；麥克斯韋預(yù)言了電磁波；楞次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

②庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律：密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值；安培發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律；洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律

③點(diǎn)電荷可以與質(zhì)點(diǎn)類比，都是理想化模型；電場(chǎng)力做功可以與重力做功類比，兩種力做功都與路徑無(wú)關(guān)；電場(chǎng)線可以與磁感線類比，都是用假想的曲線形象化地描繪“場(chǎng)”

④在用實(shí)驗(yàn)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法；伽利略用來(lái)研究力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的斜面實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)

⑤Kg、s、m是力學(xué)中的三個(gè)基本單位， m/s、N、K、A、mol屬于導(dǎo)出單位

⑥  1N/C=1V/m、  1T=1N/（Am）、    1T=1Vs/m2

A、②③       B、④⑥       C、①⑥        D、④⑤

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通電矩形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi).電流方向如圖所示，ad邊與MN平行，若直導(dǎo)線中的電流增大，關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是：

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同
C．線框所受安培力合力向里
D．線框所受安培力合力為零

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